蘇珍莉，張 羽

（1.廣州船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院，廣州510250；2.廣船國(guó)際有限公司，廣州510382）

1 引言

船舶是一種集合眾多不同系統(tǒng)的超大型復(fù)合產(chǎn)品。船舶產(chǎn)品需經(jīng)歷論證、設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)、使用、維修及保養(yǎng)管理等各項(xiàng)工序，而在不同環(huán)節(jié)、不同系統(tǒng)、不同工序中都會(huì)產(chǎn)生海量信息數(shù)據(jù)。當(dāng)船舶交付船東使用時(shí)，關(guān)于船舶各種系統(tǒng)的說(shuō)明、零件手冊(cè)、保養(yǎng)手冊(cè)、維修手冊(cè)和使用手冊(cè)等信息文件，需要交付船東存儲(chǔ)在船上。長(zhǎng)久以來(lái)，這些信息數(shù)據(jù)都是記錄在紙介質(zhì)上進(jìn)行交流、保存的，對(duì)于如此大量的圖紙和文件資料，存儲(chǔ)、查閱及管理都非常不方便。

在當(dāng)今數(shù)字信息化時(shí)代，許多船東都提出建立便于使用的電子化保存方式。因此，積極推廣技術(shù)信息數(shù)據(jù)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化，提高信息數(shù)據(jù)的共享性和可再利用性，采用交互式電子化技術(shù)手冊(cè)（IETM），可以大大提高船舶的保障、維修能力。

2 IETM 的定義

IETM 為交互式電子化技術(shù)手冊(cè)。它是能夠使用計(jì)算機(jī)或其他電子裝置顯示閱讀并可以實(shí)現(xiàn)人—機(jī)交互工作的數(shù)字化技術(shù)手冊(cè)，為指導(dǎo)武器裝備或其他大型復(fù)雜產(chǎn)品培訓(xùn)、使用、維修、保養(yǎng)等后勤保障工作的一系列數(shù)字化技術(shù)信息，有時(shí)還包括支持人—機(jī)交互工作的計(jì)算機(jī)軟件。

20 世紀(jì)80 年代中期，美國(guó)國(guó)防部提出了CALS，即計(jì)算機(jī)輔助后勤保障。最初的CALS 主要立足于把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于武器裝備等的后勤保障工作，特別是對(duì)于飛機(jī)、艦船等大型復(fù)雜武器裝備產(chǎn)品。其主要工作包括人員培訓(xùn)、維修保養(yǎng)和備件供應(yīng)等，而技術(shù)手冊(cè)是以上各項(xiàng)工作的依據(jù)和基礎(chǔ)。所以，積極研究和推廣交互式電子化技術(shù)手冊(cè)（IETM）便成為了最初CALS 的工作重點(diǎn)。

IETM 在裝備保障方面有著不可忽視的優(yōu)勢(shì)：

（1）準(zhǔn)確快速地獲取技術(shù)資料?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)給出的故障代碼，輸入到IETM，調(diào)出所需要的維護(hù)程序，技術(shù)人員可以根據(jù)維護(hù)程序指引解決故障，同時(shí)將故障相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給IETM 系統(tǒng)；

（2）提供故障隔離效率。提高故障定位成功率，減少故障定位時(shí)間和維修時(shí)間，降低錯(cuò)誤拆除率；

（3）大大提高非熟練技術(shù)人員的效率；

（4）增強(qiáng)人員和設(shè)備的安全性；

（5）減少撰寫(xiě)維護(hù)報(bào)告的時(shí)間；

（6）提高多媒體的顯示效果；

（7）與其他管理信息系統(tǒng)的整合。

3 IETM 的分類及應(yīng)用

3.1 IETM 的分類

IETM 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將數(shù)字化的技術(shù)信息按一定的要求分類存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)，再由用戶按需求獲取、閱讀，繼而用于指導(dǎo)維修保障工作。將龐大的技術(shù)文件轉(zhuǎn)為數(shù)字化保存，不同時(shí)代、不同組織所使用的技術(shù)和所貫徹的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。根據(jù)其不同的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式、顯示方式和功能等方面的差異，IETM 可大致分為以下五類：

（1）電子索引頁(yè)面圖像

通過(guò)對(duì)紙質(zhì)技術(shù)資料逐頁(yè)掃描，生成圖像文件，并加以目錄索引進(jìn)行查詢檢索。這是最為初級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

（2）電子滾動(dòng)文檔

采用文本文件，技術(shù)手冊(cè)的目錄表與具體內(nèi)容相鏈接，可提供關(guān)鍵字查詢、書(shū)簽、電子提示等功能，同時(shí)也包含圖像或圖形文件；

