Метод обеспечения качества авиационно-технических систем с учетом рисков применения неисправных комплектующих изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.14, кандидат технических наук Рыбин, Андрей Александрович

• Рыбин, Андрей Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Рыбин, Андрей Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОЖНЫХ АТС И ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО АППАРАТА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АТС

1.1. Особенности исследуемых авиационных технических систем

и его объектов

1.2. Исследование особенностей длительной эксплуатации

зарубежных ВС и АТС

1.3. Анализ нормативно-технической документации, обеспечивающей оценку качества АТС

1.4. Особенности применения программы MEL

1.5. Качество и эффективность авиационных технических систем АТС

1.6. Исследование по усовершенствованию математической модели процесса эксплуатации АТС

1.6.1. Модель подсистемы, обеспечивающая применение АТС

по назначению

1.6.2. Модель подсистемы, обеспечивающая текущий ремонт АТС

1.6.3. Модель подсистемы, обеспечивающая материально-техническое снабжение и восполнение элементов АТС

1.6.4. Модель подсистемы, обеспечивающая техническое обслуживание

1.7. Некоторые результаты моделирования процесса эксплуатации авиационно-технической системы

1.8. Статистическое определение функции интенсивностей отказов "стареющего элемента"

1.9. Параметрический метод оценки возрастания риска возникновения опасных событий в системе и снижение общего показателя нормативной надёжности АТС

1.10. Схема параметризации нормативных показателей надёжности АТС

1.11. Рекомендации по совершенствованию методов управления качеством сложных АТС

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ВОЗМОЖНОСТИ СОВЕРШЕНСТВА МЕТОДИК ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АТС ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

2.1. Методика оценки показателей качества АТС, учитывающая применение неисправных комплектующих изделий

2.2. Разработка методики оценки функционального качества АТС

2.3. Оценка качества АТС по вероятности нахождения ее в работоспособном состоянии в зависимости от количества исправных агрегатов

2.4. Оценка эксплуатационно-технического качества системы по коэффициенту технической готовности

2.5. Модель рисков с учетом требований ИКАО

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПО РАЗРАБОТКЕ ЧАСТНЫХ МЕТОДИК ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АТС ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПОВ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

3.1. Проблемы управления качеством сложных систем АТС

3.2. Разработка методики оперативной оценки уровня качества

сложных АТС

3.3. Взаимосвязь результатов контроля с уровнем качества системы

3.4. Прогнозируемая эффективность сложных АТС

по результатам контроля

3.5. Разработка методики расчета рациональной длительности создания

и эксплуатации авиационно-технической системы

3.5.1. Оценка длительности создания и эксплуатации АТС

типа РЛС П-35

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ОБОСНВАНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ СТРАТЕГИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

АТС

4.1. Характеристика действующей системы и стратегий технического обслуживания АТС

4.2. Построение методики оценки качества структуры АТС по энтропии

4.3. Методика оценки исправности АТС на основе учета порога различимости

4.4. Разработка критерия оценки эффективности автоматизированных систем контроля и диагностирования АТС

4.5. Разработка методики прогнозирования состояния АТС и выбора параметров прогнозирующего контроля

4.6. Разработка рациональной стратегии технического обслуживания

АТС заданного типа

4.7. Эксплуатация авиационных электроэнергетических систем нового поколения с диагностикой по состоянию

4.7.1 Логистическая модель изменения технического состояния авиационных систем электроснабжения

4.7.2. Структура информационно-диагностических комплексов

4.7.3. Правило принятия решений

4.7.4. Диагностика отказов

4.7.5. Алгоритм решений в методе оценки качества

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод обеспечения качества авиационно-технических систем с учетом рисков применения неисправных комплектующих изделий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.

Несмотря на большие успехи в создании высоконадежных объектов авиа-ционно-технической системы, в эксплуатации ВС ГА имеют место их отказы, приводящие к авиационным происшествиям, снижению уровня безопасности полетов и эффективности их применения.

Так, в 2011 г. абсолютные показатели аварийности, по сравнению с 2010 г., ухудшились: 50 авиационных происшествий, в том числе 28 катастроф (в 2010 г. - 43 авиационных происшествия, 20 катастроф).

В 2011 г. 20% авиационных происшествий связано с отказами и неисправностями авиационной техники. В частности, пожар из-за отказа генератора на ТУ-154.

Относительный показатель аварийности при выполнении пассажирских перевозок на тяжелых транспортных самолетах в 2011 г. является самым высоким за 5 лет по количеству АП, по количеству катастроф - показатель значительно увеличился и превзошел практически в 2 раза показатели последних пяти лет.

□Авиационные происшествия

И Катастрофы

7,27

4.62 4.29

4.67

5.71.

