1 IETM概述
1.1 IETM簡介
IETM(Interactive Electronic Technical Manual)交互式電子技術手冊,綜合應用了計算機多媒體、數據庫和網絡等技術優勢,將內容繁雜的操作手冊,維修手冊等信息,按照有關標準組織管理起來。用最優化的方式將文字、圖形、表格、音視頻、三維模型、仿真等形式文件,通過人機交互方式提供裝備的基本原理、操作、拆裝、排故、維修等內容的技術出版物。是結構化、交互化和智能化的裝備技術數據載體,是一種新型的、重要的數字保障裝備,是與其他保障、測試系統、管理系統的結構平臺。由此可見,IETM的最大特點是以人機交互的方式,以標準數字格式編制的數字化技術裝備技術信息,其強大的交換式功能和網絡訪問功能,能實時、準確地相應用戶的請求和引導用戶進行裝備學習、操作、維修和保障。
1.2 IETM國內外發展應用的情況
1.2.1 國外發展情況
●美國國防部于1985年9月率先推行以技術資料無紙化為中心的裝備持續采辦與壽命周期保障CALS戰略,交互式電子技術手冊(IETM)列為CALS的三大關鍵技術之一,并相繼頒布了MIL-DTL-87268C、MIL-DTL-87269C和MIL-HDBK-511等系列標準。
●21世紀初,美空軍將IETM列為CBM+(增強型基于狀態的維修)的十大支撐技術之一。同時,美軍將IETM廣泛地用于裝備訓練,變革傳統培訓體制,大大擴展了IETM的應用范圍。
●英國、德國、法國、瑞典、澳大利亞等紛紛效仿美國國防部的做法,建立了由軍方、工業、政府三方組成的IETM聯合工作組,頒布了相應的技術政策和標準規范。1989年6月,由歐洲航空工業協會和英國國防部聯合頒布了IETM國際規范S1000D,目前已經成為國際最受推崇的IETM標準規范。
●日本、韓國、新加坡等國軍方也引入了IETM技術及美國軍用標準,研發出了適合本國需要的IETM制作平臺與技術產品,如韓國的[email protected] IETM制作工具。
1.2.2 國內發展情況
●我國于2000年開始引入IETM概念,我國國防行業率先開展了IETM研制工作,首先在航空等領域進行了推廣,并在一些型號上開展了一定深度的工程實踐;
●海軍工程技術大學、海軍航空工程學院、空軍工程大學等軍事院校、研究院所深入研究,大力推動了我軍裝備IETM研究發展和應用;
●2008年從大小預警機項目開始,國內新研裝備開始批量進入IETM時代;
●成都飛機設計研究所、西安第一飛機設計研究院、沈陽飛機設計研究所、南京電子技術研究所、武漢船舶設計研究所等,相繼在型號中開展了基于S1000D的IETM應用,并在直升機、雷達、艦艇等武器裝備上配備了IETM裝備。
●中國航天科技集團內各院所積極開展裝備IETM研制工作,主要集中在武器型號綜合保障領域,此外一院、四院已在運載領域有所發展;
●航天八院在海軍、空軍武器系統也陸續開展了IETM的研制和推廣應用,目前已研制了多個型號的IETM。
●在2009年頒布了GJB6600《裝備交互式電子技術手冊》和GB/T 24463《交互式電子技術手冊》。
2 IETM的主要作用
2.1 主要作用
2.1.1 輔助裝備操作使用、訓練
IETM采用文字、插圖、表格、視頻、三維動畫及仿真等相結合的形式;對裝備行軍前準備、行軍、陣地布置、戰斗操作、訓練、撤收等全過程進行詳細的描述;能按照裝備訓練大綱及要求,指定課程培訓計劃;能將IETM公用源數據庫中的數據模塊,插圖和多媒體模塊自動生成裝備結構的原理、使用操作、維修等內容的課件,以文字、表格、圖形、多媒體及虛擬現實等形式實施交互式教學或遠程教學;能跟蹤學員的學習,進行在線交流與在線考核,以及能實時地進行教學總結與效果評定等。
