S1000D研发文档详解第一章

1、第一章S1000D规范导读一、历史沿革S1000D 规范或标准的推出，主要源于原先国际民航标准，并且由最初由欧洲国防组织采用后以确保技术内容和关联数据信息的质量，及如何有效提高跨组织（机构） 和跨供应商分享综合数据信息的能力。 目前， 其适用范围包括全球的海陆空系统、 大型装备制造企业以及国防和民航的电子手册、 维修维护公告、 用户指南等文档。 S1000D 标准 （规范） 主要由技术出版物标准维护集团 （TPSMG） 来进行维护，经过多年的标准维护和升级，于 2019 年 6 月 28 日形成了 5.0 版并同期发布。 该集团成员主要来自ASD、 美国航空行业协会（AIA）、 空运协会（AT

2、A） 等机构和企业，以及来自使用此标准的大多数国家/ 地区的行业和大型设备制造引领者。S1000D 标准包括各类信息，其中有关标准、规范与实施规则等，还要包括一套“可扩展标记语言（XML） ”的程序实现方案（策略）、XML范例介绍和其他支持性文档管理规范。现阶段S1000D技术标准，主要用于航空航天、国防装备、船舶工业等大型装备智能制造业的产品制造和综合保障领域范围内。 同时由于其独特信息编码关联机制设计，和自适应交叉引用的数据存储冗余优化，目前已逐渐延伸（扩展）到包括大数据处理技术、人工智能（AI）、虚拟现实（AR/VR）技术研发、金融专业、智慧城市管理、人力资源管理、医疗设备制造、建筑施工

3、等行业、专业和领域。还有就是文化及教育产业，也开始逐步引入S1000D标准作为其系统实施信息编码的原理设计、编制和使用，以及成为各种管理的重要模式实施依据。A、导言S系列标准是一个完整、规范和科学整休，主要侧重于解决大型机械设备制造、大型装备使用、 装备有效保障等信息化管理和处理方面， 同时为装备保障的数据收集、传输、处理、发布等提供数据信息。按照 S 系列国际通用标准产生的数据和信息， 在不同阶段之间传递和集成， 贯穿于整个装备保障过程。S 系列标准已经在欧洲及美军的装备保障领域，特别是航空领域获得了很好的应用， 得到了普遍认可。 我国国家军用标淮GJB 6600装备交互式电子技术手册亦是在

4、参考借鉴S 系列标准的基础上编制的,目前已在多 类装备研制中贯彻实施。附注：S系列是泛指S1000R S2000M、S3000L S4000M、S5000F等一系列文档所描述 的标准，标准表述为S （系列）=SN000X B、概述为适应武器装备现代化和高新技术发展对综合保障工作的新需求， 欧洲航空航天与国防工业协会（ASD领布了 S系列综合保障标准，包括S1000D基于公共资源 数据库（CSDB的技术出版物、S2000M武器装备供应管理综合数据处理、 S3000L保障性分析和S4000M计划维修程序制定手册等，为有效解决武 器装备的综合保障问题提供了 “一揽子” 解决方案， 极大提高了综合保障

5、信息化 水平， 在欧洲及美军众多重点主战装备中应用效果良好， 在国际范围内获得了普 遍认可。本作者比较完整、全面地介绍和逐一翻译了 S系列标准（S1000n S2000M、S3000L 和S4000M）,力求翻译准确、语言通畅。在充分反映原文意图的前提下尽可能兼 顾我国重型、 重大装备综合保障工作实际。 同时可以为从事装备设计、 有限元架 构研究、工艺管理、设备制造与交付、使用过程学习与训练、维修维护与综合保障等工作的项目参与人员提供全面参考， 为推动大型复杂装备全生命周期信息化 管理体系的研制工作提供借鉴。本文主要以中国动车组产品为 S系列标准实施期间的案例介绍，详细分解S1000D 标准下

6、主要功能实施过程，与IT 支持系统研发过程中各种程序代码片段介绍。本文重点论述S1000D规定了技术出版物和训练活动，用于装备全寿命周期所需 技术出版物的计划、管理、制作、交换、发布和使用。C、 S 系列信息编码分类S系列标准完全遵循和采用规范信息编码设计原则，主要可分为以下几大类：- -业务性编码：该编码系列的设计规范，采用与用户、具体业务或项目紧密相关原则，例如信息编码与信息编码变量设计、学习与训练码等。- -系统性编码 ：系统性编码规范制定，主要依据本文档内描述的有关数据模块（DM）信息编码规范（DMC）。例如ICN （信息控制编码）、CAGE（商业和政 府编目 Commercial A

