S1000D研發(fā)文檔詳解第一章

1、第一章S1000D規(guī)范導(dǎo)讀一、歷史沿革S1000D 規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的推出，主要源于原先國際民航標(biāo)準(zhǔn)，并且由最初由歐洲國防組織采用后以確保技術(shù)內(nèi)容和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，及如何有效提高跨組織（機(jī)構(gòu)） 和跨供應(yīng)商分享綜合數(shù)據(jù)信息的能力。 目前， 其適用范圍包括全球的海陸空系統(tǒng)、 大型裝備制造企業(yè)以及國防和民航的電子手冊、 維修維護(hù)公告、 用戶指南等文檔。 S1000D 標(biāo)準(zhǔn) （規(guī)范） 主要由技術(shù)出版物標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)集團(tuán) （TPSMG） 來進(jìn)行維護(hù)，經(jīng)過多年的標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)和升級，于 2019 年 6 月 28 日形成了 5.0 版并同期發(fā)布。 該集團(tuán)成員主要來自ASD、 美國航空行業(yè)協(xié)會（AIA）、 空運協(xié)會（AT

2、A） 等機(jī)構(gòu)和企業(yè)，以及來自使用此標(biāo)準(zhǔn)的大多數(shù)國家/ 地區(qū)的行業(yè)和大型設(shè)備制造引領(lǐng)者。S1000D 標(biāo)準(zhǔn)包括各類信息，其中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與實施規(guī)則等，還要包括一套“可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML） ”的程序?qū)崿F(xiàn)方案（策略）、XML范例介紹和其他支持性文檔管理規(guī)范。現(xiàn)階段S1000D技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于航空航天、國防裝備、船舶工業(yè)等大型裝備智能制造業(yè)的產(chǎn)品制造和綜合保障領(lǐng)域范圍內(nèi)。 同時由于其獨特信息編碼關(guān)聯(lián)機(jī)制設(shè)計，和自適應(yīng)交叉引用的數(shù)據(jù)存儲冗余優(yōu)化，目前已逐漸延伸（擴(kuò)展）到包括大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能（AI）、虛擬現(xiàn)實（AR/VR）技術(shù)研發(fā)、金融專業(yè)、智慧城市管理、人力資源管理、醫(yī)療設(shè)備制造、建筑施工

3、等行業(yè)、專業(yè)和領(lǐng)域。還有就是文化及教育產(chǎn)業(yè)，也開始逐步引入S1000D標(biāo)準(zhǔn)作為其系統(tǒng)實施信息編碼的原理設(shè)計、編制和使用，以及成為各種管理的重要模式實施依據(jù)。A、導(dǎo)言S系列標(biāo)準(zhǔn)是一個完整、規(guī)范和科學(xué)整休，主要側(cè)重于解決大型機(jī)械設(shè)備制造、大型裝備使用、 裝備有效保障等信息化管理和處理方面， 同時為裝備保障的數(shù)據(jù)收集、傳輸、處理、發(fā)布等提供數(shù)據(jù)信息。按照 S 系列國際通用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息， 在不同階段之間傳遞和集成， 貫穿于整個裝備保障過程。S 系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在歐洲及美軍的裝備保障領(lǐng)域，特別是航空領(lǐng)域獲得了很好的應(yīng)用， 得到了普遍認(rèn)可。 我國國家軍用標(biāo)淮GJB 6600裝備交互式電子技術(shù)手冊亦是在

4、參考借鑒S 系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上編制的,目前已在多 類裝備研制中貫徹實施。附注：S系列是泛指S1000R S2000M、S3000L S4000M、S5000F等一系列文檔所描述 的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)表述為S （系列）=SN000X B、概述為適應(yīng)武器裝備現(xiàn)代化和高新技術(shù)發(fā)展對綜合保障工作的新需求， 歐洲航空航天與國防工業(yè)協(xié)會（ASD領(lǐng)布了 S系列綜合保障標(biāo)準(zhǔn)，包括S1000D基于公共資源 數(shù)據(jù)庫（CSDB的技術(shù)出版物、S2000M武器裝備供應(yīng)管理綜合數(shù)據(jù)處理、 S3000L保障性分析和S4000M計劃維修程序制定手冊等，為有效解決武 器裝備的綜合保障問題提供了 “一攬子” 解決方案， 極大提高了綜合保障

