徐宗昌,黃書峰,何 平,李 博
(1.裝甲兵工程學院技術保障工程系,北京100072;2.裝備學院研究生院,北京101416)
交互式電子技術手冊(Interactive Electronic Technical Manual,IETM)的研制是一項復雜的系統(tǒng)工程,為了保證其順利實施,必須進行科學的管理[1]。當前,我國的IETM研制工作還處于起步階段,研制單位一般處于獨立的工作狀態(tài),往往根據(jù)本部門的情況進行操作,缺乏一個規(guī)范的程序,這對于IETM的推廣和應用十分不利。
IETM研制過程不同于一般的裝備研制與生產(chǎn),它需要重點解決技術數(shù)據(jù)的收集和處理問題[2]。從并行工程[3]的觀點來看,應把IETM視為裝備的重要組成部分,應將其研制過程納入裝備的壽命周期管理過程中,并且應將IETM列為裝備綜合保障中的技術資料要素,按GJB3872-2001《裝備綜合保障通用要求》[4]與裝備同步研制、同時交付部隊使用。這樣做不僅便于IETM獲取權威、全面的數(shù)據(jù)源,而且符合現(xiàn)代裝備設計技術的數(shù)字化、并行化、智能化及集成化的發(fā)展趨勢。在裝備壽命周期中,裝備研制工程、綜合保障活動和IETM研制活動的關系如圖1所示。本文將IETM的研制程序劃分為需求與方案論證、詳細設計、工程研制與測試、試用與鑒定4個階段。
圖1 裝備研制工程、綜合保障活動和IETM研制活動的關系
需求與方案論證是IETM研制工程正式實施的第1個階段。需求論證主要應完成對用戶應用需求的描述,并根據(jù)需求確定IETM的功能列表及描述。方案論證是在需求論證完成、項目立項之后,研制方為整個IETM系統(tǒng)的實現(xiàn)所作的規(guī)劃和描述。
需求論證是開展IETM研制工程的重要工作內(nèi)容,后續(xù)各項工作都將圍繞其展開。它的主要作用是確定IETM系統(tǒng)需求說明和數(shù)據(jù)要求說明,避免IETM研制和應用過程中出現(xiàn)重復建設和浪費的情況。在裝備論證階段,IETM總體研制單位就要組織各參研單位及駐軍代表進行IETM技術調(diào)研,了解國內(nèi)外IETM技術發(fā)展方向、標準選用、研制程序、技術流程、開發(fā)平臺等方面的技術情況,選用相應標準、創(chuàng)作平臺及技術手段,組建以承制方為主和由裝備論證、維修、訓練部門專家參加的IETM綜合項目開發(fā)組,并開展IETM創(chuàng)作平臺培訓,開展IETM的需求分析,提出IETM的功能需求、性能、保障及費用等具體要求,并嚴格納入《IETM研制總要求》。
從國外裝備IETM創(chuàng)作的經(jīng)驗來看,需求主要由裝備采辦部門負責提出,主要內(nèi)容包括:技術內(nèi)容要求、使用要求、功能要求、交付要求等[5],如圖2所示。
從國內(nèi)的情況來看,裝備保障建設起步較晚,還不具備建制化、系統(tǒng)化的IETM工程實施體制機制,軍方作為裝備采購與使用部門,應組織深入調(diào)研,廣泛開展IETM需求分析,解決裝備的管、修、供、訓等裝備保障問題。
從實際調(diào)研的情況來看,目前,對IETM的要求一般有以下4個方面。
圖2 國外裝備IETM工程實施的總體過程
1)內(nèi)容要完整。IETM的技術內(nèi)容要涵蓋裝備保障各個方面的活動,技術內(nèi)容上覆蓋裝備保障用戶技術資料。
2)數(shù)據(jù)要準確。IETM的技術內(nèi)容一般以文字、插圖為主,必要的多媒體形式為輔,要生動、易于理解、便于用戶知識掌握,并且要維護更新及時,能實時反饋裝備技術數(shù)據(jù)的變化。