3.85

4,62

4.55

2.31

П.ЗЗ

0.77

! 2,3

6.36

-2ДЗ-

Ц

1.82

1,82

2

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Рис.В-1. Количество авиационных происшествий и из них катастроф на 100 тыс. часов налета с самолетами взлетной массой менее 10 т в гражданской авиации государств-участников Соглашения при выполнении коммерческих перевозок и авиационных работ

0.4 0,350,30,250,20.15 0.1 0,05

юв

0.2

0 Авиационные происшествия ■Катастрофы

0.29

0.29

0.21

4

Я.06

Ш

0..34. 0.34

0.22

0,19

'1

I

0.1

. ОД

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Рис.В-2. Количество авиационных происшествий и из них катастроф на 100 тыс. часов налета с тяжелыми транспортными самолетами взлетной массой более 10 т в при регулярных и нерегулярных пассажирских перевозках в гражданской авиации государств-участников Соглашения

2007

2008

2009

2010

2011

Рис.В-3.. Количество авиационных происшествий и катастроф на 100 тыс. часов налета с тяжелыми транспортными самолетами взлетной массой более 10 т в при пассажирских перевозках в гражданской авиации государств-участников Соглашения

Анализ причин аварийности в гражданской авиации свидетельствует о повторяемости авиационных происшествий по одним и тем же причинам в течение последних лет. Как отмечает МАК (Доклад об аварийности за 2011 г.), причины авиационных происшествий связаны с «...недостаточным вниманием к вопросам обеспечения безопасности полетов, недостаточным уровнем профилактической работы и непринятием должных мер по устранению известных факторов аварийности...». Эти выводы указывают на то, что в авиационной системе действуют отрицательные факторы, которые к настоящему времени не полностью выявлены и не устранены. Наличие авиационных происшествий свидетельствует, что одним из отрицательных факторов, генерирующих эти происшествия, является недостаточный уровень совершенства авиационной системы, связанный с ее качеством и, в частности, с качеством авиационно-технической системы как составной ее части, непосредственно влияющей на эффективность и безопасность эксплуатации ВС.

Поэтому проблема обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации ВС на основе совершенствования управления качеством авиационной технической системы является актуальной и требует определенных решений.

Одним из факторов, влияющих на качество авиационных технических систем, является совершенство методологического и теоретического аппарата управления качеством этих системы, с целью обеспечения реализации в максимальной степени потенциальных возможностей авиационных технических систем на всех этапах жизненного цикла.

Недостаточное совершенство такого аппарата, применяемого в настоящее время в России, в частности неучет риска, применение неисправных (неаутентичных ) комплектующих изделий, способствует снижению эффективности эксплуатации ВС и АТС.

Анализ опыта внедрения в ГА РФ зарубежных технологий ТО и Р показывает, что эффективность эксплуатации достигается при минимальных затратах на основе учета обеспечения требуемого уровня безопасности полётов в диапазоне допустимых градаций приемлемого риска. С этой целью разработаны специальные технологии ТО и Р, послепродажного обслуживания, программы типа MEL (Minimal Equipment List) и стратегии MSG-(l-3) и др.

Эти технологии основываются на обеспечении выбора рациональных характеристик эксплуатационно-технического качества авиационно-технических систем на этапах проектирования, поддержании на этапе изготовления и эксплуатации, а также применения развитой системы контроля и диагностики.

Применяемые в настоящее время в России методы выбора и обеспечение характеристик эксплуатационно-технического качества авиационно-технических систем на этапе проектирования, эксплуатации отличаются от зарубежных по указанным выше параметрам и в недостаточной степени обеспечивают эффективную эксплуатацию ВС в ГА. Об этом свидетельствует статистика авиационных происшествий в России.

В настоящее время одновременно эксплуатируются АТС с разной наработкой и сроками эксплуатации, а также с элементной базой различных поколений. Например, комплексы АТС, создаваемые в НПО «Якорь» в последние десятилетия, разработаны уже с использованием элементной базы 3-4 поколения и повышенной сложности. Из-за практически полного отсутствия унификации элементов резко возрастает число номенклатур комплектующих изделий, ЗИП, имущества, которые необходимо использовать в ходе материально-технического снабжения, а также оснащения парка средствами диагностики и ремонта новых поколений. Такое явление способствует увеличению численности личного состава, занятого в системе технической эксплуатации, заводского ремонта и материально-технического снабжения, а также увеличению количества средств ремонта и технического обслуживания. Опыт эксплуатации таких АТС показывает, что для проведения диагностики необходимо применение специальных диагностических устройств и систем, а для замены интегральных микросхем - специальной оснастки. Это требует дорогостоящих мероприятий по разработке и производству новых средств диагностики и ремонта для АТС 34 поколений.

Следовательно, необходима корректировка технологии технического обслуживания и ее адаптация к условиям совместной эксплуатации современных ВС, ВС и их оборудования с большой наработкой и сроками эксплуатации, а также с неисправными (контрафактными) объектами.

О необходимости модернизации методов обеспечения и контроля ЭТК в процессе эксплуатации свидетельствует также и то, что в результате снижения поставок новых АТС в составе комплексов АТС могут быть объекты, не отвечающие требованиям по срокам службы и наработке. В результате чего возможно снижение характеристик ЭТК, в частности повышение трудозатрат на их техническое обслуживание и текущий ремонт [37, 38];

С другой стороны, внедрение интегрированной системы логистической поддержки АТС на этапах жизненного цикла возможно при наличии эффективных методов проектирования и изготовления объектов АТС, новых подходов к проблеме технической эксплуатации, новых методов расчета снабжения и хранения запасного авиационного имущества при минимальных эксплуатационных затратах с учетом организации централизованных центров по техническому обслуживанию и ремонту отечественных воздушных судов и их оборудования. А также при наличии методов, обеспечивающих:

оптимизацию режимов технического обслуживания и ремонта объектов; оптимизацию нормативов ЗИП;

выработку рекомендаций по совершенствованию или снятию с производства и утилизации АТС;

оптимизацию системы текущего ремонта в новых формах ТО и Р с использование метода диагностики текущего состояния.

