CC BY
22
УДК 629.735.083.06(045)
Д. В. Попов
ОПТИМ1ЗАЦ1Я РЕЖИМ1В ТЕХН1ЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ АВ1АЦ1ЙНО1 ТЕХН1КИ
В статтг розглянуто одне з нових та перспективных шляхгв оптимгзацП режимгв техшчного обслуговування (ТО) авгацшног технгки (АТ). Розробляетъся метод, що призна-чений для практичного використання при проектуваннг АТта подалъшог и експлуатацП, який дозволитъ виршувати проблеми формування регламентгв ТО на всгх стадгях житте-вого циклу повтряного судна зурахуванням економгчног ефективностг експлуатацП АТ.
Вступ
Вщ ршення реально кнуючого протир1ччя мж ускладненням ав1ацшних конструкцш 1 вимога-ми забезпечення високо! безвщмовносп при зни-женш вартост1, трудомюткосп, пщвищенш ефек-тивносл використання, строив проектування за-лежить стан, розвиток 1 вдосконалення процес1в проектування й експлуатаци сучасних 1 перспек-тивних повиряних суден (ПС) [1].
1 Постановка задач!
Для забезпечення безпеки й регулярност1 по-льот1в, а також ефективност1 використання АТ необхщш високонадшш ПС, витрати на створен-ня яких повинш окупатися в процес1 !хньо! експлуатаци. Етапи життевого циклу вироб1в АТ не можна розглядати окремо, вони взаемозалежш та е елементами едино! системи керування. Вико-нання робот на р1зних етапах супроводжуеться прийняттям ргшень, як1 мають специф1чш особ-ливост1 1 т1сно взаемозв'язаш з ус1ею сукупш-стю прийнятих ргшень на р1зних етапах життевого циклу вироб1в. Так, питання ТО вироб1в АТ передбачаються вже на еташ проектування: забезпечення пристосованост1 конструкци до ТО, установлювання оптимально! системи контролю й д1агностування АТ, забезпечення вщповщносп вимогам економ1чност1, ефективност1 використан-ня, працевитратам на ТО й ш.
Працями в1тчизняних 1 закордонних вчених доведена неефекгившсть досягнення заданих ви-мог окремими, розр1зненими заходами, необх1д-ний комплексний, системний п1дх1д на основ1 створення загально! методолог1! над1йн1стного проектування складних систем з урахуванням !х в1дновлення в умовах експлуатац1!. Важливе м1сце в цш методологи належить методам прогнозу апр1орно! над1йност1 системи АТ на етап1 роз-робки й побудов1 на !хн1й основ1 1нженерних методик, ор1ентованих на використання шфор-мац1йних технолог1й керування техн1чним станом вироб1в АТ у процес1 експлуатац1!.
У цей час стало очевидним, що шдвищити ефективн1сть використання математичних метод1в
© Д. В. Попов, 2009
досл1дження складних систем з в1дновленням для вироб1в АТ можна, якщо йти не по шляху збшьшення илькосп юнуючих метод1в 1 ¿хнього уточнення, а по шляху створення як1сно нового п1дходу до анал1зу над1йност1 складних систем АТ на етап1 проектування 1 !! забезпечення в експлуатац1!.
На основ1 встановлення зв'язив властивостей об'екпв з економ1чними показниками необхщ-но визначити законом1рност1 керування проце-сами формування якост1 вироб1в АТ 1 його оптимально! реал1зац1! в умовах експлуатац1!, що дозволить конструкторам 1 експлуатац1йникам об'ективно оцшювати економ1чш результати змши надШносп вироб1в АТ, розкрити оргашза-цшно-техшчний мехашзм пошуку нових ргшень.
2 Зм!ст оптимпацп
На стада проектування отгашзашя складаеть-ся в забезпеченн1 збалансованих характеристик 1 властивостей вироб1в АТ по сукупност1 визна-чальних ознак, що сприяють найбшьш ефек-тивн1 !хн1 реал1зац1! в умовах експлуатац1!. Так, наприклад, вщповщшсть нормам льотно! при-датност1 ПС можна досягти як за рахунок удос-коналення конструктивно! схеми, п1двищення над1йност1 елемент1в функц1ональних систем, так 1 установкою ефективних контрольно-вим1рю-вальних засоб1в, зменшенням ресурсу й перю-дичносп ТО АТ.