5、信息化 水平， 在歐洲及美軍眾多重點主戰(zhàn)裝備中應(yīng)用效果良好， 在國際范圍內(nèi)獲得了普 遍認(rèn)可。本作者比較完整、全面地介紹和逐一翻譯了 S系列標(biāo)準(zhǔn)（S1000n S2000M、S3000L 和S4000M）,力求翻譯準(zhǔn)確、語言通暢。在充分反映原文意圖的前提下盡可能兼 顧我國重型、 重大裝備綜合保障工作實際。 同時可以為從事裝備設(shè)計、 有限元架 構(gòu)研究、工藝管理、設(shè)備制造與交付、使用過程學(xué)習(xí)與訓(xùn)練、維修維護(hù)與綜合保障等工作的項目參與人員提供全面參考， 為推動大型復(fù)雜裝備全生命周期信息化 管理體系的研制工作提供借鑒。本文主要以中國動車組產(chǎn)品為 S系列標(biāo)準(zhǔn)實施期間的案例介紹，詳細(xì)分解S1000D 標(biāo)準(zhǔn)下

6、主要功能實施過程，與IT 支持系統(tǒng)研發(fā)過程中各種程序代碼片段介紹。本文重點論述S1000D規(guī)定了技術(shù)出版物和訓(xùn)練活動，用于裝備全壽命周期所需 技術(shù)出版物的計劃、管理、制作、交換、發(fā)布和使用。C、 S 系列信息編碼分類S系列標(biāo)準(zhǔn)完全遵循和采用規(guī)范信息編碼設(shè)計原則，主要可分為以下幾大類：- -業(yè)務(wù)性編碼：該編碼系列的設(shè)計規(guī)范，采用與用戶、具體業(yè)務(wù)或項目緊密相關(guān)原則，例如信息編碼與信息編碼變量設(shè)計、學(xué)習(xí)與訓(xùn)練碼等。- -系統(tǒng)性編碼 ：系統(tǒng)性編碼規(guī)范制定，主要依據(jù)本文檔內(nèi)描述的有關(guān)數(shù)據(jù)模塊（DM）信息編碼規(guī)范（DMC）。例如ICN （信息控制編碼）、CAGE（商業(yè)和政 府編目 Commercial A

7、nd Government Entity）編碼、SCO（可共享內(nèi)容對 象（目標(biāo)）Sharable Content Object、標(biāo)準(zhǔn)編碼系統(tǒng)（SNS內(nèi)的系統(tǒng)編碼 （Systemj）、子系統(tǒng)編碼（SubSystem）、子子系統(tǒng)（SubSubSystem編碼、物 理和/系統(tǒng)編碼。- -系統(tǒng)研發(fā)參數(shù)編碼：元素變量、屬性表變量等。例如數(shù)據(jù)模塊條件信息（dataConds）、工 藝推斷（diagnosticProcess ）、步驟替代方 案分組 （proceduralStepAlts ）- -系統(tǒng)研發(fā)屬性編碼：屬性變量、屬性字典。例如接入點標(biāo)識編碼 （accessPointNumber）、接入點間關(guān)系類

8、型（accessPointRefType ）、操作步驟t己，憶標(biāo)志（memorizeStepsFlag ）- -系統(tǒng)架構(gòu)分類編碼：系統(tǒng)架構(gòu)分類主要用于基于 S1000D®范的系統(tǒng)架構(gòu)獨立 表述，其中主要表現(xiàn)方式為 XML Schemas采用參數(shù)形式設(shè)定，共分為兩大類， 一類是自架構(gòu)（子架構(gòu)）分類，約32個子架構(gòu)（子系統(tǒng)）；另一類是關(guān)聯(lián)分類， 約為兩個參數(shù)命名。§、自架構(gòu)分類： appliccrossreftable 、 brDoc、 brex、 checklist 、 comment comrep、condcrossreftable 、 container、crew、ddn

9、、 descript 、dml、fault 、 frontmatter 、 icnMetadata、 ipd、 learning、 pm p rdcrossreftable 、 proced、 process、sb、schedul、 scocontent、 scormcontentpackage、 update > wrngdata、 wrngflds§、關(guān)聯(lián)分類：XLink、XPath二、數(shù)據(jù)模塊定義與使用按照S1000D規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定，將針對如何使用公共資源數(shù)據(jù)庫（CSDB系統(tǒng)， 來管理、加工、存儲和輸出數(shù)據(jù)模塊（DM o數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計、研發(fā)、產(chǎn)生、編 輯和存放采用是分散

