交互式电子技术手册在飞行器售后保障中的应用

王锦程 尹 含 王 浩 赵振杰 闫月晖

（北京航天长征飞行器研究所，北京 100076）

一、引 言

现代局部战争对装备技术保障提出了更高的要求：（1）保障工作体系化、系统化；（2）保障工作智能化与数字化；（3）保障工作应急响应快速化；（4）保障工作专业化。与大多数复杂装备一样，技术密集型的新型飞行器进一步提高了对使用与保障的要求，不经过系统有效的培训或技术指导，不持续开展现场培训或实际操作，很难实现对新型飞行器的熟练操作与快速维修响应[1]。售后保障水平不足，容易造成性能先进的飞行器部署后难以发挥其应有的效能，故障发生后难以及时有效地恢复预期能力。在市场竞争越来越激烈的情况下，用户关心的不仅是产品的性能，还包括是否能快速掌握操作与使用方法，配套的培训体系是否健全，技术保障是否及时等。此外，某些服务时间长的飞行器产品在操作人员变动后如何顺利实现操作，基本维修保障的技术延续也是用户重点关注的方面。因此，售后保障也成为了产品竞标的重要参考元素[2]。

传统模式下，飞行器的技术保障、培训指导、服务支持主要通过派遣技术娴熟的工程师到实施现场来实现，具有保障力度强，人力、物力与成本让步于保障工作的特点，维修保障能有效地开展[3]。随着当前研制项目日益增多，产品谱系日益丰富，用户分布日益广泛，人员与成本因素为开展技术支持与服务保障的效率和效果带来了负面影响，维持原有的保障形式将给研制单位带来极大的负担。对于研制单位来说，通过技术人员出差来开展的售后保障形式，也存在受人员素质与流动性影响较大、服务体验难以维持统一的较高水平等问题，不利于市场开拓。因此，急需采用新的保障模式来提高效率与提升效果。

飞行器研制中积累的知识主要有两种用途：一是促进研制水平的提升，二是促进维修保障与操作水平的提升。纸质资料适用于各类工作环境，一直以来都是交付用户的主要参考资料。目前，飞行器维修技术资料大部分仍以纸质技术文件形式传递和使用，编制、运输与维护大量的技术文件不仅增加了重复劳动与经济成本，还在一定程度上延长了设计、生产与故障修复周期。尤其是对于新型飞行器来说，产品普遍存在小批量、多品种、科研生产高度交叉等特点，各类设计、仿真等过程文件与结果数据庞大，协作的科研与生产单位众多。在设计、生产、使用培训和维护保养工作中，形成的配套技术文件数量庞大，给内容查询、资料保管、同步更新、参考优化等方面均带来巨大的使用难度[4]。交互式电子技术手册是按标准格式创作，采用文字、图形、音视频等形式，以人机交互方式提供装备基本原理、操作使用和维修等内容的技术出版物，能够解决当前纸质手册存在的诸多问题，提高飞行器的综合保障能力[5]。根据相关文献统计，交互式电子技术手册的使用能减少50%的维护信息查询时间，故障定位精确性提高35%，减少了30%的资料复制费用。由于使用技术手册，F-16战斗机的75万页技术文档变成了39张光盘，艾森豪威尔航空母舰的研制进度提前了18个月，节省了8000万美元的经费。在欧美等国的示范效应下，诸多国家制造行业开始使用交互式电子技术手册代替传统纸质手册[6]。本文结合北京航天长征飞行器研究所近年来开展交互式电子技术手册工作的实际经验，提炼总结了手册创作过程及其应用效果，以期为有类似建设需求的单位提供参考。

二、交互式电子技术手册的创作过程

交互式电子技术手册创作的主要过程包括技术团队组建、素材收集、顶层规划、内容创作与手册发布等，如图1所示。

（1）团队组建。组建以飞行器产品队伍与数字化技术保障人员为主的项目团队，具体包括：数字化主任设计师负责完成项目规划、技术培训及阶段把关，产品队伍人员负责完成具体手册的内容策划与创作工作，数字化技术保障人员负责协调技术、进度与保障等事项。团队成员明确分工，职责清晰，提高协调与沟通效率，保证项目能按计划的节点高质量完成。

（2）素材收集。素材是技术手册创作的依据，对于飞行器来说，素材主要包括产品说明书、使用与操作手册、维修手册、二维与三维模型、图片、视频与动画等内容，多样的素材形式与合理的素材搭配能够让电子手册具有更强的可读性。但对于交互式电子技术手册来说，为体现其交互的特性，还需要准备热点图、内嵌式技术插图与轻量化模型等素材及相应的制作工具和显示控件提供支撑。此外，在选择飞行器技术手册素材过程中，为保证手册的创作效率与质量，研究所还综合考虑了拟创作手册现有素材的知识体系完备性、内容质量、表现形式和设计师队伍的任务与工作安排。

（3）顶层规划。交互式电子技术手册是结构化组织的手册形式，与传统手册相比，将构成知识的颗粒度由单个文字或词语变为数据块的形式，顶层规划则是构建这些数据块的组织形式。例如，数据块的唯一编码及其编码规则，数据块之间的逻辑关系，数据块的类型，相应数据块对应的内容及合适的创作人员等。因此，顶层规划的主要工作包括标准编码系统、信息码、业务规则、数据模块需求清单和任务分配等方面。由于顶层规划工作需要规划者对整个手册创作项目有全局的掌握，研究所通常将顶层规划工作交由飞行器产品研制的总体设计师来担任，顶层规划内容的审核与批准则由飞行器产品的技术负责人来承担。

