CC BY
28
УДК 355/359
РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
А.С. Сергеев, П.Ю. Бугайченко, А.В. Лизан
Рассматривается создание информационной системы, позволяющей автоматизировать процесс планирования эксплуатации космических средств. В качестве основы решения задачи использована система «1С.Предприятие» Представлено описание элементов системы, необходимых для разработки планирующих документов и осуществления контроля выполнения мероприятий эксплуатации. Представлены результаты оценивания оперативности планирования эксплуатации с учетом применения информационной системы.
Ключевые слова: информационная система, планирование эксплуатации.
Одним из основных направлений развития космической отрасли является совершенствование системы эксплуатации космических средств (КСр). Грамотное управление эксплуатацией КСр позволяет подразделениям, в частности Центрам испытаний (ЦИ) ФГУП «Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры», выполнять задачи по предназначению в любых условиях. При этом к состоянию и содержанию КСр предъявляются требования, определенные руководящими документами, инструкциями и наставлениями [1].
Процесс эксплуатации КСр, как показывает практика, является весьма трудоемким, требующим привлечения большого количества квалифицированных специалистов. Эксплуатация КСр начинается с момента приема их Центром испытаний от космодрома и включает в себя следующие этапы [2]:
транспортирование КСр; ввод КСр в эксплуатацию; хранение КСр;
приведение КСр в установленную готовность; поддержание КСр в установленной готовности; использование КСр по назначению; снятие КСр с эксплуатации.
При этом основополагающей составной частью процесса управления эксплуатацией КСр является планирование эксплуатации, которое заключается в заблаговременном распределении работ с указанием конкретных мероприятий, сроков их проведения, исполнителей и ответственных лиц за организацию и контроль исполнения [3].
Основным долгосрочным документом, определяющим организацию и последовательность проведения мероприятий по эксплуатации космических средств в отделе ЦИ, является план эксплуатации центра испытаний на год, который разрабатывается службой главного инженера и утверждается начальником центра [3].
Привлечение большого количества должностных лиц к разработке плана эксплуатации, применение различных форм планов (таблиц, ленточных и сетевых графиков) увеличивает вероятность возникновения ошибок при планировании. А поскольку разработка плана эксплуатации осуществляется с помощью штатных средств вычислительной техники и программного обеспечения Microsoft Office, то выявление возникающих ошибок зачастую происходит уже на этапе реализации плана. Решение данной проблемы возможно путем создания информационной системы (ИС), позволяющей осуществлять заполнение разделов плана должностными лицами в соответствии с их полномочиями, выявление возникающих ошибок при планировании эксплуатации, а также печать документов по установленной форме. Реализация данных задач в ИС позволит сократить время, необходимое для разработки плана эксплуатации за счет автоматизации процесса планирования.
В настоящей статье осуществлена постановка задачи и представлены результаты разработки подобной информационной системы в среде «1С: Предприятие».
Постановка задачи. Концептуальная постановка задачи разработки ИС планирования эксплуатации КСр в ЦИ состоит в том, чтобы на основе данных о:
структуре и содержании плана эксплуатации КСр Центра испытаний;
составе КСр Центра испытаний;
перечне типовых эксплуатационных процессов (работ), производимых на КСр;
продолжительности выполнения типовых эксплуатационных процессов (работ), определенной эксплуатационной документацией;
организационно-штатной структуре ЦИ;
должностных обязанностях личного состава ЦИ разработать информационную систему, позволяющую повысить оперативность разработки плана эксплуатации КСр ЦИ за счёт сокращения времени на заполнение разделов плана и выявления возникающих противоречий.
Формализованная постановка задачи состоит в следующем:
Дано:
1. Модель плана эксплуатации КСр
О = ( Э, Tэ),
где Э = {эг ,i = 1,n} - множество разделов плана эксплуатации КСр ЦИ; э1 -
раздел плана эксплуатации; n - количество разделов; Tэ = {t?,i = 1,n} -
множество интервалов времени, требуемых для заполнения соответствующих разделов плана эксплуатации.
