CC BY
38
Мальцев Владимир Алексеевич, д-р техн. наук, проф., начальник управления, cps-kbp@,mail.ru, Россия, Тула, АО «КБП»
WEAPONS SERVICEABILITY RECOVERY QUANTITY INDICATORS ASSESSMENT AT THEIR MAINTENANCE AND REPAIR DEPENDING ON TECHNICAL CONDITION
OF WEAPONS
V.A. Maltcev
The weapon serviceable condition recovery process mathematical formulation via replacement of the weapon's structural element, assembly or mechanism at maintenance and repair of the weapon according to actual condition is given in the paper.
Key words: maintenance, repair, weapon.
Maltcev Vladimir Alekseevich, doctor of technical sciences, professor, head of department, cps-kbp@,mail. ru, Russia, Tula, JSC «KBP»
УДК 623.467
ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ОБРАЗЦОВ ВООРУЖЕНИЯ ОБЩЕВОЙСКОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В.И. Алчинов, В. А. Мальцев
Рассматривается процесс формализации задачи создания специального банка данных для информационной поддержки деятельности лица, принимающего решение при управлении техническим обслуживанием и ремонте образцов вооружения.
Ключевые слова: информационная поддержка, принятие решения, техническое обслуживание и ремонт, образец вооружения.
В настоящее время основными формами управления техническим состоянием любого образца вооружения являются техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р), которые представляют собой систему мероприятий, проводимых исполнителями эксплуатации с целью поддержания образца в исправном (работоспособном) состоянии.
При этом возможности оперативного управления техническим состоянием ограничиваются условиями принятия решения на обслуживание и восстановление, пропускной способностью лица, принимающего решение, работа которого характеризуется высокой напряженностью и необходимостью учета значительного объема информации. В связи с этим возникает потребность в обеспечении релевантной информацией [1, 2] процесса принятия решения, начальными этапами которой являются формализация эксплуатационной документации и создание справочно-нормативной базы, т.е. создание специального банка данных для информационной поддержки деятельности лица, принимающего решение.
209
Разработка такого обеспечения, содержащего для каждого внешнего проявления неисправностей (отказов) перечень возможных технических воздействий, исполнителей, нормативных трудоемкости II и вероятности Р, того, что для устранения отказа потребуется именно ¿-я операция, облегчает выбор рационального эксплуатационно-технического решения в условиях неопределенности. Формализуем задачу создания специального банка данных для информационной поддержки.
Неопределенность условий выбора конкретного внешнего проявления неисправностей характеризуется статистической информацией в виде набора вероятностей Р\, / = 1, Ик , где Ик - число возможных регулировочных и ремонтных операций при к-м внешнем проявлении неисправностей. Если лицо, принимающее решение, ориентируется при принятии решения на ¿-ю операцию, в то время как требуется ]-я операция, то возникают потери Су. Совокупность величин Су для данной неисправности образует матрицу потерь, диагональные элементы которой Су равны нулю. Средние потери при выборе ¿-й операции будут
Ик
я )= I РСу. (1)
}=1
Очевидно, целесообразно готовиться к той операции, для которой средние ожидаемые потери будут минимальными:
Ик
1ар( ® тт I . (2)
] =1
В частном случае, когда потери равны, оптимальной будет та операция, для которой вероятность Р1 максимальна:
iаpt ® тахР1. (3)
При этом оптимальное значение средних ожидаемых потерь будет тем ниже, чем меньше неопределенность ситуации, т.е. чем больше максимальная вероятность преобладает над остальными.
В общем случае для конечной эффективности ТО и Р важны не абсолютные потери времени на доставку запасных частей или эвакуацию изделия, а относительные. Если трудоемкость работ велика, то время на переподготовку мало скажется на общем времени пребывания изделия в ремонте (обслуживании). Это объясняется, во-первых, тем, что в процессе переподготовки ряд операций будет продолжаться, а во-вторых, тем, что часть времени переподготовки поглотится неидеальной организованностью процесса ТО и Р [3]. Учитывая, что само время переподготовки мало зависит от номенклатуры требуемых запасных частей, можно считать потери обратно пропорциональными трудоемкости необходимой операции:
Си =
0, если ¡ = ],
а . . (4)
—, если I Ф ]. к }
ч
Тогда критерием для выбора оптимальной операции будет
г и Л
„р р тах р ...
