CC BY
29
УДК 656.7.01.078.13; 658.012.2.656.7
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОНЯТИЙ СВОЙСТВ И СОСТОЯНИЙ В СТАНДАРТАХ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Н.И. ПЛОТНИКОВ
Статья представлена доктором технических наук, профессором Зубковым Б.В.
Выполняется исследование понятий свойств качества и состояний надежности, эффективности и безопасности для установления меры их взаимосвязи в практическом использовании в стандартах организации производства деятельности транспортных комплексов.
Ключевые слова: транспортный комплекс, объект, категория, надежность, задачи наблюдения.
1. Введение
Транспортный комплекс (ТК) обладает проектируемыми свойствами1, которые мы называем также ресурсами назначения объекта производственной деятельности ОТК. Суть свойства объекта легко понять в отличии назначения перемещения на плоскости (X, Z) для наземного транспорта и в трехмерном (X, Y, Z) пространстве в назначении летательного аппарата (ЛА). Соответствие назначению устанавливают путем наблюдения изменений и взаимосвязи свойств в состояниях, называемых надежностью, эффективностью, безопасностью и т.п. В настоящей работе исследуются понятия свойств и состояний в технических стандартах организации производства транспортных комплексов. Выполняется краткий обзор исследований указанных понятий для установления меры взаимосвязи, иерархии понятий в практическом использовании в стандартах деятельности.
2. Содержание проблемы
Проблема исследований и практического применения в стандартах деятельности понятий свойств и состояний ТК структурируется следующим образом. В целом, взаимосвязь и иерархия отношений понятий качества, надежности, эффективности, безопасности и других подобных понятий может считаться крайне сложной и неустановленной. В теоретических описаниях и в стандартах данные понятия смешиваются. Примеры. Понятие надежности продолжительное время именовалось «ключевым свойством» безотказности. В [6] надежность - «свойство готовности и влияющие на него свойства безотказности и ремонтопригодности, и поддержка технического обслуживания». В гражданской авиации в НПП ГА-85 безопасность полетов (БП) называлась «комплексной характеристикой воздушного транспорта и авиационных работ», в [12, 13] БП называется «состоянием». Наблюдение (измерение, оценивание) деятельности ТК есть также установление противоположных мер состояний, например состояния опасности или состояния безопасности. Возникает вопрос, насколько правильно наблюдать состояния в отдельности или совместно для оптимального управления деятельностью. Для наименования совокупности действий в деятельности используются понятия регулирования, управления, обеспечения. Возникает неопределенность, что является объектом регулирования, управления и обеспечения -свойство или состояние объекта.
1 «Обладанием или свойством hexis называется проявление некоторой деятельности того, что обладает, и того, чем оно обладает; такое расположение по отношению к другому, например здоровье есть некоторое свойство. Преходящим свойством или состоянием pathos называется свойство, по отношению которого возможны изменения; разного рода проявления этих свойств и применения их» Аристотель. Метафизика [5, с. 244].
3. Постановка задачи
В проектировании объекта ОТК состояния могут составлять следующее выражение
Отк : {ТК }S=> Sj, (1)
Uk (и)
где Si - есть описание настоящего состояния объекта до перемещения; i - отличительный признак (номер) ситуации; S}- - описание измененного состояния объекта после перемещения по назначению; j - отличительный признак новой ситуации; Uk - метод наблюдения объекта; k - отличительный признак наблюдения качеств; n - число различных признаков. Метод наблюдения Uk
может рассматриваться в области определения [четкие меры (M), нечеткие меры (м) ] - соответственно для измерения и оценивания деятельности, подробно [11, с. 47-59]. Структура задачи:
1. Установление, чем является признак наблюдения качества ТК - свойством или состоянием.
2. Установление k (n), как соотносятся признаки и их количество для наилучшего наблюдения производственной деятельности ТК.
3. Установление необходимого и достаточного числа п признаков. Например, достаточно ли описание практической деятельности ТК в одном понятии качества или в сочетании различных понятий. В настоящей работе решение вышепоказанного содержания составлено в виде начальной формализации путем обзора существующих аналитических описаний и составления моделей.
