Интерактивное электронное руководство по эксплуатации

Традиционно в России для поддержки эксплуатации сложных промышленных изделий применяют бумажную документацию. Но, в связи со стремительным ростом сегмента IT-технологий все чаще находит применение интерактивная техническая документации в электронном виде. Такие электронные документы, содержащие в себе сведения об изделии, его составе, устройстве, принципе работы, составе ЗИП, процедурах технического обслуживания, анимацию или видео по сборке/разборке/обслуживанию принято сокращенно называть ИЭТР.

 
ИЭТР – это интерактивное электронное техническое руководство.  

Несмотря на то, что ИЭТР – это относительно новый вид электронных документов, понятие ИЭТР существует сразу в нескольких государственных стандартах. Какие ГОСТы регламентируют разработку ИЭТР и содержат требования по составу и содержанию в них информации?  Прежде всего, это:

• ГОСТ 2.051-2013  ЕСКД Электронные документы. Общие положения.
• ГОСТ 2.601-2013  ЕСКД Эксплуатационные документы – дается понятие об эксплуатационном документе в электронной форме.
• ГОСТ Р 50.1.029-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению.
• ГОСТ Р 50.1.030-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к логической структуре базы данных. 

Кроме того, существует ряд международных стандартов по разработке ИЭТР, наиболее известный из них: S1000D – спецификация на выпуск технических публикаций с использованием базы данных общего доступа. Спецификация разработана и сопровождается экспертами производителей гражданской и военной техники таких организаций, как: Aerospace and Defence Industries Association of Europe (ASD); Aerospace Industries Association (AIA); ATA e-Business Program

Классы ИЭТР

В ГОСТ Р 50.1.030-2001 по функциональным возможностям выделено четыре основных класса ИЭТР.

ИЭТР 1-го класса — индексированные цифровые изображения страниц
ИЭТР данного класса представляет собой набор изображений, полученных сканированием страниц документации. Страницы индексированы в соответствии с содержанием, списком иллюстраций, списком таблиц и т.п. Индексация позволяет отобразить растровое представление необходимого раздела документации сразу после его выбора в содержании. Данный тип ИЭТР сохраняет ориентированность страниц и может быть выведен на печать без предварительной обработки.

ИЭТР 2-го класса — линейно-структурированные электронные документы
ИЭТР данного класса представляет собой совокупность текстов в формате SGML. Оглавление ИЭТР содержит ссылки на соответствующие разделы технического руководства. ИЭТР может содержать перекрестные ссылки, таблицы, иллюстрации, ссылки на аудио- и видеоданные. Предусматривается функция поиска данных. ИЭТР может быть просмотрен на экране и распечатан без предварительной обработки.
Примечание — Основным недостатком ИЭТР классов 1 и 2 является дублирование многократно используемой информации.

ИЭТР 3-го класса — иерархически-структурированные электронные документы
В ИЭТР этого класса данные хранятся как объекты внутри хранилища информации, имеющего иерархическую структуру. Дублирование многократно используемых данных предотвращается системой ссылок на однократно описанные данные.
Так как данные в ИЭТР этого класса организованы иерархически, документация не может быть распечатана без предварительной обработки.

ИЭТР 4-го класса — интегрированные ИЭТР
В добавление к функциям ИЭТР класса 3, ИЭТР данного класса обеспечивает возможность прямого интерфейсного взаимодействия с электронными модулями диагностики изделий. ИЭТР класса 4 позволяет наиболее эффективно проводить операции по поиску неисправностей в изделии, локализации сбоев, подбору запасных частей.

Также некоторые разработчики выделяют и ИЭТР 5-го класса,  среди особенностей выделяя возможность построения различного рода прогнозов, использования инструментов анализа и построения рекомендаций для потребителя, но на текущий момент времени в российских стандартах существует только 4 основных класса ИЭТР.

Разработка ИЭТР в SolidWorks Composer

Разработка интерактивных руководств в нашей компании ведется при помощи программного обеспечения SolidWorks Composer – мощного продукта для создания интерактивных и маркетинговых материалов на базе конструкторских разработок. 

Работа начинается с 3D моделей и чертежей, созданных в продуктах SolidWorks, Autodesk Inventor, Creo (Pro Engineer), CATIA, Компас  и др. совместимых с форматом .STEP, а также с бумажными чертежами. Информация по эксплуатации для включения в ИЭТР может быть распознана из бумажных документов или разработана нашими специалистами.

Что мы делаем при помощи SolidWorks Composer: разрабатываем ИЭТР и составляющие для него — делаем рендеринг моделей, создаем анимации, видео-ролики по сборке/разборке/обслуживанию изделий, интерактивные чертежи и схемы, электронные справки по работе и устройству изделий. 

Основные преимущества использования SolidWorks Composer для разработки ИЭТР:

Для просмотра результатов нашей работы не нужно приобретать специальное программное обеспечение – для работы с 3D моделями, анимацией и видео в составе ИЭТР уже есть электронная система отображения (ЭСО) – Composer Player, встроенная в файл ИЭТР. 

