1 IETM概述
1.1 IETM简介
IETM(Interactive Electronic Technical Manual)交互式电子技术手册,综合应用了计算机多媒体、数据库和网络等技术优势,将内容繁杂的操作手册,维修手册等信息,按照有关标准组织管理起来。用最优化的方式将文字、图形、表格、音视频、三维模型、仿真等形式文件,通过人机交互方式提供装备的基本原理、操作、拆装、排故、维修等内容的技术出版物。是结构化、交互化和智能化的装备技术数据载体,是一种新型的、重要的数字保障装备,是与其他保障、测试系统、管理系统的结构平台。由此可见,IETM的最大特点是以人机交互的方式,以标准数字格式编制的数字化技术装备技术信息,其强大的交换式功能和网络访问功能,能实时、准确地相应用户的请求和引导用户进行装备学习、操作、维修和保障。
1.2 IETM国内外发展应用的情况
1.2.1 国外发展情况
●美国国防部于1985年9月率先推行以技术资料无纸化为中心的装备持续采办与寿命周期保障CALS战略,交互式电子技术手册(IETM)列为CALS的三大关键技术之一,并相继颁布了MIL-DTL-87268C、MIL-DTL-87269C和MIL-HDBK-511等系列标准。
●21世纪初,美空军将IETM列为CBM+(增强型基于状态的维修)的十大支撑技术之一。同时,美军将IETM广泛地用于装备训练,变革传统培训体制,大大扩展了IETM的应用范围。
●英国、德国、法国、瑞典、澳大利亚等纷纷效仿美国国防部的做法,建立了由军方、工业、政府三方组成的IETM联合工作组,颁布了相应的技术政策和标准规范。1989年6月,由欧洲航空工业协会和英国国防部联合颁布了IETM国际规范S1000D,目前已经成为国际最受推崇的IETM标准规范。
●日本、韩国、新加坡等国军方也引入了IETM技术及美国军用标准,研发出了适合本国需要的IETM制作平台与技术产品,如韩国的Tmp@pyruxv2.0 IETM制作工具。
1.2.2 国内发展情况
●我国于2000年开始引入IETM概念,我国国防行业率先开展了IETM研制工作,首先在航空等领域进行了推广,并在一些型号上开展了一定深度的工程实践;
●海军工程技术大学、海军航空工程学院、空军工程大学等军事院校、研究院所深入研究,大力推动了我军装备IETM研究发展和应用;
●2008年从大小预警机项目开始,国内新研装备开始批量进入IETM时代;
●成都飞机设计研究所、西安第一飞机设计研究院、沈阳飞机设计研究所、南京电子技术研究所、武汉船舶设计研究所等,相继在型号中开展了基于S1000D的IETM应用,并在直升机、雷达、舰艇等武器装备上配备了IETM装备。
●中国航天科技集团内各院所积极开展装备IETM研制工作,主要集中在武器型号综合保障领域,此外一院、四院已在运载领域有所发展;
●航天八院在海军、空军武器系统也陆续开展了IETM的研制和推广应用,目前已研制了多个型号的IETM。
●在2009年颁布了GJB6600《装备交互式电子技术手册》和GB/T 24463《交互式电子技术手册》。
2 IETM的主要作用
2.1 主要作用
2.1.1 辅助装备操作使用、训练
IETM采用文字、插图、表格、视频、三维动画及仿真等相结合的形式;对装备行军前准备、行军、阵地布置、战斗操作、训练、撤收等全过程进行详细的描述;能按照装备训练大纲及要求,指定课程培训计划;能将IETM公用源数据库中的数据模块,插图和多媒体模块自动生成装备结构的原理、使用操作、维修等内容的课件,以文字、表格、图形、多媒体及虚拟现实等形式实施交互式教学或远程教学;能跟踪学员的学习,进行在线交流与在线考核,以及能实时地进行教学总结与效果评定等。
2.1.2 用于装备维护、维修