2. Модель организационно-штатной структуры ЦИ
S =< L, M ; R >,
где L = {lk, k = 1, l} - множество личного состава ЦИ; l - количество личного состава; M = {mh, h = 1,m} - множество КСр ЦИ; m - количество КСр; R
- график отношения на множествах L и M, характеризующий эксплуатацию отдельной единицы КСр соответствующим личным составом.
3. Модель эксплуатационных процессов, проводимых на КСр
Q =< A, T >, Q = {(av, ф е A, j е m}< A, T, M; R >
где A = {ajh, j = 1,q,h = 1,m} - множество эксплуатационных процессов (работ), проводимых на m-й единице КСр; q - количество эксплуатационных процессов (работ); T = {tjh, j = 1,q,h = 1,m} - множество длительностей эксплуатационных процессов (работ), проводимых на m-й единице КСр.
Разработать ИС, удовлетворяющую критерию f ® min.
Выбор среды разработки информационной системы планирования эксплуатации космических средств в Центре испытаний. Проведенный анализ функциональных возможностей разрабатываемой информационной системы позволил выбрать в качестве среды разработки систему «1С: Предприятие», которая является универсальной системой автоматизации деятельности организационно-технических систем [4]. Это среда разработки и исполнения, включающая в себя набор инструментов, механизмов и сервисов, обеспечивающих все необходимое для разработки прикладных решений, их работы, администрирования и обслуживания [5]. За счет своей универсальности система «1С.Предприятие» была использована для решения поставленной задачи.
Функционирование системы 1С включает в себя следующие процессы:
разработку конфигурации в режиме «Конфигуратор»;
исполнение конфигурации в режиме «1С: Предприятие» [6].
Таким образом, «1С: Предприятие» - это одновременно и технологическая платформа, и пользовательский режим работы. Технологическая платформа предоставляет объекты данных и метаданных и механизмы управления объектами. Совокупность данных и метаданных, а также связи между ними представляют собой конфигурацию. Для автоматизации процесса планирования эксплуатации КСр в ЦИ была создана своя конфигурация, которая представляет собой законченное прикладное решение. При этом создание конфигурации производилось в режиме «Конфигуратор» [7,8], а проверка работоспособности конфигурации осуществлялась в режиме «1 С: Предприятие». Пользователи ИС имеют возможность работы исключительно в режиме «1 С: Предприятие», где получают доступ ко всему необходимому функционалу, в соответствии со своими правами.
На этапе разработки ИС были решены следующие задачи:
1) формирование структуры обрабатываемой информации;
2) создание форм для ввода исходных данных, просмотра различных списков, данных;
3) организация хранения введенной и итоговой информации;
4) написание обработок;
5) создание макетов документов.
Первичным результатом разработки ИС стало создание форм для заполнения и хранения информации с возможностью ее изменения в любой момент времени и предоставления в варианте, необходимом пользователю.
Описание элементов конфигурации информационной системы.
При разработке информационной системы были созданы следующие объекты конфигурации: подсистемы «Космические средства», «Штат», «Эксплуатация»; справочники «Космические средства», «Должности», «Подразделения», «Список персонала», «Виды графиков работ»; документы «План эксплуатации», «Техническое обслуживание КСр»; перечисления «Разделы», «Перечисление года», «Перечисление категорий», «Перечисление технических состояний», «Виды и содержание технического обслуживания», обработка «Сформированный план».
В последующем при создании планов эксплуатации будет доступен перечень должностей, что заметно облегчит задачи пользователя по заполнению документов.
На рис. 1 представлена форма с всплывающим перечнем разделов с применением объекта Перечисления, которую будет видеть пользователь в режиме «1С: Предприятие» при создании базы данных.
