Введение
В России для поддержки эксплуатации сложных технологических объектов, аппаратов и изделий, которые используются в промышленности, принято традиционно использовать документы на бумажных носителях. Так как мир не стоит на месте и на данный момент во всех сферах деятельности человека происходит цифровизация и переход оборудования и процессов в сторону IT-технологий, все чаще начинают применяться интерактивные технические документации, которые находится уже в электронном виде, в отличии от традиционного.
Все электронные документы, которые содержат в себе различные сведения об изделиях, составах, принципе работы, разного рода устройствах, процедурах обслуживания, а также различную анимацию, видеоматериалы сборки-разборки изделия принято сокращенно называть ИЭТР. ИЭТР – это интерактивное электронное техническое руководство.
ИЭТР очень актуально применять для наукоемких промышленных изделий. Так как традиционные бумажные руководства имеют большие затраты на создание и поддержание эксплуатационной технической документации и могут составлять значительную часть в общих затратах на эксплуатацию устройства или изделия. При использовании хранения информации на бумажных носителях есть ряд проблем, которые в современном мире могут быть устранены:
- при использовании бумажных носителей невозможно поддерживать документацию и руководства в актуальном состоянии, которые могут нести в себе множество изменений и изменяться прямо во время эксплуатации устройства или изделия;
- возможна неполнота и неоднозначность представленной эксплуатационной информации изделия;
- также одной из проблем является нарушение физической целостности документации, что может либо привести к полной утери информации, либо частичной утере.
Рассматривая же систему в виде ИЭТР, она может быть представлена в виде:
- справочных, ознакомительных, учебно-технических материалах по устройству и принципам работы того или иного изделия;
- руководств по диагностике, мониторингу отказов и их устранению;
- каталогов деталей и сборочных единиц различных сфер деятельности, например горнодобывающая, металлургическая, нефтедобывающая, буровая и другого оборудования;
- руководств по эксплуатации, ремонту узлов и агрегатов нефтегазовой, теплоэнергетической, авиационной, железнодорожной и прочей техники.
Целью данной работы является рассмотрение актуальности и удобства использования интерактивных руководств по эксплуатации в промышленности и обучении, а также преимущество применения ИЭТР над традиционным методом обучения и ознакомления с технологическими объектами или составными частями.
Основная часть
Все электронные документы, которые содержат в себе различные сведения об изделиях, составах, принципе работы, разного рода устройствах, процедурах обслуживания, а также различную анимацию, видеоматериалы сборки-разборки изделия принято сокращенно называть ИЭТР. ИЭТР – это интерактивное электронное техническое руководство.
Самые сложные интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР) дают возможность прямого взаимодействия с модулями диагностики изделий, а также организации автоматизированного заказа запасных частей и материалов, данный принцип работы изображен на рисунке 1 [2].
Сам по себе ИЭТР является достаточно эффективной заменой бумажной (традиционной) документации. Все руководства, инструкции превращаются в мощный интерактивный документ, который подкрепляется различными рисунками, чертежами, видео и фотоматериалами, 3Д моделями и анимациями [1]. Множество технологических операций представляются в виде трехмерных интерактивных анимаций с высокой степенью детализации объектов, которые можно просматривать либо перед их выполнением, либо, при наличии портативного компьютера прямо на рабочем месте. В данном случае применение различного рода планшетов и смартфонов очень помогает в данном ознакомлении. Проходить обучение становится возможным в любых условиях и местах, даже с малым освещением или же малым местом. В виде интерактивных схем реализуются каталоги и списки, через них возможно просматривать все сборочные единицы узлов и агрегатов изделия. Помимо этого, возможно осуществлять автоматизированный заказ необходимых материалов и запасных частей. При поиске нужной информации в базах данных обеспечиваются необходимые функции для более упрощенного и точного вывода информации.