Сквозной подход к проектированию не потребует разработки ИЭТР заново при изменении модели или чертежа, достаточно обновить модель и модули данных и содержание ИЭТР перестраивается автоматически – меньше затрат на сопровождение и корректировку документации.  

SolidWorks Composer – это современный программный продукт от лидера рынка САПР — Dassault Systèmes SOLIDWORKS Corp., полностью поддерживающий технологии сквозного проектирования CAD\CAM\CAE, он не исчезнет с рынка, а будет развиваться, и приносить новые возможности по разработке интерактивной технической документации. 

Данная статья посвящена интерактивным электронным техническим руководствам. В статье представлено общее описание электронных руководств и представлены методы, которые при применении имеют свои преимущества и недостатки. Использование интерактивных электронных руководств для наукоемких промышленных изделий упростит обучение рабочего состава на крупных промышленных объектах, а также заинтересует их в обучении материала. Основная идея их применение это удобство использования материала при изучении объекта без доступа к нему стажирующегося персонала. Также представлены различные методы и компании, которые показывают различные способы применения руководств на промышленных объекта и вместе с ним недоработки, какие могут встретиться в той или иной компании при их использовании. На данный момент актуальным является проблема именно автоматизированной разработки системы интерактивного руководства. Имеется необходимость разработки руководства не только на пользователей, которые имеют некоторую подготовку, но и на людей, которые имеют базовый уровень знаний.

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

Модуль 11.
Интерактивные электронные технические
руководства

Слайд
1. Введение

Пояснения

Цель данной лекции
– дать общее представление о том, что
такое Интерактивное Электронное
Техническое Руководство (ИЭТР):

• о
  причинах его появления;

• о
  целях и методах применения;

• о
  классах ИЭТР

• о
  предъявляемых к нему требованиях;

• о
  технологиях его разработки.

Слайд 2. Что такое ИЭТР

Пояснения

ИЭТР – это
техническое руководство, которое
предоставляется потребителю в электронной
форме на мобильном носителе (CD),
либо при помощи Интернет. ИЭТР представляет
собой структурированный комплекс
взаимосвязанных технических данных,
предназначенный для предоставления в
интерактивном режиме справочной и
описательной информации об эксплуатационных
и ремонтных процедурах, связанных с
конкретным изделием. ИЭТР включает в
себя базу данных (БД), в которой хранится
вся информация об изделии, и электронную
систему отображения (ЭСО), предназначенную
для визуализации данных и обеспечения
интерактивного взаимодействия с
пользователем. Информация в ИЭТР может
быть представлена в виде: текста,
графических изображений, 3D-моделей,
анимации, аудио и видеороликов.
Использование аудио и видео данных
позволяет наглядно показать выполнение
той или иной операции, связанной с
обслуживанием или ремонтом изделия.
При помощи анимации можно показать
работу систем и механизмов изделия,
которую невозможно показать при помощи
видео.

Слайд 3. Проблемы, связанные с эксплуатацией традиционной бумажной документации

Пояснения

Как
известно, для наукоемких промышленных
изделий стоимость их эксплуатации может
равняться стоимости первичного
изготовления или превосходить эту
стоимость. В свою очередь, затраты на
создание и поддержку эксплуатационной
технической документации могут составлять
значительную часть от общих затрат на
эксплуатацию самого изделия. Это
объясняется необходимостью решения
следующих задач:

• Поддержание
  актуальности документации, связанное
  с необходимостью учета большого
  количества изменений в документации,
  которые появляются уже в процессе
  эксплуатации изделия.

• Полное
  и однозначное представление
  эксплуатационной информации. Например,
  сложные операции по обслуживанию
  изделия лучше всего представить в виде
  анимационного или видео ролика.

• Поддержание
  целостности документации.

• Организация
  своевременного и правильного заказа
  и поставки запасных частей и материалов.

• Освоение новых
  изделий эксплуатационным, обслуживающим
  и ремонтным персоналом.

Следующая задача,
специфическая для отечественных
производителей, поставляющих свою
продукцию на экспорт или желающих выйти
на внешний рынок, состоит в том, что по
данным экспертов, начиная с 2005 года, по
требованию инозаказчиков, вся экспортная
продукция должна сопровождаться
электронной версией документации. При
этом электронная документация должна
быть выполнена в соответствии с
международными стандартами на подготовку
электронной технической документации.

Слайд 4. Место иэтр в жц изделия

Пояснения

В соответствии со
стратегией CALS,
решение проблемы кроется в переводе
всех данных, необходимых для создания
и поддержания технических руководств,
в электронный формат и создании Единого
Информационного Пространства (ЕИП). С
другой стороны, потребитель является
полноправным участником жизненного
цикла (ЖЦ) изделия на этапе эксплуатации
и ему необходимо обеспечить доступ в
ЕИП. Средством доступа потребителя в
ЕИП должно стать Интерактивное Электронное
Техническое Руководство. С точки зрения
концепции CALS,
предусматривающей преемственность в
передаче информации на всех стадиях
жизненного цикла, информационное
наполнение ИЭТР происходит главным
образом на стадиях разработки и
производства изделия, а применение ИЭТР
на стадии эксплуатации и утилизации.

Соседние файлы в папке Л-8(ИЭТР)

• #
• #
• #