7、nd Government Entity）编码、SCO（可共享内容对 象（目标）Sharable Content Object、标准编码系统（SNS内的系统编码 （Systemj）、子系统编码（SubSystem）、子子系统（SubSubSystem编码、物 理和/系统编码。- -系统研发参数编码：元素变量、属性表变量等。例如数据模块条件信息（dataConds）、工 艺推断（diagnosticProcess ）、步骤替代方 案分组 （proceduralStepAlts ）- -系统研发属性编码：属性变量、属性字典。例如接入点标识编码 （accessPointNumber）、接入点间关系类

8、型（accessPointRefType ）、操作步骤t己，忆标志（memorizeStepsFlag ）- -系统架构分类编码：系统架构分类主要用于基于 S1000D®范的系统架构独立 表述，其中主要表现方式为 XML Schemas采用参数形式设定，共分为两大类， 一类是自架构（子架构）分类，约32个子架构（子系统）；另一类是关联分类， 约为两个参数命名。§、自架构分类： 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§、关联分类：XLink、XPath二、数据模块定义与使用按照S1000D规范（标准）规定，将针对如何使用公共资源数据库（CSDB系统， 来管理、加工、存储和输出数据模块（DM o数据模块的设计、研发、产生、编 辑和存放采用是分散

10、类型（Unit-单体）信息单元，且各自具有唯一的数据模块 代码（DMC标识。IT系统支持主要是通过数据模块代码（DMC引领，实现可 以识别应用数据模块的特定组件及其包含的信息类型。例如，系统、子系统、软 件、设备（硬件）、组件、部件、零件、布线、容器包、区域型逻辑分解、学习 培训与训练考核、适用性交叉引用或图解零件的数据信息。S1000则范文档，还同时描述了与内容信息交付集成形成规范信息，均来自数 据模块组合或集成的出版物模块（PM SB）。出版物模块（PM的定义，规定了 在技术手册中出现数据模块的顺序和规模。 数据模块可以在多个出版物中交叉 引用和重复使用，当更新某数据模块时，所有出现此数据

11、模块的出版物模块将自 动使用成最新版本。三、S系列标准与规范适用范围S1000D （含S系列）规范和标准，同时规定和提供出版物实施规划、内容互换、 引用和出版的技术实现和机制构建。凡是大型装备制造的整个生产流程，若均遵 循此标准定义和规定，就能高度确保产品全生命周期的相关数据信息一致性和可 互换性。交互式电子技术出版物 （IETP）的系统功能研究与实施，可根据功能矩阵框图 结构来研制和实现，并形成为特定浏览查看器。所以在S1000D中定义的功能矩 阵，约30个功能研发细则，要同时按照标准来支持使用各种类型文档、智能图 形、3D模型和其他多媒体内容。经过约15年的不断升级和改造，S1000Dm范

12、和标准（含S系列）在全球大型设 备和复杂装备的制造业界得到了广泛的认知、认同和使用。据目前统计数据显示，S系列标准实施，是与制造业相关全产业链相关。无论是民航业还是北美国 防组织，均开始采用S1000D规范和标准，所覆盖制造业范围和运用扩展至海陆 空机械电子设备系统，包括用于医疗、设备维修、陆地（空中）移动设备以及船 舶系统和其他海运系统。S1000丽准与规范于2016年被波音（含空客）用于制作文档，以支持新的商用 飞行器，例如，波音787和空客350。四、S1000D实现策略§、依据SIOOOD®范与标准，有针对性根据实际项目调研与分析，可创建统一的业务规则，改善业务流程

13、和协作功能。§、利用简单、易用、定制和可配置 S1000D基础套件，配置基于S1000D规范的 项目基础数据组成部分。§、按照S1000曲准的要求，开始设计、研发和实施计划，并准确跟踪所选服务、 培训和支持等多工作模态下的设备全生命周期管理。§、构建科学规范公共资源数据库（CSDB）,通过面向对象的架构设计来不断促进 内容（文档、模块）的重复利用，保证更高的内容准确性，同时降低制作成本。还可以大幅度提高相关技术文档创作者、编撰者和出版者在创建、管理和交付 S1000D技术出版物时的生产效率。§、需要针对某产品研究与设计时，对该产品的全产业链进行统一安排与

14、协调， 力争形成产品集成的供应商、制造商在生产过程中都要完全遵循S系列标准。五、适用性中明一般通俗而言，对一个世界顶级制造业来说，也许业务规则（ BRR不是万能的， 但没有业务规则是万万不能的。几十年来大量的应用实践说明，S1000D®范和标准下业务规则的有无和优劣，是 S1000D标准应用能否有效执行的成功关键因 素。但需要重点重中是，也许业务规则设计和研发成果的优劣， 可能比有无业务 规则显得更为重要。因为低劣的业务规则，将导致S1000D规范与标准的应用陷入麻烦不断的泥沼中，由此而引起的危害可能将远远超出预期。六、S1000D#系研发人员素质A、最终产品用户需求的提出、调研、分

15、析和参与是非常重要的。因为作为产品 使用和技术数据维护的最终使用者，其想法和建议将最终决定所制定的业务规则 （BR与信息编码机制是否适用。B、就大型设备设计、研发、制造、交付和后期维护而言，产品（项目）集成是 经过多方联劳协作来共同完成，所有合作伙伴的同步参与绝对同样不可或缺，而统一的业务规则（BRR和业务规则变更（BREX是确保产品完成和交付使用的最 基本保证，具体表现在最终技术数据一致性的将成为极为重要一环的关键。G就产品全生命周期过程来看，人员角色定位非常重要。技术设计、制图操作、 工艺审核和样式开发人员的参与，能够提高业务规则的可操作性。尤其是产品总 成（集成）企业担负着关键领导者的项

16、目参与和快速决策，能够有效地规避产品系统失败，特别体现在业务规则制定过程因拘泥于细节而停滞不前时场景出现， 主管领导能够有效协调和保障资源要素提供。D相关S1000D规范和标准的专家参与是产品构建的基础依据，是系统研发必不可少重要一环。因为基于S规范和标准的5.0版，约有3700多页规范所包含内 容诠释，其中还有不少叙述基于语系不同而存在不十分清晰明了之处。同时 S 系列资料的内部描述专业跨度极大， 绝非大多数人能够轻易消化和理解， 此时需 要专家的解释和指导显得尤为重要。七、基于S1000DS准研发与实施时间要求若要制定一套完善的基于S1000DS准的业务规则、信息编码机制、32大功能实 施

17、等，同时依据S系列标准和规范研发出一整套IT支持系统需要多长时间呢？ 具体的时间控制，也许与S1000DS准与规范实施、应用的复杂度、产品总成复 杂度相关，例如铁路动车组产品、深海潜航器、大型水面舰艇、C919飞机等，也与产品复杂度与集成技术难度密切相关。作为备尝各种艰难困苦和尽酸甜苦辣 过程的探路者（Boeing 787是世界上第一个采用SIOOODg范的民用飞机）而言, 以下顶级企业家的见解（评价）想必不是凭空的臆断，值得很多后来者认真思索。 比较权威的波音公司自2016年初以来，新型产品（B787）的设计研发，从有限 元最基础技术入手分析，而且在基于原先ATA220cB准基础上，完全采用

18、S系列 标准与规范来实施新产品设计和研发。由此根据该公司CECW大量专家的评估结 果是：如果一切从头开始，即从 S1000D入门开始，那么保守地估计，可能需要 2至3 年的时间。如果能够得到别人成功经验帮助的基础上，那么整个周期可能会缩 短至6至12个月。目前现代化智慧制造，以及人工智能（AI）技术进步，已成为将来必然发展趋势， 在设备智能制造和装备保障全生命周期的全领域内，电子技术出版物将作为作为 设备信息保障支持的不可或缺重要组成部分和有效手段，将为面向最终用户提供 技术信息的唯一方式。其数据流和信息流会从前端的设备设计、研发、工艺确认、 制造和交付，依次到达保障性分析、应急管理、计划维修

19、分析、设备（含备品备 件）供应分析、数据模块信息采集，最终通过电子手册编制工具制作成技术出版 物去指导应用并及时交付，将成为企业或行业标配。八、案例推演A、基于使用S1000D®范的B787手册资料实例中国动车组产品，完全可参照波音B787使用S1000DB准规范实例。例如航空出 版物（PB）分类如下：- -故障隔离手册 FIM（Fault Isolation Manual）- -线路、导线标准施工手册 SWPM（Standard Wiring Practices Manual ）- -飞机维护手册 AMM（Aircraft Maintenance Manual）- -零部件数据目录

20、手册IPD(Illustrated Parts Data)- -结构修理手册 SRM(Structural Repair Manual)- -线路(导线、管线)标准大修手册 SOPM(StandardOverhaul PracticesManual)- -线路图表手册 WDM Wiring Diagrams Manual )- -系统图架构示意图手册 SSM(System Schematics Manual)- -维修维护服务通告SB(Service Bullletins) 。B、波音手册案例目前，波音手册资料查询与访问都是通过一个基于网页技术进行访问的软件平台系统，被称之为维修工具箱(Maintenance Performance Toolbox) 供用户实时访问，如图1-1所示图1-1传统飞机手册与B787手册访问系统页面总而言之，本小节以波音产品为例，说明这样一个事实，那就是随着航空技术出 版物的数字化编写实施，S1000DS准应运而生，而且随着S1000DS准的发展逐 步成熟，以及经过多次升级和优化，越来越多国家、集团、大型企业和商业民航 飞机将其作为标准引进和不断推广实施， 必将肯定是未来民航业的发展方向，要 做到既