Проблема перехода с традиционной бумажной технологии на электронную систему заключалась в переводе всех данных, в соответствии со стратегией CALS, необходимых для поддержания и создания различного рода технических руководств в электронный формат и создании единого информационного пространства (ЕИП). В доступе к ЕИП нуждается также и потребитель, так как является участником жизненного цикла (ЖЦ) изделия. ИЭТР является своего рода средством, которое обеспечивает доступ и входит в систему интегрированной логистической поддержки (Integrated Logistic Support, ILS) изделия. Для создания и применения руководств используются специальные программные комплексы, одним из которых является Technical Guide Builder (TGB), который разработан, как говорилось ранее, CALS-технологией (Прикладная логистика). Ещё одним пример является программный пакет Seamatica компании «Си Проект», в котором для просмотра данных и изображений, а также схем возможно пользоваться только WEB-браузером и нет необходимости устанавливать специальное программное обеспечение (ПО).
Решение поставленных задач к ИЭТР решаются необычными методами и формами организации баз данных и способам доступа к ней. По своему существу ИЭТР и есть база данных об устройстве или объекте, но представляется в виде интеллектуального средства поддержки эксплуатации устройства на стадиях жизненного цикла [Ошибка! Источник ссылки не найден.]. К логической структуре баз данных также содержатся необходимые требования.
По функциям и возможностям ИЭТР разделяются на четыре основные класса:
1-й класс — индексированные цифровые изображения страниц. Это различные публикации технического рода в электронном формате, сами по себе представляют набор сканированных страниц фотографий. Нумерация страниц проиндексирована в данном случае точно по содержанию, точным соответствием с разными изображениями и прочему. Данная последовательность лучше позволяет ориентироваться по документу сразу после выбора необходимого пункта из содержания ИЭТП. Также последовательность позволяет точно сориентироваться с информацией перед выводом данных в печать без лишней обработки. Преимущество данного класса в том, что большое количество бумажной информации заменяется электронным вариантом. Недостаток же в том, что никаких особых функций по сравнению с бумажным у данного класса нет.
2-й класс — в данном классе ИЭТП является линейным и имеющим структуру, включает основные части, такие как абзацы, всевозможные списки, таблицы, различные разделы и тому подобное. В соответствии с необходимыми предоставляемыми требованиями системы вывода на печать элементы этого класса заранее размещаются на страницах [3]. Оглавление ИЭТП содержит различные гиперссылки на изображения, видео- и аудиофайлы и др. Функции ИЭТП данного класса могут содержать растровую и/или векторную графику, сноски и заметки, а также производить поиск данных. Без предварительной разработки возможно вывести на печать и просмотреть информацию. Преимущества данного класса в следующем: появляется возможность использовать видео- и аудиофайлы, осуществлять поиск прямо в тексте. Недостаток же в ограничении возможности обработки предоставленной информации.
3-й класс — иерархически-структурированные электронные документы. Главной частью являются информационные объекты (МД, МП и прочие) взаимосвязанные между собой и представляют совокупность технических данных, которые хранятся в базе данных и имеют иерархическую структуру (соответствуют требованиям международных стандартов и производным их спецификациям). Ещё одной из главных особенностей данного класса ИЭТП является возможность его применения в качестве некого источника и в то же время потребителя технических данных в составе комплекса средств ИЛП [1].
4-й класс — Интегрированные ИЭТП, сочетающие функциональность предыдущих классов с возможностью прямого интерфейсного взаимодействия с программно-аппаратными средствами контроля и диагностики изделий, что позволяет оператору выполнять задачи более быстро и эффективно. ИЭТП этого класса позволяют анализировать состояние изделия в конкретной ситуации, в том числе проводить операции поиска отказов и неисправностей в изделии, определения причин сбоев, подбора запасных частей и т.д.