（3）線型結(jié)構(gòu)IETM

用戶通過(guò)閱讀包進(jìn)行交互操作，可以按培訓(xùn)、維護(hù)、系統(tǒng)概述等不同主題進(jìn)行劃分、操作；

（4）層次結(jié)構(gòu)IETM

該類IETM 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，包含了技術(shù)信息的內(nèi)在邏輯和技術(shù)信息間的鏈接關(guān)系。用戶能從不同途徑訪問(wèn)技術(shù)信息，顯示方式是基于"框架導(dǎo)航結(jié)構(gòu)"，具有很好的交互能力；

（5）智能型IETM

把計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)、智能系統(tǒng)與技術(shù)信息綜合，支持用戶高效地完成培訓(xùn)、測(cè)試、維修等任務(wù)。系統(tǒng)和設(shè)備診斷程序通過(guò)IETM 直接與用戶對(duì)話，引導(dǎo)那些缺乏經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員完成整個(gè)程序。此外，這類IETM還能夠與其他應(yīng)用軟件集成，比如：與訓(xùn)練系統(tǒng)集成，提供IETM 的實(shí)時(shí)訓(xùn)練效率；與系統(tǒng)自檢設(shè)備鏈接，下載工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障隔離；與航材供應(yīng)系統(tǒng)集成，自動(dòng)進(jìn)行零部件訂貨等。 因此，第五類IETM 不僅是由第四類IETM 擴(kuò)展而成的更高級(jí)的用戶技術(shù)資料，更像是一套自動(dòng)化綜合后勤保障信息系統(tǒng)。

3.2 IETM 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況

IETM 的編寫(xiě)要求一般包括：配套要求、一致性要求、編寫(xiě)風(fēng)格、圖表排版、特色字體、圖標(biāo)與顏色標(biāo)記等要求。

在國(guó)際上，美國(guó)國(guó)防部標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)早在1992 年開(kāi)始就陸續(xù)頒布了一些關(guān)于IETM 的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，海陸空三軍均已開(kāi)發(fā)并廣泛應(yīng)用IETM。在民用領(lǐng)域Lam Research 公司的交互式服務(wù)手冊(cè)、福特汽車公司的發(fā)展服務(wù)軌道系統(tǒng)、美國(guó)富達(dá)投資公司的客戶程序和?？钭稍兿到y(tǒng)均采用IETM；而英、德、法等國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)也相繼頒布了適應(yīng)本國(guó)應(yīng)用要求的技術(shù)規(guī)范。

我國(guó)從20 世紀(jì)90 年代中期開(kāi)始引入CALS 理念，對(duì)IETM 實(shí)現(xiàn)技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)方面進(jìn)行了研究。然而，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于交互式電子化技術(shù)手冊(cè)的編制標(biāo)準(zhǔn)，僅有按照中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司CALS辦公室要求，由中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所編制的《飛機(jī)電子技術(shù)手冊(cè)編制要求》試用稿，而在船舶維修保障領(lǐng)域則更是近乎空白。

目前我國(guó)的船舶技術(shù)手冊(cè)基本采用紙質(zhì)文件和電子化手冊(cè)并存的模式。

紙質(zhì)技術(shù)手冊(cè)的體積和重量都很大，在使用、運(yùn)輸和保管的過(guò)程中效率很低且成本增加，甚至嚴(yán)重影響各系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)。

而電子化技術(shù)手冊(cè)基本處于各自為政的局面，遠(yuǎn)不能滿足用戶對(duì)于船舶設(shè)備的使用保障需求，其主要表現(xiàn)在：

（1）采用簡(jiǎn)單的辦公自動(dòng)化工具進(jìn)行文檔制作和編輯，浪費(fèi)設(shè)計(jì)人員很多的精力和時(shí)間；

（2）文本、插圖、表格制作不規(guī)范?，F(xiàn)行技術(shù)手冊(cè)基本是將廠家提供的PDF 技術(shù)手冊(cè)匯集到一起，加上鏈接功能和檢索目錄，形成簡(jiǎn)單的電子滾動(dòng)文檔式的電子化技術(shù)手冊(cè)。由于各廠家的技術(shù)文件標(biāo)準(zhǔn)不一，有直接掃描、PDF、CAD 圖、文本圖表等，甚至圖幅橫板豎版也不一致；

（3）電子技術(shù)手冊(cè)的發(fā)布比較單一，一般都是PDF 形式打印輸出；

（4）維護(hù)修改困難。文檔以頁(yè)為單位，更新修改時(shí)需要插頁(yè)或換頁(yè)、修改頁(yè)碼及索引鏈接，有時(shí)還會(huì)影響排版；

（5）查詢檢索不方便。大量文檔僅依靠設(shè)計(jì)人員插入的關(guān)鍵字、書(shū)簽、目錄來(lái)檢索；

（6）缺乏互動(dòng)界面，不利于技術(shù)內(nèi)容的積累。用戶針對(duì)設(shè)備的使用、維護(hù)問(wèn)題的優(yōu)化及見(jiàn)解無(wú)法通過(guò)技術(shù)手冊(cè)積累和反映給廠家。

