МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕХНІЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ РАДІОЕЛЕКТРОННИХ СИСТЕМ ПОВІТРЯНИХ КОРАБЛІВ НА ЕТАПАХ ГАРАНТІЙНОГО І ПІСЛЯГАРАНТІЙНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.20 – експлуатація та ремонт засобів транспорту. – Національний авіаційний університет, Київ, 2010. Дисертаційну роботу присвячено новому вирішенню наукової проблеми підвищення ефективності технічної експлуатації радіоелектронних систем (РЕС) повітряних кораблів (ПК) в періоди гарантійного і післягарантійного обслуговування, яка обумовлена принципово новою побудовою бортових радіоелектронних комплексів ПК, що надходять в експлуатацію, і необхідністю вдосконалення системи технічного обслуговування (ТО) РЕС. Уперше запропоновано метод побудови математичних моделей процесу ТО, що дозволяє оцінити основні показники ефективності на кінцевому і нескінченному інтервалах часу планування ТО. Розроблено узагальнені вартісні показники у вигляді повних середніх експлуатаційних витрат для різних варіантів організації ТО у періоди гаран-тійної і післягарантійної експлуатації ПК, що дозволяють, на відміну від ві-домих показників, врахувати достовірність контролю, періодичність контро-лю працездатності, витрати на підтримку обмінного фонду. Вперше розроблено критерій структурної оптимізації наземних автоматизованих систем контролю. Запропоновано новий метод оптимізації багаторівневої системи управління запасами. Розроблено практичні рекомендації щодо підвищення ефективності експлуатації РЕС. Запропоновано концепцію побудови інформаційно-логістичної системи підтримки процесу експлуатації.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.22.20 – эксплуатация и ремонт средств транспорта. – Национальный авиационный университет, Киев, 2010. Диссертационная работа посвящена новому решению научной проблемы повышения эффективности технической эксплуатации воздушных судов (ВС) в периоды гарантийного и послегарантийного обслуживания, которая обусловлена необходимостью совершенствования системы технического обслуживания (ТО) РЭС. Разработана система классификации вариантов организации ТО РЭС, которые различаются возможностью использования наземных автомати-зированных систем контроля (НАСК), глубиной поиска места отказа в легкосъемных блоках и местом их восстановления. Разработан алгоритм принятия решений при выборе оптимального варианта организации системы ТО, на основании которого сформулирована задача комплексной оптимиза-ции организации системы ТО РЭС ВС по критерию минимума полных экс-плуатационных затрат. Впервые предложен метод построения математических моделей процесса ТО, позволяющий оценить основные показатели эффективности процесса ТО на конечном интервале времени планирования технического обслуживания. Получены формулы для определения нижних и верхних границ продолжительностей нахождения РЭС в различных состояниях. С использованием этого метода впервые получены аналитические выражения для расчета средней наработки на досрочный съем блока с борта ВС (MTBUR – mean time between unscheduled repairs). Разработаны соотношения для расчета эксплуатационной вероятности безотказной работы на конечном интервале времени при произвольном и экспоненциальном законах распределения времени безотказной работы. Для резервированных РЭС получены вероятностные показатели эффективности эксплуатации, учитывающие влияние структуры резервирования систем с точки зрения надежности. Впервые предложены обобщенные стоимостные показатели в виде пол-ных средних эксплуатационных затрат для различных вариантов организации ТО при гарантийной эксплуатации ВС, позволяющие, в отличие от известных показателей, учесть достоверность контроля, периодичность КР, затраты на поддержание обменного фонда. Разработан новый метод оценки финансовых затрат поставщика РЭС в период действия гарантийных обязательств. Предложены математические модели для оценки финансовых потерь эк-сплуатанта при нарушении поставщиком гарантийных обязательств, учиты-вающие, кроме стоимостных затрат, динамику поступления ВС эксплуатанту, продолжительность действия гарантийных обязательств, показатели надежности, достоверности контроля, структуру резервирования и глубину восстановления РЭС, количество запасных изделий в обменном фонде, потери вследствие незапланированных простоев ВС и транспортные расходы. Впервые разработан метод построения моделей процесса ТО РЭС ВС на “бесконечном интервале планирования ТО”, позволяющий получить показа-тели эффективности эксплуатации РЭС с учетом наличия как скрытых, так и явных отказов. Предложен метод получения обобщенных математических выражений для расчета эксплуатационной вероятности безотказной работы систем при произвольном и экспоненциальном законе распределения време-ни безотказной работы и наличии явных и скрытых отказов, позволяющих учитывать также достоверность многоразового контроля работоспособности в процессе эксплуатации. Получены новые обобщенные стоимостные показатели эффективности эксплуатации на этапе послегарантийного обслуживания РЭС, которые в отличие от известных, учитывают не только основные составляющие затрат на выполнение операций ТО, но и показатели достоверности контроля, периодичность контроля работоспособности, затраты на формирование обменного фонда и приобретение НАСК. Впервые разработан критерий структурной оптимизации НАСК, который, в отличие от известных критериев, учитывает влияние достоверности встроенного контроля и объем обменного фонда на полные эксплуатационные затраты. Усовершенствован метод оптимизации количества запасных блоков в обменном фонде для периодов гарантийного и послегарантийного обслужи-вания ВС. Разработан метод оптимизации многоуровневой системы управле-ния запасами. С использованием разработанных методов реализованы инже-нерные методики оценки показателей эффективности эксплуатации РЭС, оп-тимизации обменного фонда, структурной оптимизации НАСК, выбора оп-тимального варианта организации системы ТО, алгоритмическое и про-граммное обеспечение. Проведена верификация разработанных математиче-ских моделей. Показано, что результаты вычислений по аналитическим вы-ражениям соответствуют статистическим данным. Разработаны практические рекомендации по повышению эффективности эксплуатации РЭС. Предложе-на концепция построения информационно-логистической системы поддерж-ки процесса эксплуатации.

Dissertation submitted to the graduate committee of the National Aviation University specialized in “Maintenance and Overhaul of Transportation Facili-ties”– 05.22.20 in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Science. – Kyiv, 2010. The thesis is devoted to a new solution of very important scientific problem of improving the effectiveness of avionic systems maintenance and repair during warranty and post warranty periods. This problem is caused by absolutely new architecture of modern digital avionic systems and, also, by necessity of improving the avionics maintenance and repair system. For the first time, a new method of maintenance and repair processes mathe-matical modeling is proposed for a finite and infinite planning interval. This meth-od allows the determining of basic effectiveness measures for both finite and infi-nite planning intervals. The generalized performance measures are proposed in the form of total life time expected costs for different variants of maintenance management during warranty and post warranty periods. These generalized performance measures, in contrast to the well–known performance measures, take into account such important characteristics as checking trustworthiness, faultlessness, periodicity of checking, and spare part system sufficiency. For the first time a criterion was worked out for the structural optimization of ground automatic test equipment. A new method was proposed for optimizing the multilevel system of control-ling the avionics spare parts. The practical recommendations were worked out for improving the effectiveness of avionics maintenance management. A common conception was proposed for constructing the maintenance management.