Кожригураиив (1С Предприятие, учебная версия'
Космические средства
Л №аг ш
0
Виды графиков работы Виды ТО Графики работы Ппэн эксплуатации Проводимое ТО Техническое Обслуживание КСр Создать ■
Записать | | Провести Печать плана эксплуатации |
I -<- План эксплуатации 000000001 от 23,01.2020 21:58:19
Провести и
| Распечатать шаблон Дата: Раздал
23.01.2020 21:58:19
Е—:
3 11 Организация и контроль устранения замечаний на НТО УСК 14П221 и ТК 1ЛП630 по результатам проведения Аи, КИ 3 1 2 Проведение АН систем и агрегатов УС« и ТК
3 2 Приведение КСр в установленную степень готовности к использованию по назначению 3 3 1 Организация и проведение технического обслуживания КСр 3.3 2 Организация и проведение доработок КСр 3.3.3 Организация и проведение ремонта КСр
3 3.4 Организация и проведение продления назначенного срока службы КСр
3.3.5 Организация м проведение технического диагностирования и экспертного обследования КСр
3 4 Использование КСр по назначению
3.5 Хранение КСр
3.6 Транспортирование КСр
3 7 Снятие КСр с эксплуатации 3.8 Списание КСр
5.2 5.3 [ Еще -1
ТО-1их РГО
Рис. 1. Форма создания плана эксплуатации с вводом должностей и проводимыми видами технического обслуживания
На рис. 2 представлена форма с всплывающим перечнем видов технического обслуживания (ТО) с применением объекта Перечисления, которую будет видеть пользователь в режиме «1 С: Предприятие» при создании базы данных.
"е.; ' Конфигурация (1С ¡Предприятие, учебная версия) ТО-1Н ТО-1м ТО-1к ТО-1п ТО-2 СО РГО ТО-1х М+ М- Д Ф - - В X
^^ Главное Космические средства ^^^
Виды графиков работы Виды ТО Графики работы План зкспл зание КСр Создать г Отчеты т Сервис т
★ и о. | План эксплуатации 00000000 Провести и закрыть. Записать Провести I
Распечатать шаблон | Дата: 23.01,2020 21:58:19 |и| Раздел: 3.1.1 Организация и контроль устранения замечаний на ТО-1нх ТО-1мх ТО-1 юс ТО-1пх ТО-1х ТО-2х РГО-х
3.... | 3.... | 3.... | 3..., | 3. .. | 3.... | 3.3— | 3^3... | К-К- < - [»1«-
Добавить | | Ф ф- | I Б.. .1
N Подразделение Объект т Апрель Май Июнь И
1 Подразделение ст... КПО-К ~ГО-1нх - ТО-2 ТО-1кх ТО-1к ТО-1нх 2 Подразделение ст... Транспортно-устан... ТО-1мх ТО-1х ТО-1мх ТО-1х РГО 3 Подразделение на... Агрегат обслужив .. ТО-1кх ТО-1х 4 Подразделение те... Комплект механиз... ТСМпх ТО-1х РТО-х ТО-1н
¡2] лдме вызовы: 0 Накопленные вызовы: 32
Рис. 2. Форма создания плана эксплуатации с выпадающим списком видов технического обслуживания
После создания необходимых на данном этапе элементов формируются планы эксплуатации и хранятся в подсистеме «План эксплуатации», как показано на рис. 3.
■с -г Конфигурация (ТСПредприятие. учебная версия)
^^ Главное
Космические средства
А
*• - ......1
П| .;. . - в х
Виды графиков работы Виды ТО Графики ра&оты Пиан эксплуатации Проводимое 70 Техническое Обслуживание КСр Создать
-¿Г План эксплуатации 000000001 от23.01.2020 21:58:19
3... 3.... 3...... 3.... .3:...
3.3... 3.3... 3 3.... 3 3.7. З.а. 4 . 4.2 4
4.... 4-- 4-, 4... 4...