IETM能按装备层次结构形象地描述出各组成的系统、分系统、设备、零部件等分解结构及技术原理;能按装备维修大纲和维修规程,指定维修计划、范围;同时,IETM收录了大量的故障案例,并对故障案例的现象,给出故障查找程序,分析故障原因,指导故障检测、定位、隔离、分解,以及更换零部件、再组装、调校、检测与修复损坏件的整个维修作业过程,在维修过程中可能遇到的危险给予必要的警告和提醒;指导战场抢救抢修和提供远程维修支援;汇集了装备维护维修过程中所需的工具清单、零部件目录,随机随装备件清单,维修器材清单和维修耗材清单等,为器材管理和供应保障起到指导作用。
2.1.3 用于装备技术资料管理
IETM设备可存储和管理产品技术说明书、产品样图、维修规程、维修手册、图解零部件目录等用户技术资料,能对这些资料进行有效的版本和更改管理。
2.1.4 用于装备使用过程信息收集
IETM设备为装备使用人员和技术人员提供信息实时维护和更新的机制,提供规范的故障信息收集功能,实现故障案例资源的采集、存储、反馈的一体化和自动化
2.2 IETM潜在的应用
2.2.1 融合SCORM标准,增强训练功能
未来,通过将SCORM标准融合到IETM标准之中,可进一步增强IETM的训练功能。
2.2.2 利用IETM的共享式数据库,构建知识库
可以以IETM的共享式数据库为基础,开展训练考核、武器装备履历管理、装备健康管理、备品备件供应管理、远程技术支援等各类信息系统的建设,进一步扩大对IETM的应用。IETM与相关数据库将成为包含各类技术信息的知识库,可以方便、快捷地从中提取技术信息。
2.2.3 通过系统集成,实现一体化信息保障
利用IETM提供的集成接口,通过融合专家系统、综合诊断系统(IDS)、售后服务管理系统、基于状态的维修(CBM)、自动测试系统(ATS)、虚拟训练环境(VTE)、远程维修支援管理系统等应用系统或应用软件,可实现这些系统与IETM的交互式操作与协同工作、交换共享技术信息,并最终实现一体化信息保障。
3 IETM应用效益分析
在当前信息化作战的条件下,IETM作为一种重要的装备信息化保障手段,对于辅助装备维训练、维修和装备技术资料管理都具有巨大的优势,同时IETM构建了数字化、自动化、网络化的集成数据环境,除本身嫩巩固对其所存储的技术信息有效的进行版本管理、更改管理、工作流程管理,保密等级管理、适应性管理、有效性管理、可重复信息单元管理等多种技术信息管理智能外,还可以集成装备技术状态管理、装备维修管理、装备器材供应管理等相关信息系统,保障了对装备技术数据特别是用户资料的准确性、完成性和可追溯性,缩短了技术资料出版周期,减少了技术资料出版费用。
美国国防部自发展和推广应用IETM以来,其海军、空军和陆军都对IETM的性能和使用效果进行了一系列的试验和评估,提交多份研究报告、发表了大量评估数据。下面从军事和经济两个方面说明IETM的效益。
3.1 IETM军事方面的效益
3.1.1 IETM用于装备训练的效益
IETM可以用于装备培训,在教室中使用IETM辅助培训,可以缩短培训时间25%~30%;在外场,缺乏经验的维护人员使用IETM进行故障隔离,其成功率高于使用纸质技术手册的经验丰富的维护人员。这些都说明了IETM用于辅助维修工作,降低了对维护人员的训练要求。据美国国防部统计,美军在LM2500汽轮机、“爱国者”导弹、AN/SPA-25D雷达中继器、F14A F/A-18和F16飞机等一系列装备上进行试验,结果显示,与传统纸质资料相比,使用IETM可以使查找技术信息的时间缩短50%,节省了43%的训练时间,减少了50%的训练科目,理论训练减少了7周,维修训练较少了了3周。大大缩短了训练时间,减少训练经费,并提高训练效率。