снижение рисков возникновения негативных последствий от применения неисправных комплектующих изделий.

Применяемые в настоящее время методики расчёта ЗИП, управления запасами и др. разработаны без учета интегрированной системы логистической поддержки АТС. Поэтому они не всегда позволяют полностью решать задачи, связанные с обеспечением требуемого уровня эксплуатационно-технического качества АТС в интегрированной системе логистической поддержки АТС.

Появление неисправных (контрафактных) запасных деталей, модулей на рынке и в случае их применения на реальном объекте способствует снижению уровня безопасности и эффективности использования ВС. В этом случае для исключения снижения уровня безопасности и эффективности применения ВС необходимы новые методы, которые бы позволяли в этих условиях оценивать

уровень ЭТК и компенсировать влияние неисправных деталей, установленные в АТС.

Введение ИКАО нового определения «Безопасность - это состояние системы, при котором риск причинения вреда лицам или нанесение ущерба имуществу снижен до приемлемого уровня и поддерживается на этом или более низком уровне посредством непрерывного процесса выявления источников опасности и контроля факторов риска» требует выработки новых подходов к оценке ЭТХ АТС [26].

Приведенные выше данные указывают, что проблема обеспечения эффективной, безопасной эксплуатации ВС на основе обеспечения максимальной реализации потенциальных возможностей эксплуатационно-технического качества авиационных технических систем на всех этапах жизненного цикла является одной из приоритетных и актуальных и имеет существенное значение для экономики страны.

Одним из рациональных путей решения данной проблемы является совершенствование теоретического, методического аппарата и методик по выбору и поддержке рациональных характеристик эксплуатационно-технического качества авиационных технических систем на всех этапах жизненного цикла.

Степень разработанности вопроса. Значительный вклад в разработку и внедрение методов по выбору рациональных характеристик эксплуатационно-технического качества АТС на всех этапах жизненного цикла внесли работы Гос НИИ ГА, МГТУ ГА, СПб ГУГА, ОАО «Аэрофлот» и др., а также работы отечественных ученых, в том числе выполненные под руководством Аронова И.З., Барзиловича Ю.Е., Шапкина B.C., Сиротина H.H., Ицковича A.A., Север-цева H.A., Далецкого C.B., Кулешова H.A., Зубкова Б.В. и др. Исследованиями этих ученых установлены основные факторы, влияющие на реализацию потенциальных возможностей эксплуатационно-технического качества АТС на различных этапах жизненного цикла.

В области эксплуатационной поддержки АТС в работах Аронова И.З и Сиротина H.H. [1,2] решались вопросы обеспечения надёжности и ТО и Р изделий за счет стратегии послепродажного обслуживания на основе методов эксплуатации систем по техническому состоянию. В работах Барзиловича Ю.Е.,

и

Шапкина B.C., решены вопросы определения оптимального числа комплектующих изделий для ЗИП. В работах Гипича Г.Н. рассмотрены методы поддержания лётной годности ВС и других образцов авиационной техники с позиций обеспечения безопасности полётов, а также задачи построения моделей рисковых ситуаций при эксплуатации АТС с неисправными изделиями. Для некоторых типов АТС практическое решение задачи применения в АТС неаутентичных комплектующих изделий получено в работах И.Г. Кирпичёва.

Разработки зарубежных ученых в исследуемой области реализованы в виде улучшения технологий ТО и Р, в использовании специальных технологий послепродажного обслуживания для ВС, применения специальных программ.

В опубликованных трудах недостаточное внимание уделено совершенствованию и разработке теоретического и методического аппарата, обеспечивающего необходимое качество АТС для современных условий эксплуатации и в частности учёту рисков применения неисправных комплектующих изделий.

В итоге остаётся нереализованная возможность повышения безопасности и эффективности эксплуатации ВС на основе совершенствования и разработки теоретического и методического аппарата, обеспечивающего максимальную реализацию потенциала качества АТС.

Исходя из актуальности научной проблемы повышения безопасности и эффективности эксплуатации ВС на основе обеспечения качества АТС, следует:

Объектом исследования являются авиационно-технические системы.

Предметом исследования является качество авиационно-технических систем.

Целью исследования является разработка метода обеспечения качества авиационно-технических систем с учётом рисков применения неисправных комплектующих изделий на основе совершенствования теоретического и методического аппарата, обеспечивающего повышение безопасности полетов и эффективности эксплуатации ВС.

Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:

- усовершенствование математической модели процесса эксплуатации АТС, наиболее полно учитывающая выявленные закономерности изменения

технического состояния АТС в процессе эксплуатации и применения неисправных неисправных комплектующих изделий;

-разработка метода обеспечения качества АТС с учётом рисков применения неисправных комплектующих изделий;

-выявление основных закономерностей формирования и реализации качества АТ в процессе эксплуатации;

- разработка методов управления качеством АТС в эксплуатации;

- разработка и обоснование методов выбора рациональных стратегий технического обслуживания АТС;

- разработка мероприятий по созданию инфраструктуры поддержки качества АТС в эксплуатации.