2.1.2 用于裝備維護、維修
IETM能按裝備層次結構形象地描述出各組成的系統、分系統、設備、零部件等分解結構及技術原理;能按裝備維修大綱和維修規程,指定維修計劃、范圍;同時,IETM收錄了大量的故障案例,并對故障案例的現象,給出故障查找程序,分析故障原因,指導故障檢測、定位、隔離、分解,以及更換零部件、再組裝、調校、檢測與修復損壞件的整個維修作業過程,在維修過程中可能遇到的危險給予必要的警告和提醒;指導戰場搶救搶修和提供遠程維修支援;匯集了裝備維護維修過程中所需的工具清單、零部件目錄,隨機隨裝備件清單,維修器材清單和維修耗材清單等,為器材管理和供應保障起到指導作用。
2.1.3 用于裝備技術資料管理
IETM設備可存儲和管理產品技術說明書、產品樣圖、維修規程、維修手冊、圖解零部件目錄等用戶技術資料,能對這些資料進行有效的版本和更改管理。
2.1.4 用于裝備使用過程信息收集
IETM設備為裝備使用人員和技術人員提供信息實時維護和更新的機制,提供規范的故障信息收集功能,實現故障案例資源的采集、存儲、反饋的一體化和自動化
2.2 IETM潛在的應用
2.2.1 融合SCORM標準,增強訓練功能
未來,通過將SCORM標準融合到IETM標準之中,可進一步增強IETM的訓練功能。
2.2.2 利用IETM的共享式數據庫,構建知識庫
可以以IETM的共享式數據庫為基礎,開展訓練考核、武器裝備履歷管理、裝備健康管理、備品備件供應管理、遠程技術支援等各類信息系統的建設,進一步擴大對IETM的應用。IETM與相關數據庫將成為包含各類技術信息的知識庫,可以方便、快捷地從中提取技術信息。
2.2.3 通過系統集成,實現一體化信息保障
利用IETM提供的集成接口,通過融合專家系統、綜合診斷系統(IDS)、售后服務管理系統、基于狀態的維修(CBM)、自動測試系統(ATS)、虛擬訓練環境(VTE)、遠程維修支援管理系統等應用系統或應用軟件,可實現這些系統與IETM的交互式操作與協同工作、交換共享技術信息,并最終實現一體化信息保障。
3 IETM應用效益分析
在當前信息化作戰的條件下,IETM作為一種重要的裝備信息化保障手段,對于輔助裝備維訓練、維修和裝備技術資料管理都具有巨大的優勢,同時IETM構建了數字化、自動化、網絡化的集成數據環境,除本身嫩鞏固對其所存儲的技術信息有效的進行版本管理、更改管理、工作流程管理,保密等級管理、適應性管理、有效性管理、可重復信息單元管理等多種技術信息管理智能外,還可以集成裝備技術狀態管理、裝備維修管理、裝備器材供應管理等相關信息系統,保障了對裝備技術數據特別是用戶資料的準確性、完成性和可追溯性,縮短了技術資料出版周期,減少了技術資料出版費用。
美國國防部自發展和推廣應用IETM以來,其海軍、空軍和陸軍都對IETM的性能和使用效果進行了一系列的試驗和評估,提交多份研究報告、發表了大量評估數據。下面從軍事和經濟兩個方面說明IETM的效益。
3.1 IETM軍事方面的效益
3.1.1 IETM用于裝備訓練的效益
IETM可以用于裝備培訓,在教室中使用IETM輔助培訓,可以縮短培訓時間25%~30%;在外場,缺乏經驗的維護人員使用IETM進行故障隔離,其成功率高于使用紙質技術手冊的經驗豐富的維護人員。這些都說明了IETM用于輔助維修工作,降低了對維護人員的訓練要求。據美國國防部統計,美軍在LM2500汽輪機、“愛國者”導彈、AN/SPA-25D雷達中繼器、F14A F/A-18和F16飛機等一系列裝備上進行試驗,結果顯示,與傳統紙質資料相比,使用IETM可以使查找技術信息的時間縮短50%,節省了43%的訓練時間,減少了50%的訓練科目,理論訓練減少了7周,維修訓練較少了了3周。大大縮短了訓練時間,減少訓練經費,并提高訓練效率。
