基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運營管理平臺研究的論文
0 引言
目前，我國制造業(yè)正在從產(chǎn)品經(jīng)濟向服務經(jīng)濟過渡，制造業(yè)價值鏈向下游轉(zhuǎn)移，制造服務已經(jīng)成為制造企業(yè)新的經(jīng)濟增長點。因此建立具有敏捷化、智能化、網(wǎng)絡化和社會化的網(wǎng)絡平臺，對面向大型裝備的維修、維護和大修（MRO）的運營安全，實現(xiàn)節(jié)能降耗和綠色環(huán)保，提高企業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力，具有重要意義。大型裝備例如飛機在研制、設計、生產(chǎn)、使用、維修和保養(yǎng)等全生命周期的各個階段傳遞和使用大量的技術(shù)資料，傳統(tǒng)的紙張技術(shù) 資料的使用和管理模式已不能滿足現(xiàn)代設備后勤保障的需求，IETM（交互式電子技術(shù)手冊）作為實施 CALS（持續(xù)采辦和全壽命支持）戰(zhàn)略的基礎和關鍵技術(shù)，能夠為保障人員提供實時、高效的技術(shù)指導和信息支持，對提高設備的后勤保障水平發(fā)揮越來越重要的作用。
1 IETM 的定義與特點
1.1 IETM 的定義
定義：IETM 是 Interactive Electronic Technical Manual 的英文首字母縮寫，是以數(shù)字形式在一種合適的介質(zhì)上，采用人工編程或自動編程系統(tǒng)編寫的技術(shù)手冊，是應用先進的計算機技術(shù)，為方便在電子顯示屏顯示和使用而設計制作的，以數(shù)字形式存 在的技術(shù)手冊。IETM 是技術(shù)手冊的一種高級形式，包括以下 3 層含義：
�。�1）IETM 是技術(shù)手冊，是包括各種系統(tǒng)、系統(tǒng)部件和保障設備的安裝、使用、維修、培訓以及保障說明書在內(nèi)的一種出版物。
�。�2）IETM 是電子格式，其存儲方式、傳播途徑和顯示方式大都采用電子方式。
�。�3）IETM 是交互的，主要指用戶和 IETM 的交互，交互功能是為用戶提供友好的IETM使用環(huán)境。
1.2 IETM 的特點
IETM 作為一種先進的數(shù)字化技術(shù)手冊，由若干關鍵技術(shù)組成，具有以下特點：
�。�1）不同來源的數(shù)據(jù)集成，IETM 能夠結(jié)合不同來源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，后臺數(shù)據(jù)庫或其他應用來的數(shù)據(jù)經(jīng)過中間層服務器集成后，可以形成自我描述式的數(shù)據(jù)，允許其它的應用程序直接進行訪問和處理。
（2）能夠以文字、表格、圖形、圖像、視頻、動畫等多種形式顯示技術(shù)信息，但這些信息的顯示風格描述包含在IETM 數(shù)據(jù)文檔之中（如樣式表），實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息和平臺、應用軟件的相對獨立性，不必修改應用軟件，就可以顯示多樣化的技術(shù)資料信息。
�。�3）擁有良好的交互功能，實時響應用戶的操作，用戶可以通過觸發(fā)相應的事件，按照屏幕操作提示，完成檢索、查詢等操作。
�。�4）有導航、超鏈接等功能，不同文檔的數(shù)據(jù)可以有機的結(jié)合在一起，不同的信息可以很方便的跳轉(zhuǎn)。
�。�5）數(shù)據(jù)可以粒狀的更新，多用戶使用 IETM 時，當部分信息數(shù)據(jù)改變時，不必重發(fā)整個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，從而不用刷新整個用戶界面數(shù)據(jù)就能夠顯示出來。
�。�6）具有開放性、互用性特點，IETM 數(shù)據(jù)具有自定義性和擴展性，它可以描述各種類型的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)了各種不同來源數(shù)據(jù)的交換和傳遞，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接口文題。
2 IETM 的分類
按照IETM內(nèi)容存儲的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式、顯示方式和功能，國際上通常將IETM由低到高分為5級，如下表所示。其中，Class1 是最基本的、最簡單的，而 Class5 是最復雜的也是最先進的，代表發(fā)展方向。本文介紹的就是 Class4，閱讀 / 編輯器和數(shù)據(jù)庫分離顯示。
3 IETM 的關鍵技術(shù)
3.1 IETM 采用的標準
標準化是創(chuàng)作IETM的關鍵技術(shù)之一。S1000D標準是一個采用通用數(shù)據(jù)庫資源數(shù)據(jù)庫來創(chuàng)建技術(shù)文檔的國際標準，可以用它對任何軍用或民用的陸、海、空交通工具和設備制作技術(shù)文檔。
3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是 IETM 開發(fā)過程中的關鍵技術(shù)之一。IETM 具有良好的互用性和共享性，要實現(xiàn)各部門及個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，必須規(guī)范各開發(fā)單位的元數(shù)據(jù)采集標準和數(shù)據(jù)庫開發(fā)標準。
3.3 標記語言
互用性和共享性是 IETM 的重要特征，采用 XML 標記語言，可以很好的到達系統(tǒng)的開發(fā)需求。XML 是 W3C 在1996 年底提出的國際標準。它源自 SGML，保留了 SGML80% 的功能，使復雜程度降低了 20%。它具有以下優(yōu)點：
�。�1）良好的可擴展性；
�。�2）可以輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)在 WEB 上發(fā)布；
�。�3）有利于信息的集成；
�。�4）內(nèi)容與形式分離。
交互功能和界面設計，系統(tǒng)的界面主要實現(xiàn)交互的便捷性、友好性，良好的系統(tǒng)界面能夠促進人機交互。
4 IETM 的制作流程
4.1 IETM 的信息流程
基于 S1000D 標準，制作交互式電子技術(shù)手冊的完整過程包括：制定業(yè)務規(guī)則、確定技術(shù)信息粒度、制定數(shù)據(jù)模塊需求列表、編寫數(shù)據(jù)模塊、制作插圖及其它對象、管理所有信息對象、發(fā)布技術(shù)信息、交換數(shù)據(jù)模塊等過程。從整體上可分為技術(shù)信息收集、處理、提供 3 個階段。
4.2 IETM 的體系結(jié)構(gòu)
考慮實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性、可伸縮性和靈活性，IETM采用 C/S 架構(gòu)，即數(shù)據(jù)層、應用程序和客戶端的三層結(jié)構(gòu)如下圖所示，這樣各層之間相對獨立，松散耦合，可以單獨更新和合維護各模塊，能充分體現(xiàn) CALS 及 IETM 的商業(yè)化發(fā)展趨勢。同時系統(tǒng)還支持瀏覽器（包括 PC 和移動終端）發(fā)布相關出版物。
因為系統(tǒng)采用 XML 標準格式，所以無需任何修改可以直接使用 HTTP 協(xié)議和應用服務器進行數(shù)據(jù)交換，方便數(shù)據(jù)存儲。由于瀏覽器版本的多樣性，對編輯功能的豐富性和多樣性有一定的限制，所以編輯功能采用 C/S 模式。同時利用 B/S 模式的優(yōu)勢對出版物的發(fā)布可以實現(xiàn)對多種終端的支持。
5 基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運營管理平臺
5.1 MRO 用戶數(shù)據(jù)需求特點
開發(fā)和使用交互式電子技術(shù)手冊是大型裝備的維修、維護和大修（MRO）實施全壽命管理和全壽命信息支持的主要手段。用戶對數(shù)據(jù)的需求特點如下：
（1）數(shù)據(jù)量大；
（2）數(shù)據(jù)的整體性；
（3）信息數(shù)據(jù)的多樣性。
5.2 基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運營管理平臺
以航空維修為例，在飛機維修過程中，飛機維修工作單即工卡作為飛機維修的信息載體和依據(jù)貫穿維修實施的整個過程，是飛機維修過程中的`一條主線。飛機維修工作單內(nèi)容來源于飛機維修技術(shù)手冊，為了滿足適航要求，工作單需要審核、批準和施工簽署，在各個階段都需要實現(xiàn)和用戶的交互，是飛機維修生命周期的重要組成部分。
交互式電子技術(shù)手冊的實現(xiàn)為工程師編寫工卡提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)來源，為 MRO 運營管理系統(tǒng)后續(xù)采集相關數(shù)據(jù)打下良好基礎。工程師在編寫工卡時可以直接從 IETM 數(shù)據(jù)庫中直接提取相關數(shù)據(jù)塊組成標準工卡，然后工程師在此基礎上進行編輯和修改生成適合相應維修要求的工卡。由于飛機維修手冊需要定期改版，基于 IETM 技術(shù)的飛機維修手冊為手冊改版和工卡改版提供了比較便利的實現(xiàn)方式。當手冊發(fā)生改版時，對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以非常方便的找到相應的數(shù)據(jù)塊，進行手冊內(nèi)容的修改，實現(xiàn)手冊的改版；進而對引用相應數(shù)據(jù)塊的工卡實現(xiàn)工卡的改版通知，工程師可以方便的定位手冊改版的內(nèi)容和對現(xiàn)行工卡的影響。
每架飛機的每一次停場維修都有相關特定的要求，由于前端的飛機維修手冊和工卡數(shù)據(jù)都是基于 IETM 技術(shù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以飛機維修的停場工卡組包可以非常方便的實現(xiàn)工卡篩選，組成適合特定停場要求的停場工卡包，以滿足客戶的維修需求。
飛機維修和保障人員根據(jù)工卡進行飛機維修過程中，可以實時反饋飛機的維修進度和維修人員的工時采集，為后續(xù)飛機維修計劃提供合理的參考依據(jù)。飛機維修未來可以實現(xiàn)無紙化操作，直接在智能移動終端下載工作內(nèi)容，工作完成后進行電子簽名和進度反饋。
在 MRO 運營管理平臺當中，作為軟件部分的交互式電子技術(shù)手冊（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）和基于 IETM 技術(shù)的文檔編輯器正以其強有力的信息表現(xiàn)能力和人機交互能力得到愈加深入的研究和廣泛的應用。IETM 可以將產(chǎn)品的技術(shù)資料、使用手冊、維修手冊和工卡等信息以多媒體的形式存在并且展現(xiàn)給用戶，指導用戶對設備進行操作使用、日常維護、故障檢測及維修排故等工作，并在專業(yè)人員的培訓方便具有較強的優(yōu)越性。因此，對于裝備保障和復雜產(chǎn)品的維修和維護來說，IETM 已成為故障診斷的有效手段之一。
6 結(jié)束語
我國是引入S1000D標準相對比較晚的國家，基于S1000D的IETM開發(fā)還處于初級階段。隨著MRO技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)對于相關軟件的需求會越來越大，對其支撐環(huán)境的要求也會越來越高，這直接關系到企業(yè)的選型問題。這就為國內(nèi)的軟件企業(yè)提供了市場，能否做出適合國內(nèi) MRO 技術(shù)的 IETM 系統(tǒng)，成為占有這塊市場的關鍵因素。
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