10、類型（Unit-單體）信息單元，且各自具有唯一的數(shù)據(jù)模塊 代碼（DMC標(biāo)識。IT系統(tǒng)支持主要是通過數(shù)據(jù)模塊代碼（DMC引領(lǐng)，實現(xiàn)可 以識別應(yīng)用數(shù)據(jù)模塊的特定組件及其包含的信息類型。例如，系統(tǒng)、子系統(tǒng)、軟 件、設(shè)備（硬件）、組件、部件、零件、布線、容器包、區(qū)域型邏輯分解、學(xué)習(xí) 培訓(xùn)與訓(xùn)練考核、適用性交叉引用或圖解零件的數(shù)據(jù)信息。S1000則范文檔，還同時描述了與內(nèi)容信息交付集成形成規(guī)范信息，均來自數(shù) 據(jù)模塊組合或集成的出版物模塊（PM SB）。出版物模塊（PM的定義，規(guī)定了 在技術(shù)手冊中出現(xiàn)數(shù)據(jù)模塊的順序和規(guī)模。 數(shù)據(jù)模塊可以在多個出版物中交叉 引用和重復(fù)使用，當(dāng)更新某數(shù)據(jù)模塊時，所有出現(xiàn)此數(shù)據(jù)

11、模塊的出版物模塊將自 動使用成最新版本。三、S系列標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范適用范圍S1000D （含S系列）規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時規(guī)定和提供出版物實施規(guī)劃、內(nèi)容互換、 引用和出版的技術(shù)實現(xiàn)和機(jī)制構(gòu)建。凡是大型裝備制造的整個生產(chǎn)流程，若均遵 循此標(biāo)準(zhǔn)定義和規(guī)定，就能高度確保產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)信息一致性和可 互換性。交互式電子技術(shù)出版物 （IETP）的系統(tǒng)功能研究與實施，可根據(jù)功能矩陣框圖 結(jié)構(gòu)來研制和實現(xiàn)，并形成為特定瀏覽查看器。所以在S1000D中定義的功能矩 陣，約30個功能研發(fā)細(xì)則，要同時按照標(biāo)準(zhǔn)來支持使用各種類型文檔、智能圖 形、3D模型和其他多媒體內(nèi)容。經(jīng)過約15年的不斷升級和改造，S1000Dm范

12、和標(biāo)準(zhǔn)（含S系列）在全球大型設(shè) 備和復(fù)雜裝備的制造業(yè)界得到了廣泛的認(rèn)知、認(rèn)同和使用。據(jù)目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，S系列標(biāo)準(zhǔn)實施，是與制造業(yè)相關(guān)全產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)。無論是民航業(yè)還是北美國 防組織，均開始采用S1000D規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，所覆蓋制造業(yè)范圍和運用擴(kuò)展至海陸 空機(jī)械電子設(shè)備系統(tǒng)，包括用于醫(yī)療、設(shè)備維修、陸地（空中）移動設(shè)備以及船 舶系統(tǒng)和其他海運系統(tǒng)。S1000麗準(zhǔn)與規(guī)范于2016年被波音（含空客）用于制作文檔，以支持新的商用 飛行器，例如，波音787和空客350。四、S1000D實現(xiàn)策略§、依據(jù)SIOOOD®范與標(biāo)準(zhǔn)，有針對性根據(jù)實際項目調(diào)研與分析，可創(chuàng)建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)規(guī)則，改善業(yè)務(wù)流程

13、和協(xié)作功能。§、利用簡單、易用、定制和可配置 S1000D基礎(chǔ)套件，配置基于S1000D規(guī)范的 項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組成部分。§、按照S1000曲準(zhǔn)的要求，開始設(shè)計、研發(fā)和實施計劃，并準(zhǔn)確跟蹤所選服務(wù)、 培訓(xùn)和支持等多工作模態(tài)下的設(shè)備全生命周期管理。§、構(gòu)建科學(xué)規(guī)范公共資源數(shù)據(jù)庫（CSDB）,通過面向?qū)ο蟮募軜?gòu)設(shè)計來不斷促進(jìn) 內(nèi)容（文檔、模塊）的重復(fù)利用，保證更高的內(nèi)容準(zhǔn)確性，同時降低制作成本。還可以大幅度提高相關(guān)技術(shù)文檔創(chuàng)作者、編撰者和出版者在創(chuàng)建、管理和交付 S1000D技術(shù)出版物時的生產(chǎn)效率。§、需要針對某產(chǎn)品研究與設(shè)計時，對該產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行統(tǒng)一安排與

