автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Научно-методическое обеспечение управления процессами поддержания летной годности воздушных судов

На правах рукописи

ФАЙНБУРГ ИННА АЛЕКСАНДРОВНА

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

Специальность 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ 00347351Б

диссертации на соискание ученой стеиени кандидата технических наук

003479516

Работа выполнена на кафедре «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и авиадвигателей» Московского государственного технического университета гражданской авиации (Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Шапкин В.С.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Тимиркеев Р.Г.

кандидат технических наук

Клименко В.Р.

Ведущая организация

ОАО "Туполев"

2009 года на заседании дис-

Загцита диссертации состоится "_"_

сертационного совета Д.223.011.01 при Московском государственном техническом университете гражданской авиации по адресу: ГСП-3, Москва, 125993, Кронштадтский бульвар, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.223.011.01 Заслуженный работник высшего профессионального образования РФ доктор технических наук, профессор ^ С.К. Камзолов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Проблема поддержания летной годности (ПЛГ) воздушных судов (ВС) в современных условиях работы отрасли находится в центре внимания авиационной администрации, специалистов научно-исследовательских организаций и предприятий авиационной промышленности и гражданской авиации (ГА). Эти условия характеризуются отсутствием у части авиакомпаний достаточной производственной базы для ПЛГ ВС , эксплуатацией «стареющего» парка ВС и ограниченными возможностями его обновления.

Основные требования и рекомендации по ПЛГ ВС содержатся в международных стандартах и руководствах ИКАО, в нормативных документах МАК и Российской Федерации, в опубликованных материалах научно-исследовательских работ в области ПЛГ ВС.

В «Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года», утвержденной Правительством Российской Федерации 22.11.2008 г. №1734-р, в ряду основных недостатков российского транспорта выделяются низкий технический уровень и неудовлетворительное состояние производственной базы, сохранение тенденции старения основных фондов и их неэффективного использования. Следствием этих недостатков является значительное ухудшение показателей безопасности работы транспорта. К важнейшим элементам обеспечения безопасности полетов Транспортная стратегия относит совершенствование системы ПЛГ ВС в эксплуатации.

Приоритетной задачей создаваемых в последние годы Центров технического обслуживания и ремонта (ТОиР) авиационной техники (АТ) является внедрение процессов ПЛГ ВС, обеспечивающих проведение всех видов ТОиР и доработок АТ , продление ресурсов и сроков службы, сертификацию экземпляра ВС и техническую поддержку эксплуатации ВС в авиакомпаниях.

Вместе с тем, следует отметить недостаточное научно-методическое обеспечение управления процессами ПЛГ ВС. Не уделяется должного внимания разработке и внедрению процессного подхода в области ПЛГ ВС, не решаются задачи научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС на разных уровнях их иерархической структуры. Номенклатура и структура комплекса работ, процедур и мероприятий, входящих в ПЛГ ВС, требуют уточнения.

В связи с этим, особую актуальность приобретает проблема создания системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС. При решении этой проблемы в диссертационной работе сохраняется преемственность с научно-исследовательскими работами, выполненными в МГТУ ГА и ГосНИИ ГА в области ПЛГ и управления эффективностью процессов технической эксплуатации (ТЭ) ВС.

Целью работы является повышение эффективности процессов ПЛГ ВС на основе применения разработанного в диссертации научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС.

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных

задач:

1) анализа процессов ПЛГ ВС и формирования системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

2) научно-методического обеспечения моделирования управляемых процессов ПЛГ ВС;

3) научно-методического обеспечения программного управления процессами ПЛГ ВС;

4) научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ компонентов ВС.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые разработаны:

- система научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, включающая принципы управления, цели управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, органы управления, функции управления, методы управления и типовые алгоритмы принятия решений;

- методика построения полумарковской модели управления процессами ПЛГ ВС с учетом иерархической структуры процесса и характера исходной информации;

- структура программы эксплуатации с подсистемой управления процессами ПЛГ ВС;

- метод оценки эффективности процесса ПЛГ ВС, учитывающий иерархическую структуру процесса, характер исходной информации и позволяющий на каждом уровне управления обеспечивать целенаправленную деятельность инженерно-технического персонала авиапредприятия по переводу ВС в соответствующее данному уровню целевое состояние за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления с независимыми положительными приращениями.

На защиту выносится система научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, включающая следующие теоретические положения, методы, математические модели и методики:

- основные положения системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

- методические рекомендации по построению полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ ВС с учетом его иерархической структуры;

- схема системы программного управления процессами ПЛГ парка и экземпляра ВС,

- метод оценки эффективности процессов ПЛГ ВС на разных уровнях их иерархической структуры;

- модифицированная полумарковская модель управляемого процесса ПЛГ «стареющего» парка ВС;

- модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых по состоянию с контролем параметров.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

- осуществлять в авиапредприятиях управление процессами ПЛГ ВС для обеспечения безопасности и регулярности полетов, повышения интенсивности использования ВС, снижения временных, трудовых и материальных затрат на ПЛГ ВС;

- применять эффективные программы ПЛГ ВС, включающие различные стратегии и режимы ПЛГ компонентов ВС;

- производить управление процессами ПЛГ ВС при разных методах ТЭ и стратегиях ТОиР компонентов ВС.