При експлуатаци АТ виникають два взаемно протилежних процеси: процес зм1ни техн1чного стану об'екпв експлуатаци, внаслщок зношуван-ня й ф1зико-х1м1чних зм1н структури елемент1в при !хньому функц1онуванн1 й процес в1днов-лення техн1чного стану АТ при техн1чному об-слуговуванн1.
Керування обсягом, видами й перюдичшстю виконання роб1т за умови забезпечення заданого р1вня працездатност1 вироб1в АТ з метою мшм1заци витрат е оптим1зацшним завданням. При оптим1зацп техшчного обслуговування не-обх1дно виходити з конструктивних 1 експлуата-щйних властивостей вироб1в АТ.
3. Метод формування експлуатацшних вла-стивостей виробив АТ
Анализ основних принцишв проектування тех-шчних пристро1в 1 досвщу !хньо1 експлуатацп дозволяе встановити певш лопчш правила кон-струювання вироб1в АТ, яю виражаються в ращ-ональному сполученш певних характеристик 1 експлуатацшних властивостей вироб1в, що доз-воляють найб1льше ефективно 1х використати в експлуатацц. Застосування цих правил 1 1хня фор-мал1зац1я дозволить встановити рацюнальний порядок проектування техн1чних пристро1в або проведення доробок на основ1 анал1зу досягну-тих значень визначальних характеристик 1 виз-начення вимог до шших експлуатацшних факторов даного виробу, що забезпечуе оптимально (або близьке до оптимального) 1х сполучення.
Такий п1дх1д для прийняття в1дпов1дальних р1шень дозволяе сполучити оптимизацию 1з про-гнозуванням, при цьому безпосередньо прогно-зуються не параметрами модел1, а вх1дн1 дан1 в математичну модель, що служить для визначення оптимального сполучення властивостей об'екта експлуатацп. Приймаючи цю ппотезу, питання «як1 будуть параметрами об'екта?» заменяемо питанням «яю повинн1 бути параметри?», що дозволяе два окрем1 завдання — прогнозування й оптим1зац1я — звести до одного загального завдання. Очевидно, що при сполученш безпосе-реднього прогнозування з оптим1защею з'явля-ються можливост1 активно й ефективно управ-ляти як1стю вироб1в АТ в1дпов1дно до прийнято1 ц1льово1 функц11 зам1сть пасивного спостереження за його зм1ною в минулому при прогнозуванн1.
Для опису властивостей, характеристик 1 особ-ливостей вироб1в АТ пропонуеться метод «цифровое Мтацц». Кожному елементу надаеться формальна ознака — код, який мае вигляд як цифрового так 1 буквено-цифрового щентиф1катора. Використання коду р1вносильне завданню мно-
жини вщомостей про характеристики й власти-вост елемент1в систем. Множина факторов запи-суеться в певн1й послщовносп, створюючи впо-рядковану множину — кортеж:
Принциповою ц1нн1стю використання дано-го методу е те, що можна заздалепдь дослщжува-ти фактори до створення вироб1в АТ, розробити вимоги до конструкцп й системи ТО б1льш близьк1 до оптимального. Для формування ком-плексно1 характеристики експлуатац1йних влас-тивостей вироб1в АТ видшено «п» ознак. Кожн1й ознащ поставлено у вщповщшсть «т» стан1в.
Тод1 комплексну характеристику експлуатац-1йних властивостей виробу можна представити у вигляд1
УК = {с1 ,х2 '■■■х{■■■хп },
де х{ — значення г-го фактору j -го стану
■ 1 л
] — 1 - п
г — 1 + т
v у
Кодування властивостей виробу АТ проводиться зпдно табл. 1.
Якщо визначити оптимально «базов1» власти-вост1 й характеристики «1деальних» вироб1в 1 в1дпов1дн1 1м стратег11 ТО
Уб =)5/',б{,..ВП }
та на основ1 пор1вняння й оц1нки ступеня в1дхи-лення характеристик вироб1в АТ в1д базових век-тор1в можна вир1шити ряд поставлених завдань.