4 5... 5.2. 5 3...
Добавить | -й- , ф | Еще -
N Подразделение Объект Январь Февраль Март Апрель Май Июнь И|
1 Подразделение ст... КПО-К ТО-1 нх ТО-2 ТО-1кх ТО-1к ТО-1нх
2 Подразделение ст... Трансп о ртн о-уста н... ТСМмх ТСИх ТО-1 мх ТО-1х РТО
3 Подразделение на... Агрегат обслужив... ТО-1кх Ю-1х
4 Подразделение те... Комплект механиз... ТО-1пх ТО-1х РГО-х ТО-1н
16" Текуи
&11 Текущие вызовы: 0 Накопленные вызовы: 35
Рис. 3. Сформированные планы эксплуатации
Сам план эксплуатации содержит в себе перечень мероприятий, проводимых с техникой и персоналом в целях эксплуатации космических средств. [7]
В дальнейшем при заполнении плана эксплуатации, он записывается и проводится. Форма для печати (в соответствии с требованиями) строится в режиме «Конфигуратор». Пример формы для печати приведен на рис. 4.
'а - Конфигурация (1CJ:! 1редприятие, учебная версии)
tMMIIM ЙЯ
5
У
Виды графиков работы Виды ТО Графики работы План эксплуатации Проводимое ТО Техническое Обслуживание КСр Создать ' Отчет
Таблица
Дата 23.01.2020 21:58:19
3.1 Ввод в эксплуатацию вооружения KB
3.1.1 Организация и контроль устранения замечаний на НТО УСК 14Г1221 и ТК 14П630 по результатам проведения А И, КИ, ЛИ
№ Подразделение Объект Январь Февраль Март Апрель Май V
1 Инженер службы вооружения кпо-к ТО-1нх ТО-2 ТО-1кх ТО-1 к ТО-1 нх
2 Подразделение стартового оборудования Трансп ортн о-устан овоч ны й агре гат ТО-1 мх ТО-1х ТО-1 мх ТСИх РТО
3 Заместитель командира части по вооружению Агрегат обслуживания TO-Ikx ТО-1х
Подразделение термостатирования Комплект механизмов автоматической стыковки электро-, пневмокоммуникаций. коммуникаций термостати ров ТО-1пх ТСИх РТО-х TO-1'н
3.1.2 Проведение АИ систем и агрегатов УСК и ТК
№ Объект Система (агрегат) | Январь | Февраль | Март I Апрель | Май | июь
3.2 Приведение вооружения KB в установленную степень готовности к использованию по назначению
N9 Мероприятия Ответственный исполнитель Январь Февраль Март Апрель Май
1 Приведение НТОТК и УСК в готовность к Инженер службы вооружения РТО СО
применению по назначению
3.3 Поддержание вооружения KB в уста!
[¿¡Туку!
Текущие вызовы: 0 Накопленные вызовы:!
Рис. 4. Форма для печати
После заполнения всех разделов плана эксплуатации, необходимо провести ряд операций по формированию плана в целом.
Для этого в режиме «Конфигуратор» был создан объект Обработки, в котором произведено добавление документов, прикрепляемых непосредственно к плану эксплуатации.
Для того, чтобы каждый раз не заполнять год, на который делается план эксплуатации, а также номер Центра испытаний, данные реквизиты выбираются единожды в Документе «План эксплуатации» из выпадающего списка.
После выбора года и номера ЦИ необходимо нажать кнопку «Распечатать шаблон».
После нажатия на кнопку «Распечатать шаблон» открывается документ Microsoft Word с указанными данными.
Ещё одним необходимым инструментом планирования и контроля выполнения задач является диаграмма Ганта.
Для реализации диаграммы Ганта в 1С в режиме «Конфигуратор» был создан объект Документы «Техническое обслуживание КСр», в котором произведено добавление процесса обслуживания КСр с указанием вида ТО и периода работы.
Указав все необходимые данные, необходимо выбрать вкладку «Отчеты», а затем «Диаграмма ТО». После нажатия на кнопку «Сформировать» отображается диаграмма Ганта с указанными данными (рис. 5).
Таким образом, применение платформы 1 С позволило автоматизировать процесс планирования эксплуатации космических средств в ЦИ.
Проведение вычислительного эксперимента. Рассмотрим оперативность заполнения плана эксплуатации при помощи информационной системы на примере раздела 3.3.5 «Организация и проведение технического диагностирования и экспертного обследования КСр» (рис.3).
№ - т. Конфигурация {1С:Предприятие, учебная версия) В-'1Ч Ц 1 Ц | Ш - в х
\ V ^^ Главное Космические средства ^ т Ц^Щ] Эксплуатация
Виды графиков работы Виды ТО Графики работы План эксплуатации Проводимое ТО Техническое Обслуживание КСр Создать • Отчеты • Сервис -
::: ¡4- \ Диаграмма ТО
| Сформировать | Диаграмма ганта:
а 0, 02 103 '04 05 06 07 08 09 « 11 12 13 14 ¡15 ¡16 |17 18 н 20 ¡21: ,22 23 24 25 . 26 27 2* ■ со
Электроаккумуляторный тягач
Пусковое устройство
■ та-* ■ ТР1
Агрегат обслуживания
Рис. 5. Отображение на диаграмме Ганта проводимого ТО
Должностному лицу необходимо заполнить первую колонку «Агрегат (система)», в которой он указывает наименование КСр, на котором будет производится техническое диагностирование и экспертное обследование.
В качестве агрегатов (систем) будем использовать перечень КСр, представленный в таблице.
Перечень космических средств
№ п/п Наименование оборудования
1 Комплект проверочного оборудования
2 Пусковое оборудование
2.1 Пусковое устройство
2.2 Комплект механизмов автоматической стыковки электро-, пневмокоммуникаций, коммуникаций термостатирования и заправочных коммуникаций
3 Транспортно-установочное оборудование
3.1 Транспортно-установочный агрегат
3.2 Электроаккумуляторный тягач
4 Стартовое оборудование
4.1 Агрегат обслуживания
5 Заправочное оборудование
5.1 Система заправки РН окислителем
5.2 Система заправки РН горючим
5.3 Система заправки РБ криогенными КРТ
5.4 Система сбора и нейтрализации промстоков
6 Система газоснабжения СК
Проанализировав пример КСр, указанный в таблице, можно сделать вывод, что наименование КСр, в среднем, состоит из 3,416667 слов или 33,5 символов. Предположим, что в таблицу раздел плана необходимо ввести 15 образцов КСр пяти различных видов, тогда всего необходимо ввести И1 = 33,5 -15 = 502,5 символов.
Однако, помимо наименования техники, должностному лицу необходимо заполнить по крайней мере одну колонку с наименованием месяца, в котором будет производится техническое диагностирование и экспертное обследование. В этой колонке указывается число (два символа), обозначающее дату проведения. На заполнение этих данных должностному лицу необходимо порядка 5 минут. При этом средняя скорость печати (Кпечати) составляет 220 символов в минуту [8].
Таким образом, время заполнения раздела без использования информационной системы составит
^З.З.ЗбезИС = ^печати + 5 = 7,281818 « 7 МИН 17 С.
При использовании информационной системы в данных условиях необходимо пять раз написать наименование вида техники и 15 раз выбрать определенный вид из выпадающего списка. Таким образом, требуемое количество вводимых символов составит n2 = 33,5 • 5 = 167,5 символов.
Время заполнения раздела плана с использованием информационной системы составит:
'3.3.5СИС = N2 / печати + 5 = 5,76136364 - 5 мин 46 сек.
