CC BY
20
УДК 621.9.004.12
МЕТОД ОЦЕНКИ ДИНАМИКИ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Е.А. Фролова
Метод оценки динамики качества обслуживания авиационной техники за счет использования интерактивные электронные технические руководств (ИЭТР) позволяет проследить и оценить взаимосвязь качества обслуживания авиационной техники и качества ИЭТР по эксплуатации и ремонту этой техники. Методологически представляет собой совокупность соответствующей игровой модели оценки динамики качества обслуживания авиационной техники и методики проверки статистической значимости получаемых значений эффекта от использования ИЭТР.
Ключевые слова: интерактивные электронные технические руководства, оценка качества обслуживания, теория игр.
Обеспечение высокого качества интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) по эксплуатации и ремонту авиационной техники не является самоцелью. Высокое качество ИЭТР по эксплуатации и ремонту авиационной техники в современных условиях является определяющим фактором эффективного технического обслуживания авиатехники и аэродромного обслуживания летательных аппаратов. В конечном итоге, высокое качество ИЭТР становится фактором, влияющим на качество обслуживания авиационной техники, а значит и элементом обеспечения эксплуатационной безопасности полетов.
Взаимосвязь качества обслуживания авиационной техники и качества ИЭТР соответствующего класса и категорий использования трудно формализуема и непред-ставима в виде строго математического функционала. Однако, теория игр в исследовании операций, позволяет предложить варианты синтеза сводных логико-математических моделей, позволяющих оценить совокупную степень влияния качества ИЭТР по эксплуатации и ремонту авиационной техники на качество её обслуживания [1, 2]. Как правило, источником входной информации для таких математических моделей, вероятностно-статистического характера являются результаты процедур эксперт-но-статистического опроса.
Описываемый метод оценки динамики качества обслуживания авиационной техники за счет использования ИЭТР предусматривает реализацию возможности количественного выражения степени влияния предлагаемых инструментов управления качеством ИЭТР по эксплуатации и ремонту авиационной техники на весь процесс технического обслуживания и поддержания готовности воздушных летательных аппаратов. Он позволяет проследить и оценить, с требуемым уровнем доверия, оцениваемого количественно, взаимосвязь качества обслуживания авиационной техники и качества ИЭТР по эксплуатации и ремонту этой техники. Методологически он представляет собой совокупность соответствующей игровой модели оценки динамики качества обслуживания авиационной техники и методики проверки статистической значимости получаемых значений эффекта от использования ИЭТР.
Модель оценки динамики качества обслуживания авиационной техники синтезирована с использованием математического аппарата теории биматричных игр, т. е. неантагонистических «игр с природой» [ 1].
Процесс обслуживания авиационной техники и ремонта с целью предотвращения возникающих неисправностей и отказов, рассматривался как неантагонистическая игра (т. н. «игры с природой» в классификации направлений Исследования операций). Участники игры: Игрок 1 - Технический эксплуантат авиационной техники (инженер по текущему ремонту авиационной техники, техник аэродромного обслуживания и пр.),
реализующий мероприятия технического обслуживания и ремонта конкретных образцов авиатехники или летательных аппаратов (ЛА) и Игрок 2 («природа») - образец авиационной техники заданного типа и конструктивного вида реализации. Стратегиями Игрока 1 являются последовательности осмотра, проверки и освоения узлов или агрегатов обслуживаемой техники. Стратегиями Игрока 2 являются спонтанно, т. е. случайно и незакономерно, возникающие неисправности, на предупреждение и устранение которых направлены мероприятия технического обслуживания и планового ремонта.
Противоречие предложенной в эксперименте игровой модели выражается в противопоставлении стремления технического эксплуатанта обеспечить гарантированную работоспособность авиатехники при минимальных затратах времени, материальных ресурсов и трудоемкости к случайному, иррациональному характеру возникновения неисправностей с обслуживаемой технике. Неантагонистический характер такого противоречия заключен в неоднозначном характере противопоставления целей эксплу-атанта случайности возникновения неисправностей в конкретном образце авиатехники («в природе»), неочевидности прямого урона сторон при затягивании или не рациональности процесса устранения неисправности в ходе технического обслуживания (ремонта).
Ценой игры уу является значение комплексного показателя, не имеющего ме-у
ры с физическим выражением, который оценивает совокупно качество обслуживания авиационной техники
Уу -(№у, (1)
где 0)1, О2 - весовые коэффициенты, варьировавшиеся в ходе эксперимента согласно подмножеств в комбинациях множества
{(0.8;0.2); (0.5;0.5); (0.2;0.8)}; (2)
8; - оценка уровня качества технического обслуживания и текущего ремонта авиационной техники; Ж у - оценка ресурсоемкости, включая трудоемкость, выявления и
устранения неисправности (или отказа) прибора авиационной техники, приведенная к шкале (0, 100), в процентном представлении.