Методы исследования. В процессе выполнения работы использовались методы математического анализа, теории численных методов решения обыкновенных дифференциальных уравнений, теории вероятностей и математической статистики, теории математического моделирования, а также программирование алгоритмов для ЭВМ. Выбор данных методов обоснован необходимостью решения задач для объекта исследования со сложной структурой и многими связями.

Научные результаты, выносимые на защиту:

математическая модель процесса эксплуатации АТС, учитывающая выявленные закономерности изменения технического состояния АТС в процессе эксплуатации и применения неисправных комплектующих изделий;

- математические модели подсистем процесса эксплуатации АТС;

-методики обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-методики обеспечения функционального качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-метод обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-метод выбора и обоснования рациональных стратегий технического обслуживания АТС;

- методики оценки уровня запаса элементов, необходимых для обеспечения эффективной эксплуатации воздушных судов гражданской авиации с учетом особенностей АТС, условий эксплуатации и применения неисправных комплектующих изделий;

-система контроля и диагностики элементов, узлов систем АТС.

Научная новизна результатов исследования, полученных лично автором, заключается

1. В разработке:

-методики обеспечения эксплуатационно-технического качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-методики обеспечения функционального качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-метода обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий;

-методики выбора и обоснования рациональных стратегий технического обслуживания АТС.

2. В усовершенствовании:

-математической модели процесса эксплуатации АТС, учитывающей выявленные закономерности изменения технического состояния АТС в процессе эксплуатации и применения неисправных комплектующих изделий;

- математических моделей подсистем процесса эксплуатации АТС;

- методики оценки уровня запаса элементов, необходимых для обеспечении эффективной эксплуатации воздушных судов гражданской авиации с учетом особенностей АТС, условий эксплуатации и применения неисправных комплектующих изделий;

-системы контроля и диагностики элементов, узлов систем АТС.

3. В выявлении на основании системного анализа: основных факторов, влияющих на эффективность эксплуатации АТС; условий обеспечения ЗИП; условий совместной эксплуатации объектов различных поколений и наличия неисправных модулей.

Достоверность и обоснованность полученных научных результатов обеспечивается корректным применением современного математического аппарата, вы-

бором обоснованных положений теории эксплуатации, математических моделей объектов эксплуатации и подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов моделирования процессов эксплуатации АТС, оснащения и функционирования сложных АТС с результатами реальной эксплуатации и известными результатами решений тестовых задач.

Теоретическая ценность результатов исследования заключается:

- в разработке теории и методов поддержки сложных АТС на этапе эксплуатации;

- в выявлении и формализации закономерностей создания и функционирования сложных АТС и их функционирования в комплексах ГА;

- в разработке математической модели функционирования сложной АТС;

- в разработке на основе выявленных закономерностей и результатов моделирования методического аппарата для обоснования показателей качества сложных АТС;

- в исследовании и разработке методов управления качеством сложных АТС с учетом их технического совершенства и применения неисправных комплектующих изделий;

- в разработке методов выбора и обоснования рациональных стратегий технического обслуживания АТС на этапе совместной эксплуатации устаревших и современных АТС;

Практическая значимость полученных результатов заключается в разработке метода, позволяющего обеспечить качество АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий и соответственно повысить безопасность полетов и эффективность эксплуатации ВС.

Полученные результаты могут использоваться:

в гражданских НИИ и НИИ министерства обороны РФ при разработке технических требований к создаваемым радиоэлектронным объектам и системам;

- в работе конструкторских бюро, разрабатывающих АТС, при разработке эксплуатационной документации на вновь создаваемые АТС, при совершенствовании методов технического обслуживания ранее созданных образцов АТС;

-в эксплуатирующих организациях при расчёте и корректировки минимально необходимых затрат на эксплуатацию АТС, с учётом необходимости со-

здания запаса ЗИП из-за риска появления неисправных изделий, а также при обосновании структуры системы технической эксплуатации в сложных АТС и оценках ее эффективности;

-в учебном процессе технических ВУЗов.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

В соответствии с формулой специальности 05.22.14 «Эксплуатация воздушного транспорта» диссертация представляет собой исследование закономерностей изменения качества АТС на различных этапах жизненного цикла. Разработка метода обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий на основе совершенствования теоретического и методического аппарата соответствует п. 12 « Разработка моделей и методов анализа и оценки уровня эксплуатационно-технических характеристик авиационной техники» и п. 14 «Теоретические и методические основы формирования оптимальных систем технического обслуживания и ремонта авиационной техники».

Апробация. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях 5 МНТК «Чкаловские чтения» 2004 г., г. Егорьевск, МНТК «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» 2006г. г. Москва, отраслевых НТС «Ростехнология» по проектам ОАО АКБ «Якорь» 2004 г., 2006 г., 2008 г., 2009 г., в ГОС НИИ ГА на заседании методической группы.

Научные результаты диссертационной работы использовались и реализованы (Акт реализации от 30 март 2012 г, утвержденный Зам. генерального по науке ОАО АКБ «Якорь»:

при разработка предложений по обеспечению оптимального уровня показателей качества АТС в процессе эксплуатации с учетом технико-экономической эффективности обеспечивающих мероприятий (НИР «Уровень-К», ОАО АКБ «Якорь»);

при исследование и обосновании номенклатуры и рационального уровня показателей качества перспективных образцов АТС, определяющих их приспособленность к возможным условиям применения и эксплуатации (НИР «Фун-дамент-К», ОАО АКБ «Якорь»);

при обоснование принципов формирования системы обеспечения уровня качества радиоэлектронных систем, парков АТС с учетом технического совершенства образцов АТС на различных уровнях и этапах управления качеством (НИР «Резчик», ОАО АКБ «Якорь»);

при разработке и формировании в ОАО АКБ «Якорь» информационно-диагностических систем для обеспечения штатной эксплуатации авиационной техники;

при разработке и создании в ОАО АКБ «Якорь» базового комплекта оборудования пассажирских и транспортных летательных аппаратов в обеспечении их конкурентоспособности и импортозамещения в перспективных проектах.

Публикации. Основные научные результаты диссертационной работы опубликованы в виде десяти научных статей в научных изданиях, в том числе три статьи в издании из перечня, определённого ВАК, а так же в отчётах о НИР.

Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и изложена на 135 страницах машинописного текста. Библиография включает 110 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация воздушного транспорта», Рыбин, Андрей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена разработке научно обоснованного метода обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий на основе совершенствования теоретического и методического аппарата, обеспечивающего повышение безопасности полетов и эффективности эксплуатации ВС.

Основные результаты работы состоят в следующем: 1 .Разработан метод обеспечения качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий, построенный на основе методики обеспечения эксплуатационно-технического качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий и методики обеспечения функционального качества АТС с учётом риска применения неисправных комплектующих изделий.

2. Разработаны методики, отличающиеся от известных тем, что впервые факторы рассмотрены комплексно во взаимосвязи и на основе оценки коэффициента готовности АТС с учётом значимости уровней безопасности эксплуатации АТС:

методика оценки качества структуры АТС по энтропии; методика оценки исправности АТС на основе учета порога различимости; методика прогнозирования состояния АТС по результатам контроля; методика оперативного контроля уровня качества сложных АТС; методика расчёта ЗИП на эксплуатацию АТС с учётом необходимости накопления резерва ЗИП из-за риска преждевременного отказа неисправных изделий, обеспечивает сокращение простоев АТС из-за отсутствия запчастей;

методика выбора и обоснования рациональных стратегий технического обслуживания АТС на основе контроля технического состояния АТС с учетом особенностей программы MEL и прогрессивных принципов послепродажного обслуживания авиатехники.

3. Усовершенствованы:

-математические модели процесса эксплуатации АТС, учитывающие выявленные закономерности изменения технического состояния АТС в процессе эксплуатации и применения неисправных комплектующих изделий;

- математические модели подсистем процесса эксплуатации АТС;

-система контроля и диагностики элементов, узлов систем АТС.

4. Построена модель неисправного элемента на основе нового, согласующегося с практикой, допущения о том, что он можно рассматривать как «стареющий» с деформированным законом распределения, что обеспечивает расчёты ЗИП для замены неисправных изделий по результатам контроля.

5. Выявлены на основании системного анализа основные факторы, влияющие на эффективность эксплуатации АТС, условия обеспечения ЗИП, условия совместной эксплуатации объектов различных поколений и наличия неисправных модулей.

6. Разработаны критерии эффективности автоматизированных систем контроля и диагностирования АТС и эксплуатации по состоянию авиационных электроэнергетических систем нового поколения с диагностикой, а также выбора рациональной стратегии технического обслуживания АТС.

7. Разработаны научно- обоснованные рекомендации по обеспечению качества сложных АТС с учётом компенсации рисков от проявления свойств применённых неисправных комплектующих изделий

8. Выполнение поставленной цели достигнуто реализацией работы путем:

• разработки комплекса научно-технических решений при внедрении эксплуатации по состоянию авиационных электроэнергетических систем нового поколения и системы контроля и диагностики авиационной системы генерирования СГ-ПСПЧ-Д1 (СГ) для системы электроснабжения системы управления двигателем ПС-90А;

• разработки научно- обоснованных рекомендаций по обеспечению качества сложных авиационных технических систем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Рыбин, Андрей Александрович, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аронов И.З., Александровская Г.Г. и др. Безопасность и надежность технических систем. М.: Логос, 2008 г.

2. Сиротин H.H. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей (основы конструирования). М.: РИА «ИМ-Информ», 2002. - 442 с.

3. Надежность и эффективность в технике. Справочник. Т.З. М.1988 г.

4. Е.Ю. Барзилович, В.Ф. Воскобоев "Эксплуатация авиационных систем по состоянию". М. Транспорт. 1981 г.

5. H.H. Смирнов, A.A. Ицкович "Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию". М. Транспорт. 1987 г.

6. Далецкий C.B. Формирование системы инженерно-авиационного обеспечения технической эксплуатации ВС ГА в современных условиях. Сб. н. трудов ГосНИИ ГА. №311. М.: 2010, с. 120.

7. Г.В. Дружинин "Надежность автоматизированных систем". М. Энергия. 1977 г.

8. Ицкович A.A. Формирование требований к системам диагностики технического состояния агрегатов АТС на основе результатов логико-вероятностного моделирования. HB МГТУ ГА, серия ПА ЛА, № 8. М.: 2010, с. 18

9. Смирнов H.H. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. т. 11. М.: ВИНИТИ АН СССР (Итоги науки и техники), 1983.- 168 с.