У — - а— ®---, (5)
V ] 1 и ь )
тт „ тт
и
I ц
т.е. при принятии решения необходимо ориентироваться на ту операцию, у которой отношение вероятности к трудоемкости максимально. При равных трудоемкостях выбор осуществляется по максимальной вероятности [3].
Выбор оптимальной операции на основе статистических данных может быть произведен заранее и содержаться в специальном банке данных для информационной поддержки деятельности лица, принимающего решение.
Вероятность ¡-й операции среди всех Ик. операций, возможных при устранении данного к-го внешнего проявления неисправностей определяется как
р=Иг, С)
У щ
I=1
где щ - число случаев выполнения ¡-й операции на эксплуатируемых изделиях.
При реализации специального информационного обеспечения в АСУ службы ракетно-артиллерийского вооружения значения вероятностей р будут корректироваться [1].
В тех случаях, когда имеет место значительная неопределенность в требуемой регулировочной или ремонтной операции, даже оптимальное использование статистической информации будет приводить к высокому уровню потерь. В этих случаях решение может быть принято только на основе использования диагностической информации. Однако диагностирование, в свою очередь, требует определенных потерь времени, наличия средств диагностирования. Поэтому встает вопрос о целесообразности технического диагностирования в каждом конкретном случае с учетом возможностей специального информационного обеспечения по статистической информации.
По результатам исследований, проведенных авторами, совместно с ГРАУ, Пензенским и Тульским АИИ [1,2] предлагается упорядоченная схема оперативного управления эксплуатацией (ТО и Р) образцов вооружения на основе использования диагностической и статистической информации, представленная на рис. 1.
Потери ^ = —£Р1С& 1 з
Рис. 1. Схема оперативного управления ТОиР образца
Как видно из схемы, к лицу, принимающему решение, поступают заявки на обслуживание или ремонт в виде внешних проявлений неисправностей Нк с интенсивностью цк. В распоряжении лица, принимающего решение, имеется система специального информационного обеспечения, в которой для каждой неисправности перечислены возможные регулировочные и ремонтные операции с указанием их вероятностей Рк и трудоемко-
стей I к устранения.
В случае появления неоднозначного отказа эксплуатационно-техническое решение может быть принято по одной из следующих стратегий.
1. Ограничиться статистической информацией и выбрать оптимальную операцию с помощью специального информационного обеспечения.
2. Произвести техническое диагностирование и принять решение по его результатам. Если диагноз заключается в выделении области поиска и носит вероятностный характер, то выбрать оптимальную операцию с помощью специального информационного обеспечения.
3. Определить целесообразность и возможность технического диагностирования. Если «да», то диагностировать, если «нет», то ограничиться выбором оптимальной операции с помощью специального информационного обеспечения.
Существует ряд внешних проявлений отказов, для которых необходимость технического диагностирования очевидна из технологических соображений и из имеющихся встроенных и внешних аппаратных средств. Однако для многих элементов целесообразность технического диагностирования должна быть доказана.
Рассмотрим матрицу потерь от неправильного выбора операций, причем в качестве величин будем считать суммарные затраты времени на ремонт, включающие как затраты на излишнюю разборку, так и потери от переподготовки производства ТО и Р.
При использовании только статистической информации средние
потери
51 = I P|C, , (7)
1 з
а при использовании диагностической информации
5 2 = С, +1 РСз, (8)
]
где С, - потери времени на техническое диагностирование.
Для случая вероятностного диагноза на основе апостериорных вероятностей операций д1 потери будут определяться как
„/ ^ шт ^
52 =С,+ — чСз. (9)
Потери времени на диагностику оправданы тогда, когда экономия времени на ремонт (обслуживание) будет максимальной, а трудоемкость диагностирования - минимальной.
Очевидно, наибольший эффект от диагностики будет достигнут в том случае, когда удельная экономия потерь, приходящаяся на единицу трудоемкости диагностирования, будет максимальной, Отсюда следует, что оптимальным критерием целесообразности проведения технического диагностирования может служить величина
о(к )=шах к
ггк ггк 51 5 2
тк
(10)
где т - трудоемкость диагностирования данной неисправности.