Результаты работы реализованы и внедрены: - в ОАО «Туполев», ГосНИИ ГА, Центре ТОиР ЗАО «АТБ Домодедово», ОАО «Аэрофлот-РАЛ» при реализации и оценке эффективности программы ПЛГ самолетов

Ту-154М без капитального ремонта;

- в НИР, выполненной автором по гранту МГТУ ГА на тему «Управление процессами ПЛГ ВС в Центрах ТОиР АТ», результаты которой представлены в отчете о НИР № 509-06 в 2007 г., № г.р. 012006097245;

- в методических пособиях, изданных в МГТУ ГА, по учебным дисциплинам «Управление процессами технической эксплуатации ЛА», «Эффективность процессов эксплуатации ЛА», «Надежность АТ» для студентов по специальности 160901, по направлению 160900 (подтверждаются актами внедрения).

Апробация результатов работы. Результаты выполненной работы представлены в 15 докладах на Международных научно-технических конференциях: в МГТУ ГА, г. Москва, «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (2006 г., 2008 г.); в МАИ, г. Москва, «Авиация и космонавтика» (2004 г., 2005 г., 2006 г., 2007 г.); в ЕАТК ГА, г. Егорьевск, «Чкаловские чтения» (2007 г.); в УВАУ ГА, г. Ульяновск, «Современные научно-технические программы транспорта» (2008 г.); в НАУ, г. Киев, «3-й Всемирный конгресс. Авиация в XXI столетии» (2008 г.).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликованы: 36 печатных работ, в том числе 10 научных статей в изданиях, входящих в перечень, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, приложения и списка использованных источников. Работа имеет объем 220 страниц, включает 52 рисунка и 37 таблиц. Список использованных источников содержит 127 наименований.

Содержание работы

В первом разделе выполнены: анализ процессов ПЛГ ВС и формирование системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, содержащей принципы управления, цели управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, органы управления, функции управления, методы управления и типовые алгоритмы принятия решений (табл. 1).

Системный подход заключается в создании целостной системы управления, охватывающей все стадии жизненного цикла ВС, все этапы эксплуатации, периоды планирования и все уровни организационной структуры инженерно-авиационной службы ГА.

Для обеспечения целенаправленности управления и ориентации на конечные результаты деятельности авиапредприятий по ПЛГ ВС используется целевой подход. При этом, под управляемым процессом ПЛГ ВС понимается любая деятельность по ПЛГ, использующая ресурсы и управляемая для обеспечения способности превращать входящие элементы в выходящие. Часто выходящие элементы одного процесса напрямую образуют входящие элементы следующего процесса, а деятельность по ПЛГ охватывает выполнение всех мероприятий, которые гарантируют, что в любой момент срока эксплуатации все ВС соответствуют требованиям к летной годности и находятся в состоянии, обеспечивающем их безопасную эксплуатацию (Вое 9760, том 2,1САО 2001). Совокупность взаимосвязанных управляемых процессов ПЛГ ВС образует последовательную во времени смену состояний процесса ПЛГ в соответствии с принятой стратегией.

Содержание системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ В(

Система научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС

1. Нормативная база системы

Международные стандарты Авиационные правила МАК Воздушный кодекс РФ Государственные стандарты Федеральные авиационные правила НТЭРАТ ГА

2. Подсистемы и элементы научно-методического обеспечения управления процессами Ш

2.1. Принципы управления 2.2. Цели управления 2.3. Объект управления 2.4. Орган управления 2.5.Функции управления 2.6. Методы управления

•Системный подход •Безопасность полетов •Процессы ПЛГ •Регулирование •Анализ •Экономические

•Целенаправленность •Регулярность полетов •Процессы ТОиР •Сертификация •Планирование •Административные

•Процессный подход •Интенсивность использования •Продление ресурсов и сроков службы •Надзор • Оперативное управление • Социальные

• Комплексность •Снижение затрат •Доработки • Контроль • Оценка •Программные

•Многовариантность •Эффективность • Сертификация •Менеджмент • Стимулирование •Системный анализ

• Сбалансированность • Качество •Устранение неисправностей •Линейное руководство •Учет и отчетность

•Динамичность

Выполнена классификация процессов ПЛГ ВС. Совокупность процессов ПЛГ ВС содержит следующие группы процессов: выдача дополнения к сертификату типа ВС в соответствии с процедурами АЛ- 21 МАК (раздел Е), в том числе при продлении ресурсов и сроков службы ВС; сохранение стабильности производства; сертификация экземпляра ВС; сертификация эксплуатанта и организации по ТОиР (Центра ТОиР); общесистемные процессы, связанные с построением системы управления процессами ПЛГ ВС; управление режимами ПЛГ ВС; контроль летной годности ВС; управление процессами ПЛГ ВС; информационное обеспечение.

На основе системного подхода определен состав показателей эффективности процессов ПЛГ ВС, включающий показатели безотказности АТ, безопасности и регулярности полетов, интенсивности использования ВС, экономичности процессов ПЛГ ВС. При этом, по сравнению с известной системой показателей эффективности процессов ТЭ ВС, расширена номенклатура единичных и комплексных показателей, введены дополнительно единичные показатели: вероятность невозникновения особой ситуации в полете Р c(t), вероятность безотказной работы Р(1), наработка на отказ Т0 вероятность восстановления PB(t), среднее время восстановления tB и комплексные показатели: коэффициент готовности Кг, коэффициент оперативной готовности ког.

Предложены новые показатели эффективности процессов ПЛГ ВС:

- коэффициент оперативного использования Haj-м уровне управления Кои .

коиГК*чт>

- коэффициент эффективности использования Haj-м уровне управления K3n¡

j

где Г._,, Tj - фонд календарного времени на j -1, j -м уровне управления, соответственно.

Решение задач управления процессами ПЛГ ВС требует информационного обеспечения, которое должно содержать всю номенклатуру исходных данных о летной годности ВС. Выполнена классификация информации о летной годности ВС.

Во втором разделе разработано научно-методическое обеспечение моделирования управляемых процессов ПЛГ ВС, включающее: формирование иерархической структуры полумарковской модели управляемых процессов ПЛГ ВС, оценивание параметров и проверку ее адекватности по данным эксплуатационных наблюдений.

Разработана методика построения полумарковской модели управляемых процессов ПЛГ ВС, учитывающая особенности процесса ПЛГ ВС как объекта управления, свойства полумарковских процессов, характер исходной информации о процессах ПЛГ ВС и содержащая методические рекомендации по решению комплекса задач.

1. Разбиение множества состояний процесса эксплуатации ВС на непересекающиеся подмножества 5., i = \,г, т.е. выбор состояний процесса ПЛГ ВС с учетом его

иерархической структуры и характера исходной информации.

Предложен новый подход к разбиению множества состояний процесса ПЛГ ВС S.,i = 1 ,г на группы, в соответствии с порядком среднего времени пребывания в этих

состояниях и с учетом, существующей в системе государственной статистической отчетности формы № 34-ГА «Сведения о календарном времени самолетов, вертолетов»:

где время пребывания объекта в состояниях из 51, - порядка нескольких часов, в состояниях из - порядка нескольких суток, из - порядка нескольких недель.

Построение модели управляемого процесса ПЛГ ВС на разных уровнях его иерархической структуры (табл. 2):

0-й уровень ио (в рейсе) - состояния ^5,,...,л. ^ е¿'д,

1-й уровень их (оперативный цикл) - состояния 50, ,

2-й уровень 1!2 (периодический цикл) - состояния ,

3-й уровень (ремонтный цикл) - состояния З^и^, I

Это означает, что

^оЧ^оЬ С/, = {^ои^},г/2 = {ии52}, (73={50и51и52и53}.

В табл. 2 содержатся предложения о расширении номенклатуры состояний формы № 34: курсивом выделены состояния, полученные путем декомпозиции состояний «в рейсе» и «техническое обслуживание», а полужирным шрифтом выделены дополнительные состояния, необходимые в современных условиях.

2. Определение функций распределений случайных величин/-'(г),г = 1,г, характеризующих время пребывания объекта в состояниях S¡, г = 1, г.

3. Определение условных вероятностей Р.^.,перехода объекта из состояния л. в состояние 5 , в зависимости от характера исходной информации:

а) известна последовательность смены состояний каждого наблюдаемого объекта (полные данные);

б) известно распределение всех наблюдаемых объектов по состояниям

¡ = 1,г после одного и того же числа смен состояний;

в) известно распределение всех наблюдаемых объектов по состояниям 5., /= 1,г в результате наблюдений за процессом ПЛГ ВС в течение времени Т с интервалами ДТ (агрегированные данные).

4. Проверка адекватности полумарковской модели исходному процессу, которая включает проверку того, что функции распределения случайных величин

.Р. (?),/ = 1,г зависят лишь от времени пребывания в состоянии и проверку того, что «вложенная цепь» смены состояний объектов является однородной марковской цепью первого порядка.

5. Определение показателей эффективности процесса ПЛГ ВС на разных уровнях его иерархической структуры.

В третьем разделе разработано научно-методическое обеспечение программного управления процессами ПЛГ ВС, включающее: формирование структуры программы эксплуатации и подсистемы управления процессами ПЛГ ВС, разработку

Иерархическая структура процесса ПЛГ ВС

Уровни управления Подмножества состояний процесса ПЛГ ВС Состояния процесса ПЛГ ВС

и„ и, и2 и3 Обозначение, Наименование Обозначение