10. Далецкий C.B. Проектирование системы технического обслуживания и ремонта воздушных судов гражданской авиации. М.: Изд-во МАИ, 2001. - 364 с.

11. Эксплуатация и ремонт. Справочник в 10-ти томах. Т. 8 / Под ред. Кузнецова В.И. и Барзиловича Е.Ю. М.: Машиностроение, 1990.

12. Зубков Б.В. Методологические основы анализа и оценки безопасности полетов и летной годности воздушных судов. М.: МГТУ ГА, 1997.

13. Рыбин A.A., Гипич Г.Н. Определение минимального состава оборудования для обеспечения безопасности полётов в гражданской авиации. "Транспорт Российской Федерации", № 6 СПб.: 2011, с. 70-71.

14. Шапкин В.В., Гипич Г.Н., Плешаков А.И. О совершенствовании системы стандартизации на воздушном транспорте РФ., сб. н.тр. Гос НИИ ГА № 3, 2010, с. 33.

15. Володин В.В. (ред.) Надежность в технике. Научно-технические, экономические и правовые аспекты надежности. - Институт машиноведения им. A.A. Благонравова, МНТК "Надежность машин" - РАН, М.: 1993, с. 119-123.

16. Л.Ф.Олейников. "Эксплуатация и ремонт вооружения и военной техники радиотехнических войск ПВО на этапе перевооружения. Монография. М. Воениздат. 1991 г.

17. ГОСТ В 25 883-83 г. Эксплуатация и ремонт вооружения и военной техники. М.

1983 г.

18. П.С. Давыдов "Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем". М. Радио и связь. 1988 г.

19. Конторов Д.С., Голубев-Новожилов Ю.С. "Введение в радиолокационную системотехнику". Издательство "Советское Радио", г. Москва, 1971.

20. Левин A.B., Мусин С.М., Рыбин A.A. Самолётостроение. // "Авиационная промышленность" № 2 М.: 2011, с. 7-14.

21. Отчет о показателях надежности и долговечности РЛК "Скала" по результатам эксплуатации за 1988 — 1990 гг. и за весь период работы

1974 — 1990 гг. п/я М-5164. М. 1990 г.

22. Иванов П.А. Методические и организационные основы внедрения в гражданской авиации эксплуатации изделий бортового АиРЭО по техническому состоянию с контролем уровня надежности. М., МГТУ ГА, 1997. - 75с.

23. Лисенков В.М. Безопасность технических средств и технологических процессов. Сб. н. тр.МИИТ, 1988.

24. А.И. Козлов "Радиолокационное оборудование автоматизированных систем УВД". Транспорт. М. 1986 г. Соавторы: Кузнецов A.A. и др.

25. Кирпичёв И.Г. О перспективах и проблемах развития инфраструктуры сопровождения эксплуатации ВС Ан-140, Ан-148. Самолётостроение. // "Авиационная промышленность" № 2 М.: 2011, с. 55.

26. Документы 37-й Ассамблеи ИКАО (РУБИ, октябрь 2010 г., Монреаль).

27. Сиволап В.А. Приближенные модели оптимизации параметров технического обслуживания авиационных систем с оценкой точности и достоверности результатов. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: ГосНИИ ГА, 2006.

28. Рыбин A.A., Левин A.A. Электроэнергетические авиационные технологии. /Концерн «Авиационное оборудование». Всероссийская научно-практическая конференция «Перспективы развития авиационного оборудования и агрегатов. Материалы конференции. -М.: ВИНИТИ, 2012. - с. 12-20.

29. Бруснакин В.Ю., Шарыпов А.Н., Коньков А.Ю., «О некоторых результатах работ по оценке аутентичности компонентов ВС при мониторинге летной годности» Сборник научных трудов Гос. НИИГА №311, стр. 132-138

30. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: ИЛ, 1982

31. Рыбин A.A. Компенсация негативных последствий от применения неаутентичных агрегатов в авиационных электроэнергетических системах нового поколения. "Транспорт Российской Федерации", № 6 СПб.: 2011, с. 66-69.

32. ГОСТ 18322-78 г. "Техническое обслуживание и ремонт". Терминология.

33. Адлер Ю.П. Практика применения методов Тагути в индустриально развитых странах. Стандарты качества, № 9. М.: 1990, с. 51.

34. Северцев Н.А. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. М.: «Высшая школа», 1989.

35. J. McCarthy, U.S. Naval Research Labaratory, D. Schwartz, AT&T. Modeling Risk with the Flight Operations Risk Assessinent System (FORAS). - Conference of ICAO in Rio- de Janeiro-Brasil, Nov. 1999.

36. G. Vandell. Check-List-CFIT-FSF. Rev. 2.2RJ500ir, - ICAO. Montreal: 1994 - Программа CFIT, ИКАО, циркуляр (методика оценки рисков): 1996.

37. Анцелович JI.JL Надёжность, безопасность и живучесть самолёта. Машиностроение. М.: 1985.

38. Керножицкий В.А., Ледовой И.А. Оценка оптимального срока службы оборудования. "Мехатроника, автоматизация, управление" (журнал). Изд. "Новые технологии" № 5. — М.: 2007, с.31

39. Олейников Л.Ф., Шаталов Н.А. Отчёт по НИР "Фундамент-К", 3 этап, ВИМИ, г. Москва, 1966.

