交互式电子技术手册 | 工业百条

【中文词条】交互式电子技术手册

【英文词条】IETM（Interactive Electronic Technical Manual）

【词条正解 ——工业百条】

综合应用了计算机多媒体、数据库和网络等技术的优势，将内容繁杂的操作手册、维修手册等信息，按照有关的标准有机地组织管理起来，并以最优化的方式将文字、表格、图像、工程图形、声音、视频、动画等多种信息形式显示在电子屏幕上，并以交互的方式进行查阅，将维修技术人员或系统操作人员所需的信息，精确地展现在使用者面前，以加速装备使用和保障活动的实施。

（美国国防部定义）

追本溯源

只要不是看一眼就熟悉内部结构、摸几下就知道怎么修理的简单设备（如厨具套件、保温杯、电风扇等），都附有详细的产品说明书，从产品的规格描述到具体的修检测与维修步骤等。而百年以来，产品说明书和维护手册就是由一本本的纸质资料构成，产品越复杂，这种手册就越厚重，使用起来就越是不方便。装备的迅速发展使得纸质技术资料急剧增加，许多传统技术手册已经出现查询困难、不易携带与保存、难于更新等问题。而且，有些纸质资料甚至影响到了装备的使用性能，如导弹驱逐舰Vincennes的技术维护手册重达23.5t，携带这些资料竟然使舰艇吃水深度增加约90mm！由于重量的原因，一艘潜艇甚至没有办法把全部的维修手册随艇携带，以至于有些使用时发生的故障必须上岸排除。

技术文档的变革，起源于1985年9月美国国防部提出的“计算机辅助后勤保障CALS(Computer Aided Logistic Support) ”战略性计划，即在产品的全寿命周期过程中，各环节和有关单位综合利用网络、 数据库、多媒体等先进信息技术，各种业务和技术图文信息数字化，并采用统一的交换和共享标准，通过网络和其他计算机信息介质，对需要传递共享的技术数据，实现业务和技术数据一次生成，多次传递使用，以此减少重复工作，提高效率。具体举措包括积极采用“交互式电子技术手册（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）”，实现技术资料数字化，让用户更快、更容易地定位所需信息，更明确地符合诊断时的系统配置，尤其是更少占用物理存储空间。

IETM技术

记录数字化知识的物理介质所占用的空间，与过去的纸质资料所占空间相比，小得几乎可以忽略不计。一张光盘记录的信息可以打印几十米高的打印纸，一只移动硬盘可以存储整个情报室的资料。由此，IETM的巨大优势充分体现了出来，它既可以写在光盘上,也可以存放在网络计算机的服务器上,通过台式计算机或便携式计算机查询使用。先进的IETM还综合了专家系统、人工智能、自动诊断、故障隔离以及培训等其它处理过程,并可嵌入便携式维修辅助装置和自动测试设备中。

IETM技术核心主要包括两个方面：信息编码和数据模块。信息编码主要用于IETM数据的全寿命周期管理，通过编码实现了结构化数据模块和非结构化多媒体、图形等数据的标识、使用、查询、更新等。数据模块主要用于技术内容的结构化，由两层组成：标识和状态层、内容层，其中标识和状态层用于记录数据模块的标识信息（如数据模块代码），内容层用于记录与装备相关的技术内容。为了便于对不同技术信息进行结构化，IETM规定了多种类型的数据模块，最常用的数据模块是描述类数据模块、程序类数据模块、图解零件类数据模块、故障类数据模块。随着技术的不断更新，数据模块类型还将不断增加。

实施IETM

装备IETM实施主要分为三个阶段：规划阶段、实施阶段和使用维护阶段。

（1）规划阶段，重点确定IETM研制所遵循的标准和业务规则、技术内容的范围和深度、IETM功能的组成和实现方法、部署使用的环境和数据更新方法等。

（2）实施阶段，根据规划阶段确定的规则和技术内容范围，依据装备可靠性、维修性、保障性等分析的结果，进行装备使用、维护、修理等数据编制和审核发布工作，进行IETM功能的开发实现和测试。对于复杂装备，既要完成面向传统手册浏览的线性文档数据编制，又要完成支持故障诊断、健康管理等非线性数据的编制。