14、協(xié)調(diào)， 力爭形成產(chǎn)品集成的供應(yīng)商、制造商在生產(chǎn)過程中都要完全遵循S系列標(biāo)準(zhǔn)。五、適用性中明一般通俗而言，對一個世界頂級制造業(yè)來說，也許業(yè)務(wù)規(guī)則（ BRR不是萬能的， 但沒有業(yè)務(wù)規(guī)則是萬萬不能的。幾十年來大量的應(yīng)用實踐說明，S1000D®范和標(biāo)準(zhǔn)下業(yè)務(wù)規(guī)則的有無和優(yōu)劣，是 S1000D標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用能否有效執(zhí)行的成功關(guān)鍵因 素。但需要重點重中是，也許業(yè)務(wù)規(guī)則設(shè)計和研發(fā)成果的優(yōu)劣， 可能比有無業(yè)務(wù) 規(guī)則顯得更為重要。因為低劣的業(yè)務(wù)規(guī)則，將導(dǎo)致S1000D規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用陷入麻煩不斷的泥沼中，由此而引起的危害可能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。六、S1000D#系研發(fā)人員素質(zhì)A、最終產(chǎn)品用戶需求的提出、調(diào)研、分

15、析和參與是非常重要的。因為作為產(chǎn)品 使用和技術(shù)數(shù)據(jù)維護(hù)的最終使用者，其想法和建議將最終決定所制定的業(yè)務(wù)規(guī)則 （BR與信息編碼機(jī)制是否適用。B、就大型設(shè)備設(shè)計、研發(fā)、制造、交付和后期維護(hù)而言，產(chǎn)品（項目）集成是 經(jīng)過多方聯(lián)勞協(xié)作來共同完成，所有合作伙伴的同步參與絕對同樣不可或缺，而統(tǒng)一的業(yè)務(wù)規(guī)則（BRR和業(yè)務(wù)規(guī)則變更（BREX是確保產(chǎn)品完成和交付使用的最 基本保證，具體表現(xiàn)在最終技術(shù)數(shù)據(jù)一致性的將成為極為重要一環(huán)的關(guān)鍵。G就產(chǎn)品全生命周期過程來看，人員角色定位非常重要。技術(shù)設(shè)計、制圖操作、 工藝審核和樣式開發(fā)人員的參與，能夠提高業(yè)務(wù)規(guī)則的可操作性。尤其是產(chǎn)品總 成（集成）企業(yè)擔(dān)負(fù)著關(guān)鍵領(lǐng)導(dǎo)者的項

16、目參與和快速決策，能夠有效地規(guī)避產(chǎn)品系統(tǒng)失敗，特別體現(xiàn)在業(yè)務(wù)規(guī)則制定過程因拘泥于細(xì)節(jié)而停滯不前時場景出現(xiàn)， 主管領(lǐng)導(dǎo)能夠有效協(xié)調(diào)和保障資源要素提供。D相關(guān)S1000D規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的專家參與是產(chǎn)品構(gòu)建的基礎(chǔ)依據(jù)，是系統(tǒng)研發(fā)必不可少重要一環(huán)。因為基于S規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的5.0版，約有3700多頁規(guī)范所包含內(nèi) 容詮釋，其中還有不少敘述基于語系不同而存在不十分清晰明了之處。同時 S 系列資料的內(nèi)部描述專業(yè)跨度極大， 絕非大多數(shù)人能夠輕易消化和理解， 此時需 要專家的解釋和指導(dǎo)顯得尤為重要。七、基于S1000DS準(zhǔn)研發(fā)與實施時間要求若要制定一套完善的基于S1000DS準(zhǔn)的業(yè)務(wù)規(guī)則、信息編碼機(jī)制、32大功能實 施