4. Обзор исследований понятий
Качество деятельности сложного объекта. Современная теория квалиметрии (qualitas, лат. свойство; quails, лат. какой; метрео, греч. мерить) имеет множество определений категории качества2, из них: «совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворить определенные потребности в соответствии с назначением» [6]; «Совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением», ISO 9001. В стандартах квалиметрии не раскрываются взаимосвязи параметров качества: эргономические, эстетические, технологические, экологические, экономические, патентно-правовые, а также транспортабельности, стандартизации и унификации [9]. Формализованное описание качества транспортного комплекса QTK рассматривается в [8, с. 15]
_ Qtk = f{(X, Y, Z,W)}, _ (2)
где X - вектор всех человеческих составляющих комплекса; Y - вектор природной внешней среды; Z - вектор технических факторов; W - вектор полетных факторов; W(t) - вектор параметров неблагоприятных факторов. Вектор X имеет разновременную и разнопространственную характеристику деятельности всех участников транспортного комплекса. Современное представление среды значительно шире природной составляющей и вектор Y может иметь разнообразное описание. Отклонение от нормативного качества QH идентифицируется как проектная погрешность
g= Qн ±DQ . (3)
Совокупность многочисленных частных показателей представляется как
etk = Y„a,E> • (4)
2 Качество по Аристотелю, «видовое отличие, признак, который отличает данную сущность в ее видовом содержании от другой сущности, принадлежащей к тому же роду» То есть качеством мы называем видовое отличие сущности. Качество есть преображение формы в иную форму с другим наименованием.
где ai и Et - весовые и нормативные коэффициенты частных показателей качества. Стоимостные ресурсные составляющие транспортного комплекса представляются как сумма затрат
Ctk = Ct + a, (C, + С,), (5)
где СТ - затраты создания техники; С, - стоимость подготовки человеческих профессиональных ресурсов; С, - затраты эксплуатации; an - нормативный коэффициент проектирования качества комплекса.
Эффективность деятельности ТК. Категория эффективности, начиная с классических трудов экономики (А. Смит, 1776, Д. Риккардо, 1817), позже трудов по управлению - менеджменту (Г. Таун, 1886, Г. Эмерсон, 1900, Ф. Тейлор 1911), понимается как результативность, успех, полезность, ценность, выгодность, оптимальность и как их соотношения. В экономике эффективность рассматривается в области определения [результат, затраты], в праксиологии [цель, результат], в маркетинге [цель, потребность], в прагматизме [результат, выгодность], в утилитаризме [результат, полезность], в аксиологии [результат, ценность], [результат, смысл]. Наиболее близким понятием эффективности является понятие результативности в теории стратегического маркетинга: соотношение продукции «что производить» и способа «как удовлетворить потребность». Этот вариант содержания принят в [7]: эффективность применения effectiveness - способность удовлетворять требованиям к услуге с заданными количественными характеристиками. Значительно шире понятия эффективности реализуется в теории стратегического управления в формировании миссии [3, 4]. Стратегия (дальновидение) будущих состояний объекта рассматривается в длительном периоде времени как переход из настоящего состояния (НС) в желаемое состояние (ЖС). Миссия-эффекивность формулируется как совокупность установок в многомерных планах длительного существования организации. Планы включают социодемографические, технологические, экономические и политические воздействия дальней внешней среды компании (макросреды) или СТЭП-стратегия, подробнее в [10, с. 411-412]. Столь обширная историческая интерпретация, конечно, не способствует нормализации понятия, определения и термина эффективности. Поэтому до настоящего времени не существует общепринятого описания и технологии исчисления эффективности. Вследствие этого меру соотношения цели и результата нередко рассматривают как устойчивость или даже как надежность деятельности.
Надежность деятельности ТК. Существует трудность различения понятий надежности, безопасности и риска. Надежность в простейшем виде оценивается вероятностью выполнения безотказных операций
p = 1 - и/N, (6)
где n - число отказов, а N - общее число операций исследуемого и испытуемого множества. При отказах техники возникают состояния за пределами стандартизованной деятельности. При этом события опасности - авария, катастрофа могут исключаться. Если за пределами стандартизованной деятельности возможен негативный исход, то безопасность PS оценивается вероятностью
PS = 1 - Y„P.,p., • (7)
где PB - вероятность выхода за пределы стандартизованной деятельности, а PB - вероятность
неблагоприятного исхода за пределами стандартизованной деятельности. С введением [7] формализации (6) и (7) следует вести уже в понятиях «готовности» как нового ключевого термина надежности, предлагаемого разработчиками данного стандарта. Итак, предметное содержание понятия надежности обладает значением состояния ТК. Раскрытие содержания понятия надежности составляет теоретическую задачу нормативного описания параметров надежности, различимого от понятий качества, безопасности и риска.