У загальному випадку ц1льова функция мае вигляд
□ = о|х/, х[ ,..хП, Б{ В{ ,...В1 }■
Таблиця 1 — Кодування властивостей об'екта експлуатацп
1нтервал значень фактора Властивосп об'екта експлуатацп
Функцюнальна значимiсть Надштсть Кратшсть резервування Вiроriдmсть контролю Експлуатацшна технологiчнiсть Витрати на ТО
А В С Ь Е Е
1 2 Ат1 Ат2 Вт1 Вт2 Ст1 Ст2 Ьт1 Ьт2 Ет1 Ет2 Ет1 Ет2
т АтА ВтВ СтС ЬтЬ ЕтЕ ЕтЕ
1727-0219 Вестник двигателестроения № 2/2009
- 63 -
Ефект вщ експлуатацН вироб1в при можливш змш властивост визначаеться виразом
Э = /з Е [ (()-б!()]; i = й~п . i = 1
Таке послiдовнe рiшeння завдань залежно вщ точностi й вiроriдностi доступно! шформацН ле-жить в основi адаптивного процесу керування конструктивними розробками, формування й ко-реriування регламентiв ТО виробiв АТ.
Розробка даного метода вимагае визначення штервальних riраниць кожного з визначальних факторiв, залежно вiд ступеня невизначеностi ïхнiх значень, вибiр i об 'рунтування базових моделей стану об'еклв експлуатацН та правил прий-няття ршень. Багатокритерiальнi проблеми ма-ють характерну осо6лив1сть, головна в1дм1нн1сть яко! полягае в тому, що використання ïï рiшення не е едина точка зору, а е множина ефективних рiшень, або рiшень, оптимальних за Парето [2]. Оптимальними за Парето будуть такi альтерна-тиви, як1 при переходi вщ одше! альтернативи до 1нших не можуть покращати значення одного або клькох критерпв без погiршення хоча б одного критерго.
Якщо критерН та ¿х значення вибираються з урахуванням кооперативностi, внаслiдок чого «сус-пшьний» iнтерес коалщп критерпв ставиться вище вщ iнтересiв кожного окремого критерiю, то ви61р е оптимальний за Парето.
Кожна альтернатива v! e V е наб!р параметрiв
v!) = vJ (v1> vl '-'vJn )> i = 1,2,..., n.
У цьому вираз! узагальнений критерiй може бути сформульований у вигляд1 найбiльшого абсолютного вщхилення в1д iдеальноï альтернативи для частинних критерпв однieï розм1рност1:
F = W[vi (( ),...,vm (t )] = max| vt (t0 )-vt (t ) |.
Висновки
Реалiзацiя цього п1дходу на практищ дозволить забезпечити цшеспрямовашсть керуючих вплив1в, що сприяють пщвищенню якост1 ТО та ефективнiсть використання АТ в експлуатацН.
Перелш посилань
1. дмптр1ев С .О. Концептуальт положення збе-реження льотно! придатностi пов1тряних суден Украши / С. О. дмитр1ев, В. I. Бурлаков, Р. М. Салiмов // Сб. науч. тр. «Сучасш авi-ацiйнi технолоriiï» Матерiали IV мiжнародноï науково-технiчноï конференцГ! «АВ1А-2002». - Т. 3. - К. : НАУ, 2002. - С. 157-161.
2. Тронь В. П. Стратепя прориву / В. П. Тронь. -К. : Видавництво УАДУ при Президентовi Укра^ни, 1995. - 344 с.
Поступила в редакцию 25.05.2009
В статье рассмотрен один из новых и перспективных путей оптимизации режимов технического обслуживания (ТО) авиационной техники (АТ). Разрабатывается метод, который предназначен для практического использования при проектировании АТ и последующей ее эксплуатации, который позволит решать проблемы формирования регламентов ТО на всех стадиях жизненного цикла воздушного судна с учетом экономической эффективности эксплуатации АТ.
One of the new and perspective ways of optimization modes of aircraft maintenance is considered in the article. A method which is intended for the practical using for aircraft planning with subsequent its exploitations is developed, which will allow to work out the problems of forming the regulations of aircraft maintenance at all stages of life cycle of aircraft taking into account economic efficiency of exploitation.