17、等，同時依據(jù)S系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范研發(fā)出一整套IT支持系統(tǒng)需要多長時間呢？ 具體的時間控制，也許與S1000DS準(zhǔn)與規(guī)范實施、應(yīng)用的復(fù)雜度、產(chǎn)品總成復(fù) 雜度相關(guān)，例如鐵路動車組產(chǎn)品、深海潛航器、大型水面艦艇、C919飛機(jī)等，也與產(chǎn)品復(fù)雜度與集成技術(shù)難度密切相關(guān)。作為備嘗各種艱難困苦和盡酸甜苦辣 過程的探路者（Boeing 787是世界上第一個采用SIOOODg范的民用飛機(jī)）而言, 以下頂級企業(yè)家的見解（評價）想必不是憑空的臆斷，值得很多后來者認(rèn)真思索。 比較權(quán)威的波音公司自2016年初以來，新型產(chǎn)品（B787）的設(shè)計研發(fā)，從有限 元最基礎(chǔ)技術(shù)入手分析，而且在基于原先ATA220cB準(zhǔn)基礎(chǔ)上，完全采用

18、S系列 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范來實施新產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)。由此根據(jù)該公司CECW大量專家的評估結(jié) 果是：如果一切從頭開始，即從 S1000D入門開始，那么保守地估計，可能需要 2至3 年的時間。如果能夠得到別人成功經(jīng)驗幫助的基礎(chǔ)上，那么整個周期可能會縮 短至6至12個月。目前現(xiàn)代化智慧制造，以及人工智能（AI）技術(shù)進(jìn)步，已成為將來必然發(fā)展趨勢， 在設(shè)備智能制造和裝備保障全生命周期的全領(lǐng)域內(nèi)，電子技術(shù)出版物將作為作為 設(shè)備信息保障支持的不可或缺重要組成部分和有效手段，將為面向最終用戶提供 技術(shù)信息的唯一方式。其數(shù)據(jù)流和信息流會從前端的設(shè)備設(shè)計、研發(fā)、工藝確認(rèn)、 制造和交付，依次到達(dá)保障性分析、應(yīng)急管理、計劃維修

19、分析、設(shè)備（含備品備 件）供應(yīng)分析、數(shù)據(jù)模塊信息采集，最終通過電子手冊編制工具制作成技術(shù)出版 物去指導(dǎo)應(yīng)用并及時交付，將成為企業(yè)或行業(yè)標(biāo)配。八、案例推演A、基于使用S1000D®范的B787手冊資料實例中國動車組產(chǎn)品，完全可參照波音B787使用S1000DB準(zhǔn)規(guī)范實例。例如航空出 版物（PB）分類如下：- -故障隔離手冊 FIM（Fault Isolation Manual）- -線路、導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)施工手冊 SWPM（Standard Wiring Practices Manual ）- -飛機(jī)維護(hù)手冊 AMM（Aircraft Maintenance Manual）- -零部件數(shù)據(jù)目錄

20、手冊IPD(Illustrated Parts Data)- -結(jié)構(gòu)修理手冊 SRM(Structural Repair Manual)- -線路(導(dǎo)線、管線)標(biāo)準(zhǔn)大修手冊 SOPM(StandardOverhaul PracticesManual)- -線路圖表手冊 WDM Wiring Diagrams Manual )- -系統(tǒng)圖架構(gòu)示意圖手冊 SSM(System Schematics Manual)- -維修維護(hù)服務(wù)通告SB(Service Bullletins) 。B、波音手冊案例目前，波音手冊資料查詢與訪問都是通過一個基于網(wǎng)頁技術(shù)進(jìn)行訪問的軟件平臺系統(tǒng)，被稱之為維修工具箱(Maintenance Performance Toolbox) 供用戶實時訪問，如圖1-1所示圖1-1傳統(tǒng)飛機(jī)手冊與B787手冊訪問系統(tǒng)頁面總而言之，本小節(jié)以波音產(chǎn)品為例，說明這樣一個事實，那就是隨著航空技術(shù)出 版物的數(shù)字化編寫實施，S1000DS準(zhǔn)應(yīng)運而生，而且隨著S1000DS準(zhǔn)的發(fā)展逐 步成熟，以及經(jīng)過多次升級和優(yōu)化，越來越多國家、集團(tuán)、大型企業(yè)和商業(yè)民航 飛機(jī)將其作為標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)和不斷推廣實施， 必將肯定是未來民航業(yè)的發(fā)展方向，要 做到既