4 IETM 制作及應(yīng)用

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，采用IETM 均能得到有效解決，如表1 所列。

表1 船舶資料存儲(chǔ)現(xiàn)狀及解決方法

從表1 不難看出，最關(guān)鍵是要推廣應(yīng)用IETM。

ASD/AIA S1000D 是一個(gè)采用通用資源數(shù)據(jù)庫(kù)（CSDB）創(chuàng)建的技術(shù)文檔的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以用它對(duì)任何軍用或民用的海陸空交通工具和設(shè)備制作IETM。它采用了多項(xiàng)ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和CALS 以及W3C 標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言（SGML），可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（XML）和計(jì)算機(jī)圖形元文件（CGM）。

IETM 數(shù)據(jù)可以直接取自產(chǎn)品的各類CAD/CAM 工程數(shù)據(jù)，也可通過(guò)掃描轉(zhuǎn)換，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將紙質(zhì)手冊(cè)和文檔數(shù)字化，其制作過(guò)程如圖1 所示。IETM 數(shù)據(jù)不同于一般的計(jì)算機(jī)文件或多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)，而是把一套文檔或手冊(cè)的信息數(shù)據(jù)劃分成許多信息、對(duì)象，用SGML/XML 將數(shù)據(jù)標(biāo)注成中立格式后，將其作為基本信息單元存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，相互關(guān)聯(lián)的信息數(shù)據(jù)按照一定的結(jié)構(gòu)組織，在數(shù)據(jù)級(jí)建立鏈接和交叉引用。閱讀時(shí)，信息數(shù)據(jù)可以以文字、表格、圖像、圖紙、聲音、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種形式表現(xiàn)，用戶可以與計(jì)算機(jī)交互，信息數(shù)據(jù)相互參引，具有多種查詢和導(dǎo)航功能，顯示樣式遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

IETM 可由承包商或者設(shè)備商負(fù)責(zé)集成，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供遠(yuǎn)程支援保障服務(wù)。

IETM 可為船員開(kāi)展設(shè)備保養(yǎng)、故障維修提供引導(dǎo)式的圖文解說(shuō)及診斷策略，減少找尋文檔資料及翻閱的時(shí)間，同時(shí)降低船員對(duì)于維修專業(yè)技能的要求。對(duì)于運(yùn)用故障診斷指導(dǎo)后，仍舊無(wú)法解決的故障維修業(yè)務(wù)，可通過(guò)IETM 申請(qǐng)遠(yuǎn)程支援保障。同時(shí)遠(yuǎn)程保障部門(mén)可從IETM中得到的數(shù)據(jù)，更加確切了解癥結(jié)所在，免除船員復(fù)述過(guò)程中的誤判。

目前國(guó)內(nèi)已有廠家推出船舶綜合保障管理系統(tǒng)，可以提供全船設(shè)備綜合保障方案，包括：故障維修指導(dǎo)、使用保養(yǎng)指導(dǎo)、使用保養(yǎng)計(jì)劃智能預(yù)警、保障資源庫(kù)存智能預(yù)警與申請(qǐng)、保障人員及保障體制管理、遠(yuǎn)程支援保障信息傳輸與接入等功能；并采用人機(jī)對(duì)話，支持多種數(shù)據(jù)格式的輸入及輸出，方便信息更新及錄入。

在國(guó)外，日本某通導(dǎo)品牌公司的RMS 系統(tǒng)是一個(gè)較為成熟的IETM 系統(tǒng)。該系統(tǒng)可將各設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接，實(shí)行自動(dòng)檢索系統(tǒng)故障、自動(dòng)調(diào)出解決故障的技術(shù)信息、提醒船員進(jìn)行維修及保養(yǎng)。如涉及不能當(dāng)場(chǎng)解決的問(wèn)題，該系統(tǒng)還能通過(guò)衛(wèi)星將故障信息發(fā)至該公司保障管理部門(mén)，根據(jù)船舶航行及停泊信息，派遣工程師和調(diào)配維修部件到最近的港口，上船解決問(wèn)題。

5 小結(jié)

在船舶上配置IETM（交互式電子技術(shù)手冊(cè)），可以大大縮減故障排查及查詢解決方案的時(shí)間，降低對(duì)船員維修技術(shù)的要求，對(duì)船舶的故障維護(hù)、保養(yǎng)起到很大作用，具有重要意義。而且還可以和供貨廠家聯(lián)合，達(dá)到遠(yuǎn)程維修、備件碼頭調(diào)貨等功能，對(duì)船舶各系統(tǒng)全壽命周期的維護(hù)有積極作用，值得大力推廣應(yīng)用。