Следовательно, использование информационной системы ускорит работу должностного лица по заполнению данного раздела плана эксплуатации в к = еъ ъж / ^зэ.з.5безис =7,281818 / 5,76136364 ~ 1,26 раз.
Очевидно, что использование ИС обеспечивает прирост показателя оперативности заполнения плана за счет применения возможностей автоматизации.
Заключение. Таким образом, в ходе работы была решена актуальная задача по разработке ИС, направленной на автоматизацию процесса подготовки плана эксплуатации КСр на год, и предназначенной для создания документов, необходимых в ходе подготовки и принятия плана эксплуатации, а также обеспечивающей использование информационной базы для хранения и доступа к данным, полный контроль над процессами подготовки плана эксплуатации.
В качестве направления дальнейшего развития ИС представляется разработка более интуитивно-понятного интерфейса пользователя, а также создание дополнительных разделов, в частности, базы данных персонала Центра испытаний, что позволит осуществлять постановку задач эксплуатации конкретному работнику. Кроме того, в целях унификации ИС необходимо реализовать ее интеграцию с Microsoft Word.
Список литературы
1. ГОСТ Р 56106-2014. Комплексы стартовые и технические ракетно-космических комплексов. Требования к эксплуатационной документации; введ 2015-03-01. М.: Стандартинформ, 2015. 44 с.
2. Петров Г.Д. Эксплуатация космических средств: учебник / Г.Д. Петров, А.И. Птушкин, В.И. Звягин, А.П. Поляков и др.; под ред. А.П. Вышинского. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2015. 454 с.
3. Барановский А.М. Управление эксплуатацией вооружения, военной и специальной техники Войск ВКО. Часть 2. Управление подготовкой и пуском ракет космического назначения: учебник / А.М. Барановский, В.А. Белозеров, Ю.В. Горичев и др.; под ред. Кузнецова А.Б. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского. 2013. 354 с.
4. Абасов А. 1С: Предприятие 8.3 Руководство разработчика / А. Абасов, М. Саблин, В. Шульга и др. М.: ООО «1С», 2016.
5. Абасов А. 1С: Предприятие 8.3 Руководство администратора / А. Абасов, М. Саблин, В. Шульга и др. М.: ООО «1С», 2016.
6. Радченко М.Г., Хрусталева Е.Ю. 1С:Предприятие 8.2. Практическое пособие разработчика. Примеры и типовые приемы. М.: ООО «1С-Паблишинг», 2013. 964 с.
7. Загидуллин Р.Р. Управление машиностроительным производством с помощью систем MES, APS, ERP: монография. Старый Оскол: ТНТ, 2015. 372 с.
8. Средняя скорость печати. Инфографика [Электронный ресурс]. URL: https://www.ratatype.ru (дата обращения: 13.07.2020).
Сергеев Алексей Сергеевич, курсант, vkaamil. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,
Бугайченко Павел Юрьевич, канд. воен. наук, преподаватель, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,
Лизан Анастасия Вячеславовна, магистрант, lizan_av@,students. dvfu. ru, Россия, Владивосток, Дальневосточный федеральный университет
PLANNING INFORMA TION SYSTEM OPERA TION OF WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT IN A SEPARATE ENGINEERING AND TESTING UNIT
A.S. Sergeev, P.Y. Bugaychenko, A.V. Lizan
The article discusses the creation of an information system that allows you to automate the process of planning the operation of weapons and military equipment. As the basis of the decision of tasks used the system «lC.Company». /I deecciption of the system elements necessary for the development of planning documents and control over the implementation of operational activities is presented. The results of evaluating the operational planning efficiency taking into account the use jf the information system are presented.
Key words: information system, operation planning.
Sergeev Alexey Sergeevich, cadet, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Bugaichenko Pavel Yuryevich, candidate of military sciences, lecturer, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Lizan Anastasia Vyacheslavovna, master, lizan_av@,students. dvfu. ru, Russia, Vladivostok, Eastern Federal University