Таким образом, необходимо проранжировать все отказы элементов изделия по величине критерия Б(к) и диагностировать неисправности наиболее высоких рангов, соответствующих большим значениям О(к).
Очевидно, данная процедура может быть внедрена в полной мере только в условиях функционирования АСУ службы ракетно-артиллерийского вооружения. Для ручного управления необходимо в специальном информационном обеспечении иметь однозначное указание о необходимости проведения диагностики для конкретного внешнего проявления неисправностей. При этом важнейшим вопросом является определение оптимального перечня диагностируемых неисправностей.
Перечень будет оптимальным, если диагностическое обеспечение изделия позволяет выполнить диагностирование требуемого числа элементов изделия в заданное время, а суммарный эффект от диагностирования достигает максимума.
Условие оптимальности перечня запишется в виде
IhkS - S2)= max;
Kd ь ь (11)
I hk mk £ m ,
Kd
где Rd - множество диагностируемых неисправностей; М - допустимая суммарная трудоемкость диагностирования образца.
Допустимая суммарная трудоемкость диагностирования, в частности для образцов общевойскового назначения, определяется допустимым временем восстановления образца на месте выхода из строя и диктуется условиями боевого применения.
Таким образом, создание специального банка данных для лица, принимающего решение при разработке изделий общевойскового назначения, обеспечит информационную поддержку принятия оперативных решений при управлении ТО и Р.
Список литературы
1. Алчинов В.И. Управление техническим обслуживанием и ремонтом ракетно-артиллерийского вооружения. Пенза: ПАИИ, 2000. 222 с.
2. Максин А. А., Мальцев В. А. Оценка и совершенствование системы управления качеством стареющих образцов вооружения и военной техники общевойскового назначения: монография. М.: Изд-во 3 ЦНИИ, 2006. 303 с.
3. Иванов Б.С. Управление техническим обслуживанием машин. М.: Машиностроение, 1978. 100 с.
Алчинов Виктор Иванович, д-р техн. наук, проф., cps-khpamail.ru, Россия, Пенза, ПАИИ,
Мальцев Владимир Алексеевич, д-р техн. наук, проф., начальник управления, cps-khpa mail.ru, Россия, Тула, АО «КБП»
DECISION TAKING INFORMA TION SUPPORT IN THE FIELD OF COMBINED ARMS
WEAPONS SERVICE MANAGEMENT
V.I. Alchinov, V.A. Maltcev
The paper considers a formalization process of specialized data hank formation for information support of a person who takes decisions in weapons maintenance and repair management.
Key words: information support, decision taking, maintenance and repair, weapon.
214
Alchinov Viktor Ivanovich, doctor of technical sciences, professor cps-khpamail. ru, Russia, Penza, PAII,
Maltsev Vladimir Alekseevich, doctor of technical sciences, professor, head of department, cps-khpa mail. ru, Russia, Tula, JSC «KBP»
УДК 623.467
АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ КАК КОМПЛЕКСНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ
В. А. Мальцев
Приведены результаты анализа устойчивости системы технического обслуживания и ремонта военной техники при ее функционировании в войсковых условиях. Предложен обобщенный показатель оценки устойчивости системы, в наибольшей степени характеризующий ее внешнее проявление.
Ключевые слова: свойство, устойчивость, система технического обслуживания и ремонта, образец вооружения.
Одной из важнейших компонент боевой готовности войск является техническая готовность вооружения и военной техники, которая предполагает, прежде всего, поддержание образцов и комплексов в состоянии, обеспечивающем их своевременное и успешное применение по прямому назначению. Одним из путей решения данной задачи является организация функционирования сложной организационно-технической системы -системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) вооружения и военной техники.
В соответствии с действующим ГОСТ 18322-2016 система ТО и Р военной техники - это совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления (качества либо эксплуатационных характеристик) объектов, входящих в эту систему.
Анализ ряда публикаций и работ [1, 2, 3], посвященных проблеме устойчивости функционирования такого рода систем, показывает, что основными составляющими частями этого функционального комплексного свойства системы ТО и Р принято считать ее живучесть и восстанавливаемость.
Под «живучестью» системы ТО и Р в данной статье понимается свойство функционировать при наличии в ней потерь в силах и средствах и противостоять разрушающему воздействию со стороны противника.