3)信息要有關聯(lián)。技術數(shù)據(jù)之間要有關聯(lián),信息的歸類組織比較合理,能夠進行交互式訪問,便于用戶快捷地從大量的技術資料中獲取所需信息,方便用戶知識查找。
4)符合標準規(guī)范的數(shù)據(jù)交換。IETM數(shù)據(jù)應符合GJB6600標準和國標的有關要求,應制定標準來規(guī)范IETM研制活動,對交付的IETM進行審查驗收。
在方案設計階段,IETM總體研制單位應組織各參研單位制定《IETM研制總體方案》,并要求在IETM使用部門的協(xié)助下,深入開展IETM方案評審及論證工作。同時,還要制定IETM研制的各項要求和技術方案,寫入《IETM研制任務書》、《IETM合同資料項目清單》和《IETM資料項目說明》等研制文件。在方案論證階段應對IETM的系統(tǒng)架構、內(nèi)容組織形式、功能、界面樣式、導航方式、交付形式、使用方式等進行設計,對工程的研制技術思路、軟件平臺、研制流程、關鍵技術等進行說明。
研制單位會同使用部門及有關單位組織總體研制方案的論證,并對方案中的關鍵技術進行研究,在關鍵技術已經(jīng)解決、研制方案切實可行后,按有關規(guī)定進行方案評審。總體研制方案通過審定后,承制單位編制研制任務書,并附《總體研制方案論證報告》,報上級主管部門審批。研制任務書一經(jīng)批準,即成為設計、研制、測試等工作的依據(jù),同時也是簽定合同的根據(jù)。方案論證階段結束的標志是經(jīng)批準的《IETM研制任務書》。
在詳細設計階段,IETM總體研制單位對研制總體方案工作進一步細化和補充,制定IETM工程實施的詳細設計方案和研制頂層文件,以具體指導各研制單位開展IETM研制工作。詳細設計階段一般應完成以下幾項工作:制定一系列的頂層文件、制定項目計劃、制定工程業(yè)務規(guī)則、制作樣例等。
IETM總體研制單位應根據(jù)相關標準制定一系列頂層文件,保證在工程研制階段IETM研制的規(guī)范性和標準性,文件名稱及其用途見表1。
表1 IETM研制工程頂層文件
IETM研制是一項系統(tǒng)工程,必須堅持集中統(tǒng)一領導、統(tǒng)籌規(guī)劃,搞好頂層設計。項目規(guī)劃是對項目主體單位及下屬單位的任務、人員、時間節(jié)點等進行分配,防止項目的無序進行及人力、物力等資源的浪費。
在項目的起始階段必須編制頂層文件,確定業(yè)務規(guī)則(Business Rules Exchange,BREX)[6]。業(yè)務規(guī)則的制定要在標準建議的規(guī)則范圍內(nèi),并要與IETM項目研制相關單位協(xié)調(diào)一致,以保證項目順利完成。
IETM標準提供了一個缺省的業(yè)務規(guī)則。所有的業(yè)務規(guī)則必須遵循這個缺省的業(yè)務規(guī)則,而且業(yè)務規(guī)則數(shù)據(jù)模塊本身不允許被剪裁。
制定業(yè)務規(guī)則的一般要求如下:
1)要遵循簡單實用的原則,涉及不到的內(nèi)容不應包含在業(yè)務規(guī)則數(shù)據(jù)模塊中;
2)由總體單位編制一套適用于整個工程的業(yè)務規(guī)則,總體單位及成品廠各自可以根據(jù)自身業(yè)務實際情況以該業(yè)務規(guī)則為基礎再制定一套適用于本單位業(yè)務工作的業(yè)務規(guī)則;
3)只需聲明不許使用的元素、屬性和符號(并聲明其不實用性),而沒有在業(yè)務規(guī)則數(shù)據(jù)模塊中出現(xiàn)的元素視為允許使用;
4)對業(yè)務規(guī)則的制定以數(shù)據(jù)模塊的類型為類別,先按各數(shù)據(jù)模塊類別聲明該類型的數(shù)據(jù)模塊中不許使用的元素和屬性,再按數(shù)據(jù)模塊類別聲明各類型的數(shù)據(jù)模塊中元素和屬性的取值范圍,最后聲明不許使用的符號。