5. Обсуждение
Исследуемые в настоящей работе понятия коррелируют и нечетко соотносятся между собой, что крайне затрудняет их формализацию и практическое применение в стандартах. Понятия имеют весьма различный возраст теорий и применения, которые создавались в разное время, относительно независимо и продвинуты в разной степени. Категория качества разрабатывалась в древности Аристотелем, в трудах Г. Гегеля в 1812-1816 гг. Категория надежности техники интенсивно формируется только с середины XX-го века. Современные стандарты качества не раскрывают взаимосвязи включенных в них параметров, а также рассматривает не все параметры, которые могли бы быть в составе категории качества. Например, надежность, безопасность, риск изучаются как самостоятельные понятия, описываются в отдельных стандартах, несогласованных между собой. Категория безопасности имеет смысловой акцент к человеку и жизнедеятельности. Надежность также применяют относительно человека, нередко отождествляют с безопасностью. Безопасность рассматривают как часть теории надежности. Качество в управлении до сих пор разрабатывается в понятиях бездефектности, безошибочности, правильности, точности. Данные понятия раскрывают также понятие надежности [7]. Рассмотрение такого понятия, как риск может осуществляться как оценивание, как мера наблюдения события «куда склонится чаша весов» - на позитивный или негативный исход. Мера наблюдения величины исхода связана с различением свойства события в исчислении величины. Таким образом, иллюстрируется нетождественность понятий состояний и событий надежности, безопасности и риска. Столь произвольное применение понятий, безусловно, не удовлетворительно для стандартизации деятельности ТК. Разрешение проблемы требует междисциплинарных исследований за пределами технических наук.
6. Примеры формализации задач деятельности ТК
Задача наблюдения регулярности ТК. Регулярность деятельности задается идеей назначения деятельности: организационных комплексов, процессов или создаваемых объектов. Создание летательных аппаратов определяется пределами задаваемых условий деятельности. Неформальная постановка задачи регулярности деятельности воздушного транспорта может быть изложена следующим образом (табл. 1).
Регулярность является свойством деятельности, минимаксной функцией. Минимальная активность регулярности является порогом коммерческой целесообразности, максимальная активность ограничена пределом возможностей, задаваемых средой применения и содержанием деятельности.
Когнитивная решетка «эффективность-безопасность» Формализация содержания деятельности по состояниям возможна путем составления совокупности понятий в виде когнитивных решеток (КР). Данный подход много лет используется в социальной психологии [1]. КР используются в профессиональной подготовке в технологиях управления ресурсами летных экипажей cockpit resources management CRM. Классическая КР составляется в масштабе 9-9. Покажем пример простой КР «эффективность-безопасность» в масштабе 3-3 (табл. 2).
Таблица 1
Задачи наблюдения регулярности деятельности воздушного транспорта
Задаваемые и ожидаемые условия назначения Параметры и показатели
Задаваемое содержание деятельности. Целевые условия, планы деятельности во времени и пространстве: структура маршрутов, расписаний. Целесообразность (эффективность) применения в соответствии с назначением Отношение фактически выполненных полетов (вылетов) к числу запланированных. Время нарушения регулярности: задержки вылета, прибытия. Рейтинг перевозчика. Рейтинг аэропорта
Содержание профессии пилота. Проекти- Среднее число задержек на 1000 вылетов. Среднее число отстранений экипажа на 1000 вылетов
руемое и заданное содержание профессии. Состояние профессиональных ресурсов индивида, сертифицируемое как личные допуски и минимумы
Природная среда. Физические свойства среды: безвоздушная, воздушная; динамика перемещения воздушных масс, плотность, температура, влажность, видимость, грозы, обледенение, сдвиг ветра Частоты, количество, величины неблагоприятных метеоусловий, препятствующих регулярности
Воздушное судно (ВС). Физические, динамические характеристики: масса, размеры, скорость, ускорение. Эксплуатационные и технические характеристики. Перечень допустимых неисправностей. Регламент технического обслуживания и ремонта (ТОиР) Наименования, количество систем агрегатов, частоты их неисправных состояний. Время восстановления работоспособного состояния. Отношение времени простоя на ТОиР к календарному ресурсу эксплуатации. Среднее число задержек на 1000 вылетов. Среднее число отстранений ВС на 1000 вылетов
Техносферная инфраструктура. Организа- Среднее число прерванных взлетов на 1000 взлетов. Среднее число вынужденных посадок на 1000 посадок
ционные условия аэропортов и техническое оснащение трасс, аэродромов, минимумы взлета и посадки
Таблица 2
Когнитивная решетка «эффективность-безопасность»: А - точка иррациональной нецелесообразной деятельности; X - точка маргинального состояния избранной деятельности
X
ь т с о н в и итк е ф 3 3.1. Область недостижимой эффективности деятельности 3.2. Область предельно достижимой эффективности деятельности 3.3. Область запредельных нереализуемых состояний деятельности
2 2.1. Область практически возможной эффективности деятельности 2.2. Область номинальной эффективности, заданной назначением деятельности 2.3. Область катастрофных состояний деятельности
ф Э 1 1.1. Область нецелесообразных состояний деятельности 1.2. Область состояний отказов и ошибочной деятельности 1.3. Область аварий и инцидентов деятельности
А 1 2 3
Безопасность
Оси КР могут иметь варианты двойных наименований состояний: «эффективность-неэффективность», «безопасность-опасность». КР разрабатываются и применяются для экспертного оценивания нефизических данных нечисловой природы объектов исследуемой предметной области.