（4）内容创作。内容创作通常由提供素材的设计师完成，作为素材的创作者，设计师能全面深入地掌握拟创作手册的主旨思想，能根据创作过程中的实际需要，灵活地将素材配置到手册中，为手册的阅读者呈现出最清晰的表达形式。内容创作依据顶层规划中的数据模块需求列表开展，通过电子手册内容编辑器，将素材按标准格式以数据模块为单元录入至系统中形成数据模块。数据模块是指具有对产品的定义、描述、功能或操作过程等知识完备表达能力的最小单元，是技术手册的知识组织形式。数据模块经校对与审核后上传至电子手册的统一数据库，形成手册创作项目的数据模块知识库。为提高处理效率，内容创作中使用的图片、多媒体、动画等非文本形式的素材，将作为独立的对象进行管理与存储。此外，在顶层规划中标准编码系统的约束下，每个数据模块均拥有唯一编码标识，并通过互相引用实现内容的复用，提高了知识的集成度，减少了手册创作的工作量。

（5）手册发布。手册发布是指将技术手册的发布模块通过校对与审批发布至交互式技术手册的操作载体。发布模块由数据模块按照应用场景的实际需求进行筛选、组合与排列形成，操作载体包括Web形式的在线浏览器，手持平板电脑形式的智能便携式终端，还可以是PDF格式的传统形式的纸质或电子版手册。由数据模块构成的发布模块具有内容灵活设置、数据更新便捷、应用场景广泛等特点，实现了飞行器产品技术手册的一次创作，多场景综合应用的目标，解决了传统多版本Word文档并存、状态难以有效管控的难题。

三、交互式电子技术手册的应用效果

自2014年以来，研究所逐步在多型飞行器产品中开展了交互式电子技术手册的创作与应用工作，并取得了良好的效果，具体体现在以下5个方面。

（1）优化知识结构，提升管控效果。原有技术资料以单个文字为颗粒度进行组织，通过文档的形式进行存储与发布，不利于对知识内容的管理。交互式电子技术手册以数据模块作为最小颗粒度的知识单元进行组织，通过对数据模块的组合与排列完成技术手册的发布，有利于技术知识的组织与管理。此外，技术手册的创作均由具有多年丰富经验的主管设计师完成，协同创作的形式与严格的校对审核过程也使手册的内容质量得到了保证。

（2）优化创作形式，提高内容质量。通过数字化平台实现技术手册内容的统一管控，构建了产品技术负责人、总体设计师与分系统设计师在线协同创作环境，也固化了校对审核的质量管控流程，将手册的创作规范融入系统功能中，在提升手册创作效率的同时也提高了内容质量。

（3）优化发布方式，提高实用价值。交互式电子技术手册实现了多语言的对应式组合与展示，可根据不同的用户要求或应用场景定制化生成发布模块，也可针对多国人员参与的技术培训场景发布多语言对应版本。此外，对于技术手册的更新与内容维护问题，通过数据模块组织的知识体系能有效地发挥其灵活性与便利性，将更新的内容扩充至技术手册内容库中，提高了灵活性。交互式电子技术手册的协同创作方式、内容组织形式与发布审批流程，提高了手册的实用性与易用性，有利于发挥手册的实际使用价值。

（4）丰富表现形式，提高指导作用。传统的文字、表格及静态图片难以清晰呈现高集成度的飞行器操作与使用过程。交互式电子技术手册不仅能使多媒体、模型与视频等嵌入手册中，还采用用户交互控件实现与用户操作的反馈式显示（如热点动画），取得了交互式演示的效果，提升了用户对展示内容的理解程度，解决了客户对装备的使用操作、维修保障熟练掌握程度需求。

（5）变革保障形式，提升培训水平。交互式电子技术手册内容涵盖全面，不仅提高了培训对象的理解程度，还有助于加深培训对象对内容的理解，使得培训工作人员数量由多人减少至1人成为了可能，提高了人员利用率。此外，在培训过程中，以热点动画形式展示的基本拆装过程与现场操作相结合，可使培训对象更直观地理解基本保障的技能。

四、结束语

基于研究所近年来开展交互式电子技术手册的工作实际，本文提炼总结了手册创作构建过程及其应用效果。研究所通过将纸质版手册变为由数据库统一管理的结构化交互式电子技术手册，提升了技术手册的质量与管理水平，也提高了飞行器产品对不同的应用场景快速出版定制化技术手册的应对能力；交互式电子技术手册为用户提供直观清晰的操作方式与维修过程，提高了飞行器产品的培训和维修保障水平。近年来，在交互式电子技术手册研制团队的努力下，共创作数据模块千余个，发布模块百余个，为客户提供了多型交互式手册产品，受到了好评。并在此基础上，整理形成了飞行器交互式电子技术手册的研制规范，为飞行器售后保障的数字化提供了良好的支撑。

[1]《现代武器装备持续采办与全寿命支持：CALS》编委会.现代武器装备持续采办与全寿命支持—CALS[M].北京：航空工业出版社，2007.

[2] 陆洪武，陈建国，王荣颖.IETM技术发展综述及其特点分析[J].舰船电子工程，2009，29（7）：25～28，44.

[3] 张楠楠.世界航空航天制造技术特点与发展趋势研究[J].军民两用技术与产品，2013（12）：12～15.

[4] 徐小涛，田铖，朱学维.IETM在信息化装备保障中的应用研究[J].国防技术基础，2008（9）：22～26.

[5] 高万春.军用装备IETM创作研究[J].军民两用技术与产品，2007（6）：39～40.

[6] 李勇，王洪.交互式电子技术手册制作技术综述[J].航空标准化与质量，2005（6）：19～23.