為了確保詳細設計方案和頂層文件的正確性,按照IETM工程樣例制作要求,應選用某型平臺制作該裝備的IETM樣例。選擇制作樣例的設備應具有典型性,使得樣例具有示范性。特別是對于大型復雜的裝備系統(tǒng),通過樣例的制作可以培訓IETM研制隊伍和減少研制風險及縮短研制周期。樣例內(nèi)容數(shù)據(jù)模塊類型應涵蓋IETM研制的全部數(shù)據(jù)模塊類型,包括描述類、程序類、故障類、維修計劃類、操作人員類、圖解零部件數(shù)據(jù)類和技術信息庫等。
工程研制與測試階段是IETM項目工程的重要環(huán)節(jié),決定著項目的成敗。該階段的主要工作是IETM總體研制單位及各參研單位根據(jù)批準的《IETM研制任務書》,對IETM進行技術設計和工程創(chuàng)作,組織完成IETM的數(shù)據(jù)及功能性測試,補充制定研制管理規(guī)定和安全性設計等頂層文件,并開展質(zhì)量控制和改進工作。
工程研制階段主要是根據(jù)詳細設計階段的詳細設計方案和頂層文件開展裝備IETM研制工作,主要工作包括:
1)對現(xiàn)有用戶技術資料進行分析,編寫IETM腳本;
2)根據(jù)業(yè)務規(guī)則,劃分數(shù)據(jù)模塊和確定數(shù)據(jù)模塊需求列表(Data Module Requirement List,DMRL);
3)根據(jù)數(shù)據(jù)模塊的文檔類型定義(Document Type Definition,DTD)或 Schema結構,錄入數(shù)據(jù),完成全部手冊技術內(nèi)容和插圖等數(shù)據(jù)的轉換、錄入和編制;
4)設計出版樣式表和功能定制,編制出版物模塊(Publication Module,PM);
5)進行數(shù)據(jù)模塊與出版物模塊系統(tǒng)校驗,包括DTD或Schema的校驗、完整性校驗、BREX校驗;
6)數(shù)據(jù)打包并發(fā)布成IETM;
7)全程進行持續(xù)改進和質(zhì)量控制;
8)完成IETM硬件平臺的選型,實現(xiàn)IETM軟硬件平臺的集成,形成可交付的IETM產(chǎn)品。
此外,工程研制階段應進行設計評審,組織有關方面的專家、使用單位的代表對系統(tǒng)的設計做出正式的、全面的檢查,并把檢查結果寫成文件,目的是評定設計要求是否符合規(guī)定,以便發(fā)現(xiàn)問題并提出解決的辦法。
測試是在IETM制作結束后進入的下一個環(huán)節(jié),它標志著IETM研制從設計階段進入軟件測試階段。IETM測試的主要目的是:通過測試,發(fā)現(xiàn)錯誤;檢驗IETM是否滿足研制任務書和各項頂層文件所規(guī)定的技術要求;為IETM可靠性與安全性的評估提供依據(jù)。
在IETM產(chǎn)品測試階段,為了保證IETM研制質(zhì)量,需要分階段進行多次驗證、測試工作,一般有以下要求[7]:
1)測試工作必須有明確的目標,依據(jù)數(shù)據(jù)驗證大綱和產(chǎn)品驗證大綱實施;
2)徹底檢查每個測試結果;
3)避免不可重復的即興測試,保留全部測試用例;
4)不能為了測試擅自修改程序;
5)應有獨立的第三方測試組織進行測試。
IETM產(chǎn)品測試的具體內(nèi)容主要包括以下項目:
1)提交數(shù)據(jù)模塊進行數(shù)據(jù)預驗證,包括驗證數(shù)據(jù)模塊結構的一致性、是否符合標準的 DTD或Schema模式要求,數(shù)據(jù)模塊內(nèi)容編制是否符合頂層文件要求等;