（3）使用维护阶段，需要根据装备外场使用保障的实际情况对IETM技术内容的范围和深度进行补充完善，对装备某个组成单元的数据进行修改更新。

装备IETM实施的重点在于技术内容的规划和编制应用。传统纸质手册的技术内容是按照线性关系进行组织和编排，为了方便技术人员理解和掌握这些技术信息，将装备的技术内容根据种类不同分为不同的手册，如使用操作手册、维护手册、修理手册、图解零件目录等，但是IETM的出现打破了这种技术信息组织方式，它可以根据装备的功能或结构组成进行技术内容的规划，依据使用维修需求确定装备每个组成部分技术内容的范围和深度，并根据IETM功能实现需要进行非线性关系数据的规划。IETM技术数据的编制也是非常重要的环节，技术数据内容的正确性、完整性、适用性和数据格式的标准符合性直接决定了IETM研制的最终质量。

IETM作为传统纸型手册的替代者，不仅实现了装备技术数据“一次生成、寿命周期内多次重复使用”，提高了技术信息使用效率，降低了装备使用维护成本，而且促进了装备全寿命周期信息的数字化传递，将装备在设计、制造阶段生成的大量技术信息，按照标准的格式传递到装备使用保障阶段，对于提高装备保障质量和效率具有重大的促进作用。例如在某些CAD软件中，已经可以基于产品三维造型的数据，开发出用于该产品维修保养的符合IETM标准的电子技术手册。

目前，国外装备研制IETM所采用的标准主要是ASD/AIA/ATA S1000D标准，实现了基于层次结构数据库的IETM（4级）和基于集成数据库的IETM（5级），并且将IETM与装备相结合，实现了装备的自我故障诊断和健康管理功能。

IETM与VR/AR技术的集成

避免维护错误和提高效率是在航空制造与维修环节中节省资金的关键方法。因此在该领域IETM现在已经开始与VR/VR等虚拟现实技术进行集成。

在1990年，在当时的波音飞机制造过程中员工需要反复查看一本复杂的技术手册，让人不胜其烦。一个专家为了解决这个问题而开发了一个软件，可将重要的原理图位置信息显示在一个可重用的板子上，由此而实现了重要信息的分享与重用。同时，也为IETM与VR的结合打下了基础。

波音公司在前几年开发了一种VR训练系统，可以让飞机维修兵一步一步掌握飞机修理技能，包括诊断问题、测试设备等维修步骤，随时查看维护过程中的分步指导和图像。整个维修过程无需翻阅海量的纸质技术手册。

GE航空公司采用谷歌的VR眼镜+Skylight AR软件包来训练制造机械师和发动机维修师对GE航空发动机进行装配和维护。以前，机械师们需要按照成册的图纸、说明书或电脑屏幕上的文字提示来干活，经常要反复在发动机和工作台之间来回切换，以记录和核对他们刚干完的工作。而现在他们戴着VR眼镜，可以在眼镜中看到所有的装配或维修图文信息并且不影响他们的实际视线，消除来回走动和反复确认，大大地提高了工作效率。

小结

在20世纪90年代，美国军方在军事装备中应用了交互式电子技术手册技术，经过陆海空三军在多个装备中进行了一系列演示验证、实装测试，得出的结论是：采用IETM技术取代传统纸型手册后，可以给修理、维护工作带来显著的改进，即使是没有经验的维修人员，也能毫无困难地维修各种复杂装备。

进入21世纪，交互式电子技术手册技术取得了长足的进步，从最开始以取代纸型手册向技术人员提供装备保障信息为目标，解决了纸型手册不易携带和信息查询不便等问题，发展到与装备的测试、监测系统相结合，成为新时期装备综合保障的核心技术。

随着计算机技术和信息技术的快速发展，采用新的手段来彻底取代传统的工程图纸、技术资料已经完全可能。未来，IETM与生俱来的数字化图文信息，将很容易与VR/AR技术结合在一起，对复杂产品的制造、装配与维护产生巨大的提升与推动作用，有效地促进智能制造的实现。

《智能制造术语解读》图书封面

注：本词条入选《智能制造术语解读》一书，由中国电子信息产业发展研究院编，即将由电子工业出版社出版，敬请关注。

《工业百条》是《知识自动化》一个常设的栏目，收集新工业浪潮中值得解读的概念，包括新老术语。旨在“用科普精神解读专业术语”。如果大家发现值得解读的术语或者概念，欢迎推荐。

作 者：侯安生（中航工业信息技术中心副总工程师）

编 审：林雪萍（南山工业书院发起人，北京联讯动力咨询公司）