7. Заключение
Резюмируем вышеизложенное содержание следующим образом. Теоретическая, понятийная незавершенность, взаимная несогласованность, сложность формализации для практического применения составляет содержание проблемы описания свойств и состояний сложных объектов, таких как ТК. Наиболее отвлеченным началом описания ТК является понятие качества. Наблюдение качества ТК обладает определенностью - заданным назначением свойства3. Наблюдение качества ТК осуществляется в мерах оценивания. Наблюдение количества обладает неопределенностью из-за дискретности и изменений свойств объектов. Соотношение качественных и количественных изменений свойств объектов во времени обладает мерой устойчивости. Устойчивость есть мера надежности. Эффективность в широком понимании тождественна целесообразности. Безопасность, понимаемая как мера защищенности, также обладает значением надежности. Риск в мерах позитивных и негативных исходов есть мера эффективности и опасности. В настоящей работе понятие качества 0 рассматривается как свойство, наблюдаемое в состояниях: эффективность Е, безопасность Б, надежность К Иначе качество может быть представлено как параметрическое множество
0 =< Е, Б, Я > . (8)
Следовательно, составление требований к изделию является описанием свойств объекта и условий применения. Например, установление физических размеров летательного аппарата, предназначенной скорости и высоты полета. Это определяется как задача проектирования и установления назначения ресурса объекта. Изменение свойств наблюдается в состояниях (параметрах) и событиях, определяемых как состояния надежности, эффективности, безопасности. Таким образом, описание требований к объекту, его свойств есть назначение ресурса, а наблюдение состояний является необходимым условием управления надежностью, эффективностью и безопасностью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Blake R.R., Mouton J.S. Effective crisis management // Across the board. - 1988. - V. 26, № 6. - P. 41-45.
2. Heath W.G. Concepts of unreliability underlying the factor of safety for aircraft structures // Aeronautical Journal. - 1988. - V. 92, № 911. - P.1-3.
3. Ансофф И. Стратегическое управление. - М.: Экономика, 1989.
4. Ансофф И. Новая корпоративная стратегия. - СПб.: Питер, 1999.
5. Аристотель. Политика. Метафизика. Аналитика / пер с древнегреческого. - М. : Эксмо; - СПб. : Мидгард, 2008.
6. ГОСТ 15467-79. - Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.
7. ГОСТ-Р 53480-2009. Надежность в технике. - М.: Стандартинформ, 2010.
8. Зубков Б.В., Минаев В.Р. Основы безопасности полетов. - М.: Транспорт, 1987.
9. Минько Э.В., Кричевский М.Л. Качество и конкурентоспособность. - СПб.: Питер, 2004.
10. Плотников Н.И. Консультант: учеб. пособие Сибирской школы консультантов. - М.: Интелбук, 2007.
11. Плотников Н.И. Проектирование транспортных комплексов. Воздушный транспорт: монография. - Новосибирск: ЗАО ИПЦ «АвиаМенеджер», 2010.
12. Руководство по управлению безопасностью полетов (РУБП) Doc 9859 AN/474 ИКАО. - 2009.
13. Руководство по управлению безопасностью полетов (РУБП) Doc 9859 AN/460 ИКАО. - 2006.
3 Тело обладает свойством тяжести и может пребывать в состояниях движения и покоя. Свойство есть качество, состояние есть количество.
THE STATES AND PROPERTIES CONCEPTS OF PRODUCTION ORGANIZATION STANDARDS IN TRANSPORT COMPLEXES STUDY
Plotnikov N.I.
The of quality and properties and reliability states, efficiency and security concepts study in order to establish their relationship in practical use in the transport systems production standards.
Key words: transport complex subject, category, reliability, tasks of supervision.
Сведения об авторе
Плотников Николай Иванович, 1946 г.р., окончил Академию гражданской авиации (1973), кандидат технических наук, инженер-пилот, генеральный директор ЗАО Исследовательского проектного центра «АвиаМенеджер», автор более 100 научных работ, область научных интересов - теория информации, теория ресурсов, теория сложных объектов, воздушный транспорт, консалтинг.