2)進行產(chǎn)品預驗證,包括功能驗證、性能驗證、余量驗證、安裝性驗證、安全性驗證、兼容性驗證和顯示樣式驗證;
3)進行數(shù)據(jù)測試和產(chǎn)品測試。
IETM試用的主要目的是通過用戶的實際使用進一步完善系統(tǒng)性能,提高可靠性和可用性,提高軍事、經(jīng)濟、技術效益。本階段應穩(wěn)定技術狀態(tài),必要的技術改進和新技術的采用或試驗只限于在總體方案不變、基本性能指標不下降的前提下進行。對于在研裝備,IETM產(chǎn)品應作為新研裝備配套的保障資源隨新研裝備一起交付部隊試用。對于現(xiàn)役裝備,IETM產(chǎn)品應當選擇使用該裝備時間長、使用與維修經(jīng)驗多的部隊,使試用工作具有典型性與示范性。此外,在試用前應當對使用IETM人員進行必要的培訓。
鑒定的目的是為了對IETM產(chǎn)品(如文檔、源代碼等)進行詳細、具體、規(guī)范的驗證工作,確認IETM是否達到規(guī)定的技術要求,是否按照規(guī)定的標準方法進行,以確保IETM質(zhì)量。
IETM鑒定一般在項目全部工作完成后進行,由裝備主管部門按產(chǎn)品設計定型的要求,組織召開由項目研制方負責人、同行技術專家、用戶方、質(zhì)量管理人員等參加的IETM技術成果鑒定會[8-9]。IETM鑒定主要是依據(jù)GJB1268-91《軍用軟件驗收》[10]等標準,對IETM工程中產(chǎn)生的諸如《工程IETM總體方案》、《工程IETM詳細設計方案》、各類測試報告和測試文檔以及用戶的試用情況進行認真的審查,以此確定IETM是否數(shù)據(jù)完整、結構合理、查閱方便,是否實現(xiàn)了IETM的基本功能,產(chǎn)品研制過程是否受控,是否滿足用戶使用和維護保障要求,各類文件是否完整、正確、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一,是否符合標準化規(guī)定等。在該階段需編制裝備IETM的鑒定文件,供定型使用。
當前,IETM已成為裝備不可或缺的一部分,需要在裝備交付時部隊同步交付使用。然而,現(xiàn)有的關于IETM的研究大多聚焦于標準規(guī)范的制定和IETM的制作,關于IETM研制工程管理的研究尚處于初始階段。本文在對整個裝備壽命周期活動中IETM與綜合保障和裝備研制關系分析的基礎上,提出了將IETM研制分為4個階段的思想,并進一步給出了各階段的具體內(nèi)容和要求。研究成果對于規(guī)范我國發(fā)展和大力推廣IETM具有一定的指導意義。但是,由于我國的IETM研制剛剛起步,尚有許多內(nèi)容有待于學者進一步的研究,主要包括IETM研制工程管理的組織體制問題、運行機制問題以及試用過程的規(guī)范性問題等。
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[4]GJB 3872-2001裝備綜合保障通用要求[S].
[5]王曉靜.裝甲裝備IETP創(chuàng)作與工程化實施技術研究[D].北京:裝甲兵工程學院,2009.
[6]S1000D4.0 International Specification for Technical Publications Utilizing a Common Source Data Base Version[S].
[7]HJB132-95海軍自動化指揮系統(tǒng)工程管理指南[S].
[8]GJB437-88軍用軟件開發(fā)規(guī)范[S].
[9]胡紅艷.軟件產(chǎn)品研發(fā)項目管理研究[D].長沙:中南大學,2006.
[10]GJB1268-91軍用軟件驗收[S].