Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра Технологии Машиностроения
Лабораторная работа
Тема: Использование
электронных технических руководств
Выполнил |
| |
Принял |
|
Уфа 2005г.
Введение
В современных условиях, все более очевидной становится необходимость перехода на безбумажные технологии поддержки процессов эксплуатации и сервисного обслуживания. Явно прослеживаются следующие тенденции:
- Увеличение количества и сложности применяемых изделий и техники приводит к появлению все большего количества технических материалов, инструкций по эксплуатации и обслуживанию техники. Несмотря на усилия конструкторов по упрощению эксплуатации техники, постоянно появляется большое количество информации (в основном на бумажных носителях), которую специалистам необходимо при этом учитывать.
- Быстрое изменение, модификация таких устройств ведёт к тому, что эти руководства и содержащаяся в них техническая информация становятся неактуальными и не отражают действительного состояния изделия. Ценность огромного количества такой бумажной информации сводится к нулю, а на ее создание, хранение и использование приходится затрачивать большие деньги и время сотрудников.
- Увеличение номенклатуры и уменьшение сроков освоения новых изделий требует повышения квалификации обслуживающего и ремонтного персонала и его быстрого переучивания.
- Развитие автоматизированных средств диагностики и контроля как внутри изделия, так и для использования в соответствующих сервисных службах, требует электронных устройств для обработки той информации, которую выдают эти средства. Они также позволяют автоматизировать решение ряда задач по диагностике неисправностей, что дает возможность резко повысить надежность изделия в эксплуатации и вероятность его безотказной работы.
- Чтобы качественно улучшить дисциплину эксплуатации и обслуживания изделий и оборудования, необходимо добиться повсеместного выполнения всех требований технологии эксплуатации, разработанной производителем и обеспечивающей наилучшие результаты.
Решение проблемы заключается в переводе сопроводительной документации на изделие, поставляемое потребителю, в электронный вид.
Концепция CALS
Один из путей повышения эффективности промышленного сектора экономики - системное применение информационных технологий для автоматизации и интеграции процессов, составляющих жизненный цикл продукции.
Такой подход впервые был декларирован Министерством обороны США в конце 80-х годов в концепции CALS, суть которой заключается в последовательном преобразовании существующих бизнес-процессов в единый автоматизированный и информационно-интегрированный процесс управления жизненным циклом изделия.
CASE –концепция и идеология информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании единого информационного пространства (интегрированной информационной среды), обеспечивающая единообразные способы взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в форме международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.
В современных условиях CALS-технологии являются важнейшим инструментом повышения эффективности бизнеса, конкурентоспособности и привлекательности продукции.
В рамках концепции CALS, информационная поддержка процессов эксплуатации изделий обеспечивается путем использования интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР).
Принципы создания и применения ИЭТР
ИЭТР представляет собой комплекс взаимосвязанных технических данных, хранимых в единой или распределенной системе хранения, и характеризуется следующими особенностями:
- техническое руководство подготавливается в автоматизированной системе композиции;
- техническое руководство включает в себя всю информацию, относящуюся к области применения технического руководства;
- техническое руководство спроектировано для отображения на электронном дисплее;
- элементы данных в техническом руководстве логически взаимосвязаны так, что пользователь может быстро получить доступ к нужной информации;
- техническое руководство позволяет в интерактивном режиме предоставлять справочную и описательную информацию о проведении эксплуатационных и ремонтных процедур.
Помимо текста и графических данных ИЭТР может содержать аудио и видео данные, а также предоставлять возможности доступа к внешним источникам информации через компьютерные сети. Электронная система отображения, в свою очередь, обеспечивает унифицированный для всех ИЭТР способ взаимодействия с пользователем и технику представления информации.
Интерактивные электронные технические руководства применяются в следующих областях:
- обучение персонала правилам эксплуатации и ремонта изделия;
- обеспечение справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия;
- обеспечение персонала справочным материалом при эксплуатации и регламентных работах на технике;
- обеспечение персонала справочным материалом при ремонте изделия;
- обеспечение информацией о проведении операций с изделием (необходимый инструмент и материалы, количество и квалификация персонала);
- диагностика оборудования и поиска неисправностей;
- автоматизированный заказ материалов и запасных частей;
- планирование и учет проведения регламентных работ;
- обмен данными между потребителем и поставщиком.
Различные решения в области представления данных в электронном виде порождают несколько классов технических руководств, каждый из которых характеризуется определенной функциональностью и стоимостью реализации.
Класс 1 – Индексированные цифровые изображения страниц. Этот тип ИЭТР представляет собой набор изображений, полученных сканированием страниц документации. Страницы индексированы в соответствии с содержанием, списком иллюстраций, списком таблиц и т. п. Индексация должна позволять отобразить необходимое растровое представление раздела документации сразу после его выбора в содержании ИЭТР. Данный тип ИЭТР сохраняет ориентированность страниц и может быть выведен на печать без предварительной обработки.
Класс 2 – Линейно-структурированные электронные документы. Большинство документов данного класса размечены тегами SGML, и оглавление документа содержит ссылки в соответствующие разделы технического руководства. Также документ может содержать перекрестные ссылки, таблицы, иллюстрации, ссылки на звуковые и видео данные. Как правило, руководства данного класса позволяют производить поиск данных в документе, могут содержать как растровую, так и векторную графику, сноски и заметки. Данный класс ИЭТР может быть просмотрен на экране целиком, и распечатан без предварительной обработки. Функциональность данного класса обеспечивают все форматы семейства SGML (например, HTML и XML), а также распространенный формат Postscript (PDF) (рисунок 1).
Рисунок 1. Пример Электронного каталога в формате PDF
Основным недостатком технических руководств первых двух классов является необходимость дублирования однородной информации; можно выделить два основных типа дублирования:
однородные данные, такие как замечания, предостережения, заметки, графики, повторяются во всех местах, где они необходимы;
однородная информация повторяется с незначительными изменениями, зависящими только от смыслового контекста.
Класс 3 – Иерархически-структурированные электронные документы. Схема построения ИЭТР данного класса отличается от схем построения технических руководств предыдущих классов, в которых данные структурированы в соответствии с требованиями систем публикации, и составными элементами которых являются главы, параграфы, секции, страницы и т. п. Технические данные в документах данного класса организованы как объекты внутри хранилища информации, имеющего иерархическую структуру.
В технических руководствах класса 3 отпадает необходимость многократного повторения идентичной информации: данные создаются один раз, а затем в документе проставляется только ссылка на них, что в свою очередь приводит к значительному уменьшению объема документации. К достоинствам данного типа руководств можно также отнести высокую интерактивность и возможность отбора данных по функциональным признакам при запросах. Так как данные в ИЭТР класса 3 организованы иерархически, документация не может быть распечатана без предварительной обработки.
Класс 4 – Интегрированные ИЭТР. Технические руководства данного класса сочетают в себе функциональность технических руководств предыдущих классов с возможностью прямого интерфейсного взаимодействия с электронными модулями диагностики изделий, что позволяет оператору выполнять задачи более быстро и эффективно. ИЭТР класса 4 позволяют наиболее быстро проводить операции по поиску неисправностей в изделии, локализации сбоев, подбору запасных частей, а также производить подбор информации для анализа состояния изделия в конкретной ситуации. Также ИЭТР данного класса могут автоматически получать информацию об изделии, анализировать ее и добавлять в свою базу данных для последующего использования.
Стандарты в области ИЭТР
Использование информационных технологий позволяет не только преобразовать документацию в электронный вид, но и обеспечить ее изменение на этапах разработки и сопровождения. При этом следует иметь в виду, что объем информации растет с увеличением сложности изделия, появление различных вариантов исполнения и новых модификаций порождает изменения и дополнения к документации. Кроме того, на стадии эксплуатации и технического обслуживания сложных изделий часто используются автоматизированные системы контроля и диагностики, данные от которых должны использоваться совместно с информацией, содержащейся в документации.
Для решения этих и других задач разработан ряд технологий и методик, изложенных в международных стандартах и спецификациях. Методически полным примером является спецификация AECMA 1000D «Технические публикации на основе общей базы данных эксплуатационной документации», разработанная Европейской ассоциацией производителей аэрокосмической техники.
Универсальность подхода, принятого в AECMA 1000D, позволяет использовать методические положения спецификации и для других видов сложных изделий, вооружений и военной техники.
Суть данного подхода заключается в том, что техническая информация, содержащаяся в документации, представляется в виде совокупности так называемых «модулей данных». Каждый модуль данных имеет идентификационно-статусную (атрибутивную) и содержательную части.
В ходе разработки документации, создаваемые модули данных помещаются в общую базу данных. При публикации документа из базы данных извлекается определенный набор модулей данных, составляющих нужный документ в бумажной или электронной форме. Электронная форма рассматривается как основная форма поставки и использования документации.
Стандарт AECMA 1000D вводит несколько определений, применяемых для электронной документации:
1 Перечень действующих публикаций (LOAP) Перечень действующих публикаций является спецификацией верхнего уровня, содержащей перечень публикаций (электронных публикаций или книг), составляющих комплект электронной документации на изделие.
2 Электронная техническая публикация. Электронная техническая публикация является аналогом книги в бумажном комплекте документации. Как правило, в различных отраслях существуют стандарты, регламентирующие перечень публикаций, поставляемых на изделия отрасли.
3 Перечень действующих модулей данных (LOEDM). Любая публикация содержит перечень действующих модулей данных, который, как и перечень действующих публикаций, является своеобразным оглавлением, содержащим список модулей данных, составляющих публикацию.
4 Модуль данных (DM). Модулем данных называется совокупность взаимосвязанных технических сведений, относящихся к определенной тематике и не допускающих дальнейшего их дробления на составные части. Типовыми модулями данных являются, например: технологическая карта, описание несложного узла в изделии, регламент технического обслуживания отдельного агрегата или подсистемы, и т. п. Важным свойством модуля данных являются присвоенные ему идентификационная и статусная части, на основе которых осуществляется управление общей базой данных эксплуатационной документации.
В зависимости от типа сведений в содержательной части модуля данных различают шесть основных типов модулей данных (Таблица 1), а также ряд служебных модулей.
Модуль данных может содержать ссылки на другие модули данных (внешние ссылки), а также внутренние ссылки между элементами содержательной части модуля данных.
К служебным модулям данных относятся:
- титульный лист;
- перечень действующих модулей данных (таким образом, перечень действующих модулей данных сам также является модулем данных);
- перечень внесенных изменений;
- перечень сокращений;
- перечень терминов;
- перечень символов;
- нормативные ссылки;
- содержание.
Основные характеристики системы TG Builder
TG Builder – это система автоматизированной подготовки интерактивных электронных технических руководств. Функциональность TG Builder обеспечивает:
- Возможность работы коллектива авторов, планирование работ и обмен данными между разработчиками;
- Тесную интеграцию с PDM системами и различными офисными приложениями. Возможности синхронизации между PDM и TG Builder позволяют в значительной степени уменьшить объем работ и вероятность внесения в руководство некорректных данных.
Система TG Builder предоставляет возможность создавать интерактивные руководства 2,3 и 4 классов (Рисунок 2).
К основным особенностям данного программного продукта следует отнести:
- Подготовленные руководства соответствуют стандартам ISO 8879 (SGML), MIL 87268, MIL 87269, AECMA 1000D, а также разрабатываемым руководящим документам Госстандарта.
- Возможность работы над руководством коллектива авторов, включая планирование работ и обмен информацией по сети.
- Четкое разделение прав пользователей, контроль доступа к данным.
- Централизованное администрирование системы.
- Интеграция с PDM системами и офисными приложениями.
- Возможность использования в руководствах помимо текстовых и графических данных аудио/видео роликов и трехмерных моделей.
Система TG Builder включает в себя следующие модули:
- Модуль TG Builder
- Модуль TG Designer
- Модуль TG Admin.
- Модуль TG Browser.
-
Модуль TG Builder является основным модулем продукта и непосредственно предоставляет следующие функции для формирования электронного руководства:
1 Управление процессом разработки документации. Подготовка технической документации на изделие производится коллективом разработчиков в рамках проекта — электронного документа, инициирующего процесс разработки и устанавливающего сроки, исполнителей, шаблон и другие идентификационные и статусные атрибуты проекта.
2 Автоматизированное формирование структуры руководства – формирование структуры документации на основе правил из заданного шаблона руководства. Элементы структуры руководства, как правило, типизированы и создают следующую иерархию:
- электронная документация состоит из публикаций.
- публикации, в свою очередь, состоят из модулей данных.
- модуль данных является терминальным элементом структуры и может относиться к одному из шаблонов, описанных в шаблоне руководства.
Любой узел в структуре руководства может быть закодирован в соответствии с определенной в шаблоне руководства системой кодирования. Кодирование производится в автоматизированном режиме на основании базы данных систем кодирования.
3 Управление коллективной работой в рамках одного проекта.
В рамках одного проекта возможно распределение задач по подготовке различных разделов руководства между задействованными участниками проекта. Система предоставляет механизмы для управления задачами и управляет списком текущих задач для каждого пользователя.
Пользователи системы распределяются по следующим ролям в соответствии с их правами и задачами:
- Администратор системы — управляет учетными записями пользователей и загруженными в БД TGB шаблонами руководств.
- Менеджер проектов — управляет проектами и назначает руководителя для каждого из них.
- Руководитель проекта — создает структуру руководства и распределяет работы по его подготовке.
- Пользователь системы — выполняет задачи, поставленные ему руководителем проекта.
4 Подготовка модулей данных. Модули данных подготавливаются в специализированной системе композиции, реализующей все механизмы оформления, описанные в AECMA 1000D в разделе 4.4.1. Модули данных могут содержать следующие дополнительные элементы:
- Перекрестные и внешние ссылки.
- Автоматически обновляемые поля.
5 Подготовка перечней. Перечни подготавливаются на основе шаблона руководства и содержат иерархически структурированный набор записей, каждая из которых представлена заданным набором атрибутов и их значений. Перечень может содержать несколько рисунков и моделей, иллюстрирующих расположение элементов перечня на схеме. Перечни могут быть автоматически получены на основе файлов Excel, трехмерных моделей и чертежей.
6 Управление конфигурацией документации. Конфигурации руководства (проекта) возникают в случае наличия вариаций в комплектации изделия. Управление конфигурацией документации осуществляется на основе специально помеченных полей в кодах модулей данных при помощи следующих механизмов: с каждым проектом ассоциировано собственный словарь конфигураций, элементами которого являются фиксированные значения специально помеченных полей в кодах модулей данных.
7 Управление изменениями. Система предоставляет возможность создания электронного архива извещений об изменении, выполненных в соответствии с ГОСТ 2.503. Извещения из архива служат основанием для внесения изменений в модули данных, для чего в системе присутствуют стандартные механизмы проведения изменений и выгрузки обновлений к переданной ранее документации.
Все руководство или некоторая его часть может быть опубликована для последующего просмотра в системе отображения TG Browser (Рисунок 3). Средство просмотра обеспечивает следующие функции:
- Просмотр структуры документации.
- Просмотр указанных модулей данных.
- Основные функции навигации (вперед, назад, переход по ссылке и т. п.).
- Анализ полученных обновлений к имеющейся документации и их встраивание.
- Поиск данных по различным критериям.
Модуль TG Designer предназначен для проектирования шаблонов руководств. Шаблон руководства — это набор правил, справочников и макетов оформления, используемых в процессе подготовки документации и предназначенных для стандартизации структуры, состава и оформления документации в рамках проекта. Шаблон руководства включает в себя следующие компоненты:
1 Схемы кодирования Схемы кодирования предназначены для автоматизированного кодирования отдельных разделов руководства и изделий в электронных каталогах и перечнях в процессе руководства. . Схемы кодирования в шаблоне руководства содержат маски кодов, возможные значения отдельных полей и правила формирования кодов.
2 Шаблон структуры Шаблон структуры задает правила автоматизированного формирования плана-проспекта документации при помощи механизмов языка SGML.
3 Шаблоны модулей данных Данная часть шаблона руководства включает в себя шаблоны типовых модулей данных документации, таких как «описание», «технологическая карта», «перечень расходуемых материалов» и т. п.
4 Массивы пиктографических изображений. При помощи этого раздела шаблона руководства производится унификация графического оформления документации в части используемых логотипов, спецсимволов, пояснительных изображений к элементам «Внимание» и «Предупреждение» и т. п.
5 Словари отраслевых терминов, сокращений и нормативных документов.
6 Словари терминов, сокращений и нормативных документов могут быть использованы при подготовке руководства как в качестве справочной информации, так и для автоматизированного формирования соответствующих перечней.
Разработанный в модуле TG Designer шаблон руководства затем можно загрузить в базу данных при помощи модуля TG Admin.
Модуль TG Admin. Модуль TG Admin предназначен для управления учетными записями пользователей TG Builder и управления шаблонами руководств, подготовленных при помощи утилиты TG Designer.
Рисунок 2 Структура руководства в TG Builder.
