Интерактивное электронное техническое руководство по эксплуатации

Быков В.В. , Чурин Р.А., Лялин А.С., Шипейкин И.В. , Антонюк В.П.

ИНТЕРАКТИВНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Основные положения

Интерактивное электронное техническое руководство (ИЭТР) представляет собой структурированный комплекс взаимосвязанных технических данных, требуемых на этапах эксплуатации и ремонта изделия. Использование ИЭТР позволяет предоставить в интерактивном режиме справочную и описательную информацию об эксплуатационных и ремонтных процедурах, относящихся к конкретному изделию, непосредственно во время проведения этих процедур.

ИЭТР включает в себя базу данных и электронную систему отображения, предназначенную для визуализации данных и обеспечения интерактивного взаимодействия с пользователем.

База данных ИЭТР имеет структуру, позволяющую пользователю быстро получить доступ к нужной информации. База данных ИЭТР может содержать текстовую и графическую информацию, а также данные в мультимедийной форме (аудио- и видеоданные).

Электронная система отображения обеспечивает унифицированный для всех ИЭТР способ взаимодействия с пользователем и технику представления информации.

ИЭТР предназначены для решения следующих задач:

- обеспечения пользователя справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия;

- обучения пользователя правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;

- обеспечения пользователя справочными материалами, необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия;

- обеспечения пользователя информацией о технологии выполнения операций с изделием, потребности в необходимых инструментах и материалах, количестве и квалификации персонала;

- диагностики оборудования и поиска неисправностей;

- подготовки и реализации автоматизированного заказа материалов и запасных частей;

- планирования и учета проведения регламентных работ;

- обмена данными между потребителем и поставщиком.

Классификация интерактивных электронных технических руководств

По функциональным возможностям ИЭТР разделяются на четыре класса.

Класс 1 - 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.

Класс 2 - линейно-структурированные электронные документы

ИЭТР данного класса представляет собой совокупность текстов в формате SGML (язык разметки Standard Generalized Markup Language). 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.

Класс 3 - 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.

Класс 4 - 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.

Особую актуальность вопросу создания ИЭТР придает то обстоятельство что при экспорте продукции, необходимо выпускаемое изделие комплектовать электронной документацией, анализ отечественных предприятий показал, что многие предприятия не имеют чертежей сделанных в современных графических программах, а используют документацию в бумажном виде. Кроме того, очевидно, что бумажная документация, даже выполненная средствами систем автоматизированного проектирования (САПР), не позволяет реализовать все возможности информационных технологий. Так, например, информационные модели на бумаге ^D-чертежи или аксонометрические проекции) не могут заменить виртуальную анимационную 3D-модели работы изделия, его сборки-разборки, ремонтных операций и т.п. ИЭТР должна содержать информацию в виде текста, графических схем, чертежей, 3D-моделей (геометрических, виртуальных, анимационных), аудио и видеороликов. Такое представление информации позволяет наглядно и доступно ознакомиться с устройством и работой изделия, схемой его эксплуатации и обслуживания и т.п. Причем все эти операции могут быть реализованы на виртуальной модели. Решение проблемы заключается в переводе в электронный вид документации на изделие.

Для создания анимационных виртуальных моделей предшествует разработка геометрических моделей, для чего используются базовые средства конструкторского проектирования. В качестве базовых выступают промышленные программно-инструментальные средства компаний Autodesk (AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk 3ds Max), Solid Works и др.

Разработка 3D-моделей для ИЭТР по натурным образцам, чертежам, эскизам и фото осуществляется с помощью Solid Works. Ядро моделирования этого программного продукта предоставляет конструкторам технологию гибридного проектирования, позволяющую создавать, редактировать и комбинировать твердые тела и поверхности. Программа поддерживает основные промышленные стандарты обмена информацией для импорта и экспорта данных, на основе 3D моделей изготавливают чертежи, для дальнейшего использования в производстве и ИЭТР. Наряду с виртуальными, анимационными и 3D-моделями можно вставлять видеоролики с оцифрованными видеофрагментами. Но, в отличие от указанных моделей, такой способ представления информации требует наличия действующего изделия.

Если же обслуживающему персоналу или пользователям требуется начать освоение реально еще не изготовленного изделия, целесообразно вставить в ИЭТР его анимационную виртуальную модель. В трехмерных эскизах в среде Solid Works возможно использование реальных физических характеристик изделий позволяет получить виртуальный образ изделия.

Рис 1. 3-D модель выполнена в Solid Works

Детали и сборки, создаваемые в Solid Works и вставленные в ИЭТР, содержат все физические характеристики (центр масс, тип материала, плотность, цвет, текстура и др.), что помогает принимать оптимальные решения при эксплуатации изделия. Разработка анимационных сцен, процедур монтажа изделия, обслуживания и ремонта предшествует проектирование 3D-моделей с заданной степенью детализации моделей. В раздел ИЭТР «Описание и работа» могут входить назначение, технические характеристики, требования по метрологическому обеспечению, состав, устройство и работа, маркировка. Возможны также разделы по ремонту и техническому обслуживанию, которые имеют схожую структуру: в

корневом каталоге содержится общая информация (о производящем обслуживание персонале, периодичности обслуживания, климатических условиях и т.д.) и сведения о мерах безопасности при проведении работ. Во вложенных папках может храниться подробная информация о ремонте или обслуживании отдельных узлов изделия. Система навигации ИЭТР имеет механизм гиперссылок, что позволяет пользователю последовательно перемещаться по разделам (страница за страницей) либо, используя оглавление или окно структуры, сразу перейти к интересующему разделу или иллюстрации. Возможно также перемещение по ссылкам, поясняющим ту или иную текстовую информацию. В создаваемые ИЭТР, в соответствии с перечнем возможных неисправностей и способов их устранения на базе разработанных виртуальных моделей, встраиваются анимационные ролики. Они иллюстрируют процесс технического обслуживания и ремонта изделия, включая меры безопасности, порядок технического обслуживания, внешний осмотр, проверку функционирования и др.

Созданное с использованием геометрических, виртуальных и анимационных моделей, ИЭТР становится значительно более наглядным и доступным для обслуживающего персонала.

Литература

1. Госстандарт России Р 50.1.030-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к логической структуре базы данных.