3.1.2 IETM用于装备维修的效益
在高技术战争和未来的信息化战争中,战争呈现出多样化、作战强度与作战空间大、战争节奏快与机动性高,特别是由于武器装备的远程攻击能力大大增强、打击精度空前提高、杀伤力成倍增长,使得武器装备的战损率明显增大,装备维修保障的难度加大、保障任务更加繁重,及时、精确、高效的装备保障成为发挥装备作战效能和提高部队战斗力的倍增器,乃至决定战争胜负的关键因素。IETM作为重要的信息化装备保障技术手段,其发展和应用满足加快维修速度,提高维修效率的要求。具体表现在以下几个方面:
1.准确快速地获取技术资料
在故障维修和设备维护时的一个关键问题,就是如何通过多渠道快速的获取技术资料,有了IETM,这些问题迎刃而解。通常情况下,使用IETM查找当前任务所需技术信息的时间可减少50%。
2.提高故障隔离的效率
●减少了故障误报率
在装备使用中,通常有相当一部分是误报,如果维护人员无法核实故障,那么该问题被称为“不可重复的故障(Cannot Duplicate,CND)“,实验证明,使用IETM会大大减少误报事件。美国海军航空兵司令部在进行飞机维修综合诊断验证项目中,看展一系列的测试,并在F/A-18 C/D飞机上使用集成IETM系统后,能够减少近50%的CND。
●提高故障隔离成功率,减少故障隔离时间,缩短维修时间。
对于复杂的系统,故障隔离是维修过程中最困难的一步,使用纸质手册进行故障隔离非常繁琐,在有限的时间内往往无法确定故障原因,而且按照故障树形式逐步查找故障原因,很容易失败导致反复执行,在针对AN/SPA-25D雷达中继器开展的维修试验中,熟练的维护人员借助IETM开展故障隔离的正确率从64%提高到100%,故障隔离时间减少24%,非熟练人员的故障隔离率从54%提高到100%,故障隔离时间减少63%。
3.1.3 IETM用于装备技术信息管理的效益
1.减少了保存技术资料所需的空间
存储电子化技术手册能大大缩短所需的存储空间。IETM与纸质手册相比,通常,重量可减少1/48,体积减少1/53。
2.装备保障技术信息的集成与自动化操作
借助于跨平台的易于修改的数据库,可以自动生成、管理、发布和修订技术文档,提高技术集成能力,IETM和相关数据库将成为包含各类技术信息的知识库。用户可以方便、快捷地提取技术信息。
IETM系统的开发,应于后勤保障分析、人体工程学分析,可靠性/维护性分析、维修大纲编制、训练等内容相结合,以支持装备使用、维护、维修及培训。
3.2 IETM经济方面的效益
3.2.1 节省了全寿命周期保障费用
维护IETM所需的全寿命周期费用仅仅是维护传统纸质文档所需费用的一个零头。引入IETM后,美军在LM2500蒸汽涡轮机上执行训练和维修任务时,全寿命周期保障费用下降20%,费用至少减少190万美元。
3.2.2 降低了印刷和发行技术资料所需的费用
用电子媒体取代纸质手册减少了印刷费用。如下表1-1,美军F-16战斗机技术资料存储成本介质比较:
表1-1 F16战斗机技术资料存储介质成本比较
3.2.3 减少了运输费用
减少了常规的发行与修订所需的运输费用。使用电子媒体后,发布紧急更改所需的费用只需几美元。如果使用卫星传输,修订所需的费用更低。
综上所述,IETM的部署使用,可以促进军队装备建设,显著提高装备保障信息化水平和保障能力,在作战与训练中产生巨大的军事效益;同时,减少技术资料出版和更新费用,减少纸张浪费,缩短装备维修和训练时间,减少人力和资源的消耗,在装备全寿命周期费用方面具有巨大的间接经济效益。
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本文标题:IETM在装备保障的作用及效益分析