40. Васильев Б.В. "Прогнозирование надежности и эффективности радиоэлектронных устройств", г. Москва, 1970.

41. Флейшман Б.С. О живучести сложных систем. Известия АН СССР. Техническая кибернетика, № 5, г. Москва, 1966.

42. Я.Б.Шор, Ф.И.Кузьмин. "Таблицы для анализа и контроля надежности". М. Сов. радио. 1968 г.

43. Кокс Д., Смит Б. Теория восстановления. Сов. Радио. М.: 1967, с. 47, с. 77.

44. Рябинин И.А. Надежность, живучесть и безопасность корабельных электроэнергетических систем. - ВМА им. Н.Г. Кузнецова, СПб.: 1997.

45. Барлоу Р.Е., Прошан Ф. Математическая теория надежности / Пер с англ. Под ред. Б.В. Гнеденко. М.: «Сов. радио», 1969.

46. Мосягин А.А. Логико-вероятностный анализ риска при мониторинге безопасности объектов. Тр. 13-й межд. Конференции. "Проблемы управления безопасностью сложных систем". ИПУ РАН. М.: 2005, с.

47. Кацман Ф.М. Формализованный анализ безопасности - приоритетное направление деятельности ИМО и МАКО. Доклад, 1998, Морской регистр РФ.

48. Куклев Е.А. Прогнозирование появления авиационных происшествий на основе цепей случайных событий: Сборник Докладов Международного Симпозиума "МАКС-99" (ЦАГИ), август 1999.

49. КульбаВ.В., Малинецкий г.г. Управление риском, - "Наука", ИПУРАН, М.: 2001.

50. Е.С. Вентцель. "Исследование операций". М. Сов. радио. 1988 г.

51. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М.: «Сов. радио», 1971.-231 с.

52. Новожилов Г.В., Неймарк М.С., Цесарский Л.Г. Безопасность полёта самолёта. Концепция и технология. - М.: Машиностроение, 2003.- 144 е.: ил.

53. Болотин В.В. Нормирование показателей надёжности. "Проблемы прочности и надёжности продукции машиностроения" - МНТК "Надёжность машин" - МУ под редакцией академика РАН Болотина B.B. М.: 1993, с. 150

54. Садыхов Г.С. Показатель остаточного ресурса и его свойства. Изв. АНСССР, Техническая кибернетика, 1995, № 4, с. 98-102.

55. Барзилович Е.Ю. Продление ресурсов авиационных систем в условиях фиксированных доходов предприятий // Научный вестник МГТУ ГА, № 45. М., 2001. с. 7 - 21.

56. Васильев Н.В., Смирнова H.H. Аналитический подход к верификации комплексов взаимодействующих процессов. "Мехатроника, автоматизация, управление" (журнал). Изд. "Новые технологии" № 5. -М.: 2007, с.31

57. Рыбин A.A. Концерн «Авиационное оборудование». Новейшие разработки. /Международный авиационно-космический салон МАКС-2011. Научно-практическая конференция «Тенденции и перспективы развития рынка деловой авиации и авиации общего назначения в России». Новости MAKS2011, №3. - М.: Аэромедиа, 2011.-е. 30-31.

58. Красковский А.Е., Кокурин И.М., Кузнецов М.В. Риск как показатель уровня безопасности движения. Проблемы ЖДТ. - МПС, С.Пб.: 2000.

59. Барталанефи J1. "Проблемы общей теории систем". Издательство "Мир", г. Москва,

1970.

60. Черчмен Ч. "Один подход к общей теории систем". Военный сборник "Общая теория систем". Изд., г. Москва, 1963.

61. Бачурин Е.Ю., Букреев A.A., Данилов В.Ю. и др. Оценивание объема запасных элементов с учетом предупредительных замен по ограниченным данным // Терроризм и экономическая безопасность государства. Сборник статей. М.: МГУ, 2006. С. 191 - 195.

62. Крылова Г.В. Основы стандартизации, сертификации, метрологии.

Учебник ВУЗов - Издательство "ЮНИ:ТИ", Москва, "АУДИТ", 1998. 3. ИКАО. Приложение 13 (БП), 1992.

63. Чинючин Ю.М., Радзивил Д.В. Описание моделей выбора инспекций по проверке авиационных систем в процессе их эксплуатации // Тезисы доклада МНТК «Гражданская авиация на рубеже веков». М.: МГТУ ГА, 2001.

64. Барзилович Е.Ю. Стохастические модели принятия оптимальных решений в экономических исследованиях. М.: Атомиздат, 1999.

65. В.И. Кузнецов "Определение вероятностей состояний сложной системы при оценке безопасности полетов". Межвуз. тем. сб. МИИГА. М. 1986г.

66. Бусленко Н.П. "Моделирование сложных систем". Издательство "Наука", г. Москва, 1978.

67. Кофман А. "Методы и модели исследования операций". Издательство "Мир", г. Москва, 1966.

68. Северцев H.A. (ред.), Куклев Е.А. "Фундаментальные основы теории системной безопасности", ВЦ РАН им. A.A. Дородницина. М.: 2008, с. 175-180

69. Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. /Вып. 7. Под ред. H.A. Се-верцева./ М.: ВЦ им. A.A. Дородницына РАН, 2005.