В некоторых системах классификации документов также выделяют и отдельный пятый класс ИЭТР. Данный класс является интегрированной базой данных. Он дает возможность прямого взаимодействия с электронными модулями диагностики изделий, что существенно облегчает обслуживание и ремонт изделия. Преимущества: возможность проведения диагностики изделия. Недостатки: очень высокая стоимость создания. Вариант использования конкретного класса ИЭТР, в общем случае, зависит от сложности изделия, от финансовых и технических возможностей пользователя.
Решение поставленных задач к ИЭТР решаются необычными методами и формами организации баз данных и способам доступа к ней. По своему существу ИЭТР и есть база данных об устройстве или объекте, но представляется в виде интеллектуального средства поддержки эксплуатации устройства на стадиях жизненного цикла [3]. К логической структуре баз данных также содержатся необходимые требования.
SGML является одним из языков описания требований к структуре БД. Это стандарт ISO 8879, с помощью которого структура может быть описана путем декларации (объявления), а совокупность данных объявление в терминах SGML является DTD (описание логической структуры документа). Помимо ISO 8879 также находит свое применение и стандарт ISO 10744 (HyTime — Hypermedia / Time-based Document Structuring Language), спецификации MIL-87268...87270 и другие. Документ MIL-M-87268 (Interactive Electronic Technical Manual Content) выделяет необходимые условия к оглавлению, виду и формам, а также взаимодействию юзера с ИЭТР. В авиации, например, при проектировании ИЭТР пользуются своей спецификацией AECMA S1000D [4].
На данный момент актуальным является проблема автоматизированной разработки системы ИЭТР, которая нацелена на некоторые круг клиентов и пользователей. Имеется необходимость разработки руководства не только на пользователей, которые имеют некоторую подготовку, но и на людей, которые имеют базовый уровень знаний.
Но имеется ряд некоторых примеров данных систем, которые выполняют свои функции и являются достаточно актуальным продуктом, упрощающий его, например:
1) Одним примером можно привести «Электронное интерактивное руководство по эксплуатации на универсальный пульт машиниста УПУ-22» данное ИЭТР было разработано «Иторум» совместно со специалистами Демиховского машиностроительного завода [5]. Для свода инструкций подготовлены новые изображения, а также переделаны существующие фото и копии. В данном руководстве намного упрощена операция управления электропоездом при помощи анимирования полного порядка выполнения необходимых действий
2) Также одним из ярко развивающихся и функциональных ИЭТР с интеграцией PDM и CAD системой является комплексная система от российского производителя Лоцман: PLM разработанная компанией Аскон. Данная компания также производит программное обеспечение для трехмерного моделирования и создания и чтения чертежей в электронном формате Компас-3д. Сама по себе программа выполняет функцию, направленную на решение конкретных типовых задач в виде создания и управления электронными архивами с различной конструкторской документацией.
Данная система нашла применение в «Нефтяной электронной компании», которая занимается станциями управления погружными и штанговыми насосами для добычи нефти, производит частотные преобразователи, а также многие другие сложные промышленные изделия.
3) Ещё одним примером является система с автоматизированной подготовкой и необходимыми данными, которые нацелены на сохранение и изучение сложных изделий в электронном виде. Данная система TG Builder. С помощью неё и её функций возможно предоставлять работникам (авторам) общее планирование, также совершать обмен информацией между пользователями и заниматься разработкой новых проектов совместно. Система TG Builder также имеет тесную интеграцию с PDM и CAD системами и различными приложениями по типу офисных.
Заключение
Исходя из всего выше сказанного следует вывод, о необходимости использования на промышленных объектах систем ИЭТР, оснащенных как системой решения конкретных типовых задач и управления электронными архивами, так и возможностью создавать и использовать для обучения различные модели устройств и изделий со всеми данными о данном устройстве. Помимо этого, появляется возможность заниматься созданием новых проектов и программ обучения сразу несколькими пользователями, которые имеют доступ к данной системе, с отображением того, что сделал другой пользователь. Это упрощает рабочий процесс