В выражении (1) так же возможно использование предметно-обусловленных весовых коэффициентов Ь;, учитывающих кратность в соотношении важности возникающих неисправностей и объемов трудозатрат, и ресурсов, необходимых для их устранения. Однако, подход в работе с данными, получаемыми в ходе прямой экспертной оценки, предполагает использование приведенных весовых коэффициентов:
Ь; =—, (3)
г 1 - Ьг
где Ь;, - значение приведенного коэффициента, учитывающего кратность важности неисправности ; -го типа по отношению к ресурсоемкости её устранения. В виду очевидности сути реализации идеи учета кратности в соотношении важности возникающих неисправностей и объемов трудозатрат и ресурсов, необходимых для их устранения, далее в изложении оценки 8; и Жу приняты равноважными, определяются путем проведения статистически значимой экспертизы или опроса одного эксперта (в случае уникальности рассматриваемого образца авиационной техники и невозможности обеспечить статистически значимое исходное множество для экспертного опроса).
Решение задачи определения конкретных форм представления этих показателей 8; и Ж у требует сужения множества имеемых альтернативных шкал измерения. В
рамках предлагаемого метода принято, что показатели важности выявления, устранения или предупреждения неисправности (или отказа) прибора авиационной техники и ресурсоемкости выявления, и устранения неисправности (или отказа) прибора авиационной техники измеряются на шкале
(0,100) еЖ, (4)
где Ж - множество вещественных чисел.
Значения Sj и Wj получаются на основании данных из таких источников как
[3-7], путем экспертного анализа вербального описания различных приемов и способов поиска и устранения неисправностей различных видов авиатехники, приемов рационализации технического обслуживания и ремонта и пр. В рамках эксперимента для других вариантов w из (2) были получены аналогичные игровые матрицы. В соответствии с определением из [8] рассматриваемая игра является игрой с полной информацией. Зная, что оптимальной простой стратегией для Игрока 1 является такая последовательности осмотра, проверки и обслуживания узлов или агрегатов, для которого (в условиях минимаксного подхода к принятию решения в условиях неопределенности) нижняя граница цены игры
УИ1 = min max Vjj, (5)
j j
а для Игрока 2 - случайно и незакономерно, возникающая неисправность (отказ, сбой, признак неработоспособности и пр.), для которого верхняя граница цены игры
УИ 2 = max min Vj, (6)
jj
следует принять, что найденное в седловой точке значение цены игры Vjj определяет
j
оптимальный набор стратегий игроков в условиях полной неопределенности о действиях противоположной стороны.
Физический смысл такой ситуации заключается в том, что технический экс-плуантат авиационной техники (инженер по текущему ремонту авиационной техники, техник аэродромного обслуживания и пр.) будет реализовывать малоэффективный, трудозатратный и ресурсоемкий план технического обслуживания и ремонта при том, что предупреждаемая (диагностируемая) неисправность могла быть устранена значительно более быстрым и дешевым способом с максимальной эффективностью (т. е. в кратчайший срок, с минимальным расходом средств, с наименьшим привлечением сил специалистов, с высокой степенью достоверности полученной диагностической информации).
Учитывая равную вероятность выбора Игроком 1 различных стратегий игры при отсутствии соответствующих средств информационно-логистической поддержки проводимых мероприятий технического обслуживания и ремонта авиационной техники, как ИЭТР, определяется средний выигрыш для этого игрока при принятии решений, как
1 m п
%1 =— ЕЕ vijv. (7)
пт j=1i=1
Выше приведенные рассуждения позволяют рассмотреть эффект Av от использования таких средств информационно-логистической поддержки проводимых мероприятий технического обслуживания и ремонта авиационной техники, как ИЭТР, и определить его в виде соотношения
AV=vm - VИ2, (8)
т. е. это разница в цене рассматриваемого процесса обеспечения качества обслуживания авиационной техники как игры с использованием ИЭТР по эксплуатации и ремонту авиационной техники и без него.
Существо этих результатов можно показать в виде гистограмм, представленных на рис. 1. Наличие и знак указанного значения Av для каждого из ИЭТР, осред-ненного по ряду эксплуатационных ситуаций и конкретных пользователей, число кото-
рых может быть определено [9], характеризует эффект от его использования в обеспечении качества обслуживания авиационной техники. Однако само значение Ау нуждается в проверки статистической значимости получаемого его модуля.
70
д= 9.1 д= <¡3 А=В,б
60 гШ 40 ■ ьв, л 1 57,6 59,7
во
.