70. Кабанов С.А. Управление системами на прогнозирующих моделях. Изд. СПб. Университета. СПб.: 1997, с. 25.

71. Варжапетян А.Г., Анохин В.В. и др. Системы управления, Инжиниринг качества. М.: Вузовская книга, 2001. 320 с.

72. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. О минимаксных критериях в задачах надежности // Известия АН СССР. Сер. «Техническая кибернетика». 1971. № 3. С. 87 -98.

73. Гипич Г.Н. Концепция и модели прогнозирования и снижения рисков при обеспечении летной годности воздушных судов гражданской авиации. МГУ. М.: ТЕИС, 2005. с. 317-327.

74. Радзивил Д.В. Организация проверок авиационных систем при дефиците информации об их надежности // Научный вестник. М.: МГТУ ГА, 2001. № 35.

75. Кацман Ф.М. "Разработка современных вероятностно-статистичес-ких методов прогнозирования экстремальных внешних нагрузок на буровые платформы для оценки безопасности и риска их эксплуатации" . Научно-технический отчет, НИР NQPC-6498, АТР: СПб.: 1999.

76. Э. Дж.-Хэнли, X Кумамото. Надёжность технических систем и оценка риска. -Машиностроение - М.: 1984 (пер. с английского. Ред. B.C. Сыромятников).

77. Доклад Кириенко А.Н. на НТС «Росатомнодзора» о перспективах развития и внедрение в РФ проектов по атомной энергетике;

78. Острецов И.Н. «Ядерное энергетика - в настоящем и в будущем», по материалам сайта - в газете «Завтра» № 12, апрель 2011 г.

79. Шароватов В.Т. Обеспечение стабильности показателей качества автоматических систем. Энергоатомиздат. JL: 1987. с. 175.

80. Куклев Е.А. Оценивание безопасности сложных систем на основе моделей рисков. Труды 15-й Межд. науч. конф. "Безопасность сложных систем". ИПУ, РАН, МЧС. М.: 2007, с. 93-97.

81. Прокопьев И.В. Методы выявления старения в технических системах, повышение их надежности и ресурсосбережения. М.: МГУ, 2002.

82. Куклев Е.А. Прогнозирование появления авиационных происшествий на основе цепей случайных событий: Сборник Докладов Международного Симпозиума "МАКС-99" (ЦАГИ), август 1999.

83. Малинецкий Г.Г., Кульба В.В., Косяченко СЛ., Шнирман М.Г. и др. Управление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. - М.: Наука, 2000. - 431 с. - Серия «Кибернетика», РАН.

84. Омельченко А.Ю. Нелинейные свойства усилителя мощности с точки зрения квантового подхода к управлению. Управление и информационные технологии. Сб. докладов. Т. 1. СПб.: 2003, с. 241.

85. Куклев Е.А. Оценивание рисков катастроф в высоконадёжных системах. Тр. 13-й межд. Конференции. "Проблемы управления безопасностью сложных систем". ИПУ РАН. М.: 2005, с. 55.

86. Куклев Е.А. Принятие решений в системах на основе управления возможными рисками нежелательных последствий. Тр. 13-й межд. Конференции. "Проблемы управления безопасностью сложных систем". ИПУ РАН. М.: 2005, с.

87. Королев В.Ю., Бенинг В.Е., Шоргин С.Я. «Информационные свойства пуассонов-ского процесса п.п. 7.4. в кн. авторов «Математические основы теории рисков» учебное пособие М. ; Физматлит, 2011, с. 732, ISBN 978-S-9221-1267-3

88. JL Бриллюэн. "Наука и теория информации". М. Физматгиз.

1960 г.

89. Пронин Е.Г., Могуева О.В.. "Проектирование бортовых систем обмена информации". М. Радио и связь. 1989 г.

90. British Standart. Quality management and quality-assurance. - Vocabulary. ВС EN 1SO-8402: 1992.

91. Бецков A.B. Модели оценок и снижений рисков на воздушном транспорте. М.: МГУ, 2004.-231 с.

92. Петрушенко Л.А. "Взаимосвязь информации и системы". Вопросы философии, № 1. Издательство "Мир", г. Москва, 1964.

93. Рыжиков Ю.И. Теория очередей и управления запасами. СПб.: Питер, 2001.

94. Яглом A.M., Яглом И.М. "Вероятность и информация". М. Физматгиз 1973 г.

95. Воробьев В.Г. "Проблемы совершенствования системы технической эксплуатации авиационного оборудования". В книге: Эффективность и оптимизация процессов технической эксплуатации авиационного оборудования. Минвуз, тем. сб. МИИГА. М. 1983 г.

96. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. Высшая школа, М.: 1982, с. 228.

97. Н.В. Хованов. Математические модели. Риск и неопределённость. СПб. ГУ: 2000,

с. 188.

98. В.А. Каштанов, А.И. Медведев. Теория надежности сложных систем.М.: Физматлит. 2010 г. 608 с.

99. Доклад Межгосударственного авиационного комитета. Состояние безопасности полетов в гражданской авиации государств-участников соглашения о гражданской авиации и об использовании воздушного пространства в 2011 г.

100. Савенков М.В. Автоматизация управления технической эксплуатацией авиационных систем. М.:Транспорт.1992 г.285 с.