3.1.2 IETM用于裝備維修的效益
在高技術戰爭和未來的信息化戰爭中,戰爭呈現出多樣化、作戰強度與作戰空間大、戰爭節奏快與機動性高,特別是由于武器裝備的遠程攻擊能力大大增強、打擊精度空前提高、殺傷力成倍增長,使得武器裝備的戰損率明顯增大,裝備維修保障的難度加大、保障任務更加繁重,及時、精確、高效的裝備保障成為發揮裝備作戰效能和提高部隊戰斗力的倍增器,乃至決定戰爭勝負的關鍵因素。IETM作為重要的信息化裝備保障技術手段,其發展和應用滿足加快維修速度,提高維修效率的要求。具體表現在以下幾個方面:
1.準確快速地獲取技術資料
在故障維修和設備維護時的一個關鍵問題,就是如何通過多渠道快速的獲取技術資料,有了IETM,這些問題迎刃而解。通常情況下,使用IETM查找當前任務所需技術信息的時間可減少50%。
2.提高故障隔離的效率
●減少了故障誤報率
在裝備使用中,通常有相當一部分是誤報,如果維護人員無法核實故障,那么該問題被稱為“不可重復的故障(Cannot Duplicate,CND)“,實驗證明,使用IETM會大大減少誤報事件。美國海軍航空兵司令部在進行飛機維修綜合診斷驗證項目中,看展一系列的測試,并在F/A-18 C/D飛機上使用集成IETM系統后,能夠減少近50%的CND。
●提高故障隔離成功率,減少故障隔離時間,縮短維修時間。
對于復雜的系統,故障隔離是維修過程中最困難的一步,使用紙質手冊進行故障隔離非常繁瑣,在有限的時間內往往無法確定故障原因,而且按照故障樹形式逐步查找故障原因,很容易失敗導致反復執行,在針對AN/SPA-25D雷達中繼器開展的維修試驗中,熟練的維護人員借助IETM開展故障隔離的正確率從64%提高到100%,故障隔離時間減少24%,非熟練人員的故障隔離率從54%提高到100%,故障隔離時間減少63%。
3.1.3 IETM用于裝備技術信息管理的效益
1.減少了保存技術資料所需的空間
存儲電子化技術手冊能大大縮短所需的存儲空間。IETM與紙質手冊相比,通常,重量可減少1/48,體積減少1/53。
2.裝備保障技術信息的集成與自動化操作
借助于跨平臺的易于修改的數據庫,可以自動生成、管理、發布和修訂技術文檔,提高技術集成能力,IETM和相關數據庫將成為包含各類技術信息的知識庫。用戶可以方便、快捷地提取技術信息。
IETM系統的開發,應于后勤保障分析、人體工程學分析,可靠性/維護性分析、維修大綱編制、訓練等內容相結合,以支持裝備使用、維護、維修及培訓。
3.2 IETM經濟方面的效益
3.2.1 節省了全壽命周期保障費用
維護IETM所需的全壽命周期費用僅僅是維護傳統紙質文檔所需費用的一個零頭。引入IETM后,美軍在LM2500蒸汽渦輪機上執行訓練和維修任務時,全壽命周期保障費用下降20%,費用至少減少190萬美元。
3.2.2 降低了印刷和發行技術資料所需的費用
用電子媒體取代紙質手冊減少了印刷費用。如下表1-1,美軍F-16戰斗機技術資料存儲成本介質比較:
表1-1 F16戰斗機技術資料存儲介質成本比較
3.2.3 減少了運輸費用
減少了常規的發行與修訂所需的運輸費用。使用電子媒體后,發布緊急更改所需的費用只需幾美元。如果使用衛星傳輸,修訂所需的費用更低。
綜上所述,IETM的部署使用,可以促進軍隊裝備建設,顯著提高裝備保障信息化水平和保障能力,在作戰與訓練中產生巨大的軍事效益;同時,減少技術資料出版和更新費用,減少紙張浪費,縮短裝備維修和訓練時間,減少人力和資源的消耗,在裝備全壽命周期費用方面具有巨大的間接經濟效益。
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本文標題:IETM在裝備保障的作用及效益分析