0 Вариант матричной игры для различных со
-ШМ -0.Щ о,ад -о,2-щ
- цена игры, при неооо снованном выооре п о следов цельности мероприятий технического оостуашвания и текущего ремонта авиатехники:
- иена игры, при определении последовательности мероприятий технического обслуживания и текущего ремонта авиатехники с использованием ИЭТР.
Рис. 1. Результаты оценки динамики качества обслуживания авиационной
техники в виде гистограмм
Проверки статистической значимости значений эффекта Ау в изменении качества обслуживания авиационной техники и получаемого заключения об эффективности применения ИЭТР базируется на математическом аппарате статистических сравнений [9]. Выполнение проверки путем реализации статистических сравнений для конкретных измеренных значений подтвердило, что применение соответствующего разработанного ИЭТР эффективным и существенным по модулю в изменении качества обслуживания авиационной техники при 5 %-ном уровне значимости.
Предметно-содержательная интерпретация результатов оценки динамики качества обслуживания авиационной техники позволяет перейти к заключению, что использование предлагаемого методического аппарата позволяет за счет игрового представления процессов эксплуатации добиться результативного анализа эффекта от применения ИЭТР по введенному комплексному показателю эффективности в рамках выше описанной модели.
Специфика учета динамики влияния ИЭТР на качество обслуживания авиационной техники определяется тем фактом, что именно динамика (наличие изменений) в качестве обслуживания авиационной техники выявляется в рамках предлагаемого метода, в игровой модели оценки динамики качества обслуживания авиационной техники, путем статистического накопления выявляемых разниц в указанной цене игры, как некоторых одномоментных «срезов» в длительном технологическом процессе технического обслуживания и текущего ремонта того или иного вида авиационной техники (авиационных приборов). В частности, предполагается, что сам технологический процесс обслуживания и ремонта является организационно и технически зрелым, отвечающим современным требованиям менеджмента качества. При этом, средства информационно-логистической поддержки, такие как ИЭТР по эксплуатации и ремонту авиатехники, являются одной из его логических частей, органично вписанных в производственный цикл, как это показано на рис. 2.
Рис. 2. Роль ИЭТР в обеспечении качества технического обслуживания авиационной техники при современной организации
В свою очередь, указанное статистическое накопление и анализ динамики качества обслуживания авиационной техники в технологическом процессе, использующем ИЭТР по эксплуатации и ремонту как средства информационно-логистической поддержки, является базой для постоянной выработки корректирующих и управляющих воздействий на всю систему качества обслуживания авиатехники (её конкретных образцов или приборов).
Список литературы
1. Суздаль В.И. Теория игр. М.: Воениздат, 1997. 320 с.
2. Анцев В.Ю., Федоров А.В. Теоретико-игровое моделирование межфункционального взаимодействия руководителей структурных подразделений ремонтной службы // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2008. Вып. 2. С. 3-10.
3. Бойцов Б.В., Кравченко Г.Н., Петухов Ю.В. Изменение качества поверхностно упроченных авиационных деталей при эксплуатации // Авиационная промышленность, 2015. №2. С. 55-59.
4. Бойцов Б.В., Балановский В.Л., Головин Д.Л. и др. Наилучшие доступные технологии обеспечения комплексной безопасности транспорта // Качество и жизнь. 2015. №3(7). С.47-50.
5. Васильев, А.С. Направленное формирование эксплуатационных свойств деталей в технологических средах // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение, 2017. Т. 17. № 1. С. 33-40.
6. Хейфец М.Л., Васильев А.С., Клименко С.А. и др. Технологическое наследование параметров качества материала и поверхности детали // Инновации в машиностроении (ИнМаш-2015). Сборник трудов 7 международной научно-практической конференции, 2015. С. 307-312.
7. Анцев В.Ю., Витчук Н.А. Поэтапное совершенствование производственного процесса на примере производства трубопроводов газотурбинных двигателей // Известия Юго-Западного государственного университета, 2016. № 5 (68). С. 15-21.
8. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1988. 208 с.
9. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1974. 159 с.
Фролова Елена Александровна, канд. техн. наук, доцент, _ frolovaelena@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
METHOD FOR EVALUATING THE DYNAMICS OF QUALITY OF SERVICE
OF AVIATION TECHNIQUE
E.A. Frolova
The method of assessing the dynamics of the quality of service of aviation equipment through the use of interactive electronic technical manuals (IETM) allows one to trace and evaluate the relationship between the quality of service of aviation equipment and the quality of IETM on the operation and repair of this technology. Methodologically, it is the totality of the corresponding game model for assessing the dynamics of the quality of aircraft maintenance and the method for verifying the statistical significance of the obtained values of the effect of using IETМ.
Key words: interactive electronic technical manuals, service quality assessment, game theory.
Frolova Elena Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, frolovaelena@,mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation
