CC BY
74
М ТЕХНОЛОГИИ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА В ЦИКЛЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
Анисимов О.В., к.т.н., доцент, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (филиал г.Ярославль), qwaker@inbox.ru Приветень А.С., Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (филиал г.Ярославль), priveten@yandex.ru
Ключевые слова:
информационная поддержка, схемный запрос, цикл восстановления, радиоэлектронное средство.
АННОТАЦИЯ
В работе проведен анализ влияния временных характеристик систем информационной поддержки в рамках метода поддержки, основанного на обработке схемных запросы со стороны обслуживающего персонала к базе данных эксплуатационных документов. Анализ основан на декомпозиции процесса восстановления радиоэлектронных средств и направлен на количественную оценку эффекта от использования упомянутого метода информационной поддержки.
Вводится понятие «цикл восстановления», определяемый как полная совокупность из операции контроля технического состояния и двух самостоятельных циклов: цикла локализации отказа и цикла замены неработоспособных элементов. Отмечается, что все действия в цикле восстановления упорядочены организационной структурой этого цикла и занимают определенное время. Предложена общая формула для определения времени восстановления.
Показано, что вклад времени поиска информации в общее значение времени восстановления является значительным и его уменьшение может быть достигнуто за счет учета особенностей работы обслуживающего персонала с графическими документами. Рассматривается использование фрагментов схем для поиска и извлечения необходимой технической информации. Такой запрос несет в себе объем информации, эквивалентный многочисленным запросам в текстовой форме. Экспериментальное подтверждение предложенного подхода на конкретных экземплярах радиоэлектронных средств показало, что использование схемных запросов обслуживающим персоналом позволяет уменьшить время восстановления на 8-13% за счет сокращения числа запросов в 5-7 раз и более.
Приведены рекомендации по применению метода информационной поддержки, основанного на формировании виртуальных эксплуатационных документов по схемным запросам со стороны обслуживающего персонала.
TECHNOLOGIES
US
RESEARCH
При эксплуатации радиоэлектронных средств (РЭС) процесс восстановления связан с приведением изделия в работоспособное состояние. Восстановление изделия связано с операцией технического диагностирования, направленной на поиск мест и причин отказа и на которую приходятся значительные затраты времени и ресурсов [1, 2]. Это требует использования обслуживающим персоналом (ОП) технической информации об объекте, содержащейся в эксплуатационной документации. Нахождение и предоставление информации, необходимой ОП, осуществляют системы информационной поддержки (СИП) по запросам обслуживающего персонала.
Существующие системы информационной поддержки характеризуются большими временными затратами, связанными с предоставлением требующейся ОП технической информации для решения задачи восстановления РЭС. Однако необходимость поддержания технических изделий в постоянной готовности к использованию по назначению обуславливает необходимость сокращения времени восстановления РЭС.
Выявленное противоречие приводит к необходимости совершенствования средств информационной поддержки в системах автоматизации процесса восстановления РЭС. В связи с этим в данной работе проводится анализ влияния временных характеристик систем информационной поддержки в рамках метода поддержки, основанного на обработке схемных запросы со стороны обслуживающего персонала к базе данных эксплуатационных документов [3]. Проводимый анализ основывается на выполнении декомпозиции процесса восстановления РЭС и направлен на количественную оценку эффекта от использования упомянутого метода информационной поддержки.
Процесс восстановления радиоэлектронных средств начинается с момента определения неработоспособного состояния изделия военной техники. При принятии обслуживающим персоналом решения о неработоспособности объекта процесс диагностирования продолжается в рамках цикла восстановления с целью решения задачи определения места и причин отказа (локализации отказа). Проведение диагностирования связано с предоставлением соответствующей информационной поддержки ОП на основе эксплуатационных документов, содержащих совокупность текстовых и графических данных, в качестве которых широко распространено использование
схем различного вида и типа [4].
Замена неработоспособных элементов выполняется в процессе ремонта и также может требовать информационной поддержки. Заменив неработоспособные элементы, обслуживающий персонал производит повторный контроль технического состояния составных частей и (или) РЭС в целом.
Полная совокупность рассмотренных выше операций образует цикл восстановления ЦВ изделия (рис. 1), в котором можно выделить два самостоятельных цикла: цикл локализации отказа ЦЛО и цикл замены неработоспособных элементов ЦЗАМ.
Цикл ЦЛО связан с выполнением операций поиска диагностической информации пди, а также анализа полученной информации и принятия решения апр.
Цикл ЦЗАМ связан с выполнением операций поиска информации при необходимой для осуществления замены неработоспособного элемента изделия, анализа полученной информации и принятия решения апр', а также операцией зам по замене неработоспособного элемента.
Операция контроля технического состояния ктс направлена на определение работоспособного состояния РЭС.
Все действия в цикле восстановления упорядочены организационной структурой этого цикла и занимают определенное время.
Время локализации отказа ьло изделия определяется временем поиска диагностической информации Ьпди, а также временем анализа и принятия решения обслуживающим персоналом Ьапр, поэтому на выполнение одного цикла локализации отказа будет затрачено время
^ЛО = £пди + £апр■
Время замены 1зам неработоспособных элементов определяется временем Ьпри поиска информации, необходимой для осуществления замены неработоспособного элемента изделия, временем ь'апр анализа и принятия решения обслуживающим персоналом, а также временем £'зам выполнения операции замены неработоспособного элемента так, что на выполнение одного цикла замены будет затрачено время Ьзам = ^ + ^ апр +
Учитывая повторяемость циклов ЦЛО и ЦЗАМ в общем цикле восстановления ЦВ, можно записать общую формулу для определения времени восстановления:
Рис 1. Модель процесса восстановления радиоэлектронного средства
где к - число повторений цикла ЦЛО, т - число повторений цикла ЦЗАМ, I - число повторений цикла ЦВ, ЬКТС - время выполнения операции контроля технического состояния РЭС.
Анализируя полученное выражения следует отметить, что все операции внутри цикла ЦЛО, в том числе и пди, выполняются 1-к раз, в все операции внутри цикла ЦЗАМ - раз.
Таким образом, общее время в цикле восстановления ЦВ, связанное с поиском требуемой ОП информации, необходимой для восстановлении РЭС, определяется выражением:
HiS
RESEARCH
ТЕХНОЛОГИИ
ТпИ=1'к'£пди + 1' т ' £при
Поскольку величины I-к, 1-т>> 1, то следует отметить, что вклад ТПИ в общее значение времени восстановления Тв является значительным и его уменьшение может быть достигнуто на основе учета особенностей работы ОП с эксплуатационными документами.
В соответствии с этим в цикле восстановления необходимо выделить цикл локализации отказов ЦЛО, в котором большой удельный вес занимает работа ОП с графическими документами (электрические схемы различных типов, мнемосхемы и т.д.). Значение таких документов в цикле замены ЦЗш существенно меньше, поэтому основное внимание ниже уделено анализу работы ОП с графическими документами. При этом поиск и извлечение необходимой информации при работе с такими документами использует схемы или их фрагменты в качестве запросов, которые несут в себе объем информации, эквивалентный многочисленным запросам в текстовой форме [3].
На рис. 2 представлена последовательность действий г(ах) обслуживающего персонала при восстановлении, связанных с использованием фрагментов схем ах РЭС в цикле восстановления ЦВ. На этом рисунке показано, что при анализе схемных фрагментов ах используются эксплуатационные документы Б1, Б2,..., Бт , имеющиеся в базе данных.
С точки зрения информационной поддержки при выполнении действия г(ах) целесообразно выделить время £ПИ поиска информации, необходимой обслуживающему персоналу при решении задачи восстановления. Для одного действия г(ах) величина £ПИ поиска информации, необходимой обслуживающему определяется выражением:
'пи - 'л, () - ('ж к ь <ш! (а,)+ ())•"("; ) =
где £ФЗ(ах) - время формирования запроса обслуживающим персоналом для выполнения действия г(ах), ЬИИ (ах) - время извлечения информации, £ВИ (ах)- время выдачи информации, п(ах) - количество запросов со стороны ОП.
В существующих информационных системах при работе со схемным фрагментом ах при восстановлении РЭС запросы ОП являются текстовыми командами, а их количество п(а^>>1 (рис. 3,а). Величины ЬФЗ(а^ и £ВИ (а мало зависят от вида запроса, поэтому основной вклад в значении величины £ПИ поиска информации, необходимой обслуживающему вносит время ЬИИ (а^ извлечения информации.
В методе информационной поддержки [3] уменьшение времени ЬИИ (а^ обеспечивается за счет перехода к высокоуровневой модели РЭС, реализующей интерфейс схемных запросов ОП. Такой подход при работе с одним схемным фрагментом позволяет уменьшить количество запросов со стороны ОП вплоть до одного (рис. 3,б), что определяет следующее значение времени Ь'ПИ:
Таким образом, эффективность метода информационной поддержки, основанного на использовании схемных запросов в цикле восстановления ЦВ определя-
Эксплуатационные документы
Фрагмент реальной S схемы РЭС
о
Рис.2. Процесс восстановления радиоэлектронного средства
ется числом запросов к базе данных эксплуатационных документов, которое, в свою очередь, зависит от многих факторов: сложности РЭС, формы представления эксплуатационных документов, уровня подготовки ОП и т.п. Это создает определенные трудности для аналитической оценки эффективности информационной поддержки в цикле восстановления на основе схемных запросов.
Для оценки эффективности работы метода [3] рассмотрим два случая:
1) расчет значения коэффициента готовности без учета метода информационной поддержки;
2) расчет значения коэффициента готовности при использовании предлагаемого метода информационной поддержки.
Анализ источников [1, 2] показывает, что доля ЬИИ в значении времени восстановления Тв может достигать 10%. Для расчета используется формула определения коэффициента готовности [6]:
-j^.ni Г™
При этом будем считать, что Т01 = 40 ч, ТВ1 = 60 мин.
Расчетное значение КГ без использования предложенного метода составит КГ1 = 0,98.
Использование предложенного в работе метода обеспечивает уменьшение времени восстановления за счет уменьшения , за счет сокращения число запросов в 5-7 раз и более. Это позволяет сократить долю в значении величины Тв до 1,5-2%, и уменьшает Тв на 8-13% и более от существующего значения.
Изменение ТВ1 может составлять до 0,2 часа (что соответствует 20%). Тогда время восстановления ТВ2 = 48 мин, что дает для той же аппаратуры следующее значение коэффициента готовности:
Разница показывает эффект от использования предложенного метода. При рассматриваемых значениях исходных данных будет равна 0,005, т.е. 0,5%, что является для современных военных комплексов существенным.
Достижение аналогичного прироста возможно достичь за счет совершенствования РЭС, ведущего к повышению времени наработки на отказ ТО . При этом необходимо обеспечить величину равную:
TECHNOLOGIES
US
RESEARCH
а б
Рис. 3. Использование схемного и текстового запроса в средствах информационной поддержки обслуживающего персонала
Таким образом, увеличение на 0,5% можно обеспечить уменьшением Тв до 10 минут (до 20%), либо увеличением ТО на 10 часов 30 минут (до 20%) применительно к одному и тому же РЭС. Однако увеличивать ТО на этапе технической эксплуатации не представляется возможным.
Полученные в ходе выполнения работы результаты могут быть использованы в процессе совершенствования существующих средств информационного обеспечения обслуживающего персонала на любом этапе технической эксплуатации. При построении электронной эксплуатационной документации целесообразно использовать основные положения, рассмотренные в данной работе. Это позволит сократить среднее время восстановления РЭС в ходе ее дальнейшей эксплуатации в войсках и, как следствие, повысить коэффициент готовности технических комплексов. Для перспективных образцов РЭС данный метод целесообразно применять на этапах разработки и формирования эксплуатационной документации к ним.
Эти рекомендации комплексно охватывают вопросы совершенствования системы технической эксплуатации радиоэлектронных систем.
Литература
1. Давыдов П. С. Техническая диагностика радиоэлектронных систем. - М.: Радио и связь, 1988 - 256 стр.
2. Быкадоров А. К., Кульбак Л. И., Лавриненко В. Ю., Рысей-кин И. Н., Тихомиров В. Л. Основы эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Лавриненко В. Ю. - М. : Высшая школа, 1978 - 320 с.
3. А. К. Дмитриев, Р. М. Юсупов. Идентификация и техническая диагностика/Учебник для вузов. Л. Тип. ВИКИ имени А. Ф. Можайского, 1987 г - 420 стр.
4. Анисимов О. В., Рыбакин А.А. Формирование эксплуатационной документации образцов вооружения на основе формальных моделей радиоэлектронной аппаратуры/Труды Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы создания и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники», СПб.:ВКА имени А.Ф. Можайского, 2012. - Т.1. стр.135-139.
5. Анисимов О. В. Модели радиоэлектронной аппаратуры как основа организации информационных интерфейсов в системах автоматизации технической эксплуатации /Монография, М.: Изд. ООО «Норд», 2013 - 88 стр.
6. ГОСТ 27.002-2009 Надежность в технике Основные понятия. Термины и определения. М. :Издательство стандартов, 2009 - 24 стр.
Information support of scheme request for the
PERSONNEL IN THE RECOVERY CYCLE OF RADIO-ELECTRONIC DEVICES
Anisimov O., Ph.D, docent, Military Space Academy, qwaker@inbox.ru Priveten A., Military Space Academy, priveten@yandex.ru
Keywords: information support, query of schemes, recovery cycle, electronic devices.
Abstract
The analysis of the temporal characteristics of information support systems, in terms of request method from service personnel to the database of operational documents, which uses graphic schemes of the equipment. Recovery process equipment been decomposed. The purpose of the analysis - to evaluate the effect of the proposed method of informational support.
This paper introduces the concept of "recovery cycle", defined as the complete set of one operation on control of technical condition and of two distinct cycles: localization cycle of failure and replacement cycle inefficient elements. All actions in the recovery cycle streamlined organizational structure of this cycle and take some time. A general formula, for determining the recovery time, is given. Contribution of time searching for information on the total value of the recovery time is significant. Reducing the time of information retrieval can be achieved by
taking advantage of fragments of schemes for search and retrieval of technical information. Such an inquiry carries a wealth of information, equivalent to the numerous inquiries in text form.
Experimentally confirmed that the use query of schemes can reduce recovery time by 8-13% due to the reduction in the number of requests is 5-7 times or more. Is made recommendations on the application of this method information support
References
1. Davydov, P 1988 Technical diagnostics of electronic systems, Radio and communication, Mowcow , 256.
2. Bykadorov, A & Kullback, L & Lavrynenko, V & Ryseykin, I & Tikhomirov, V 1978, Basics operation of electronic equipment, Higher School, Moscow, 320.
3. Dmitriev, A & Yusupov, R 1987, Identification and technical diagnostics, Military Engineering Institute, Leningrad, 420.
4. Anisimov, O & Rybakin, A 2012, Formation of operational documentation weapon models based on formal models of electronic equipment, Military Space Academy, St. Petersburg, Vol.1. pp.135-139.
5. Anisimov, O 2013, Models of electronic equipment as a basis for organizing information interfaces in automation systems technical manual, Nord, Moscow, 88.
6. GOST 27.002-2009, 2009, Reliability technology concepts. Terms and definitions. Publishing House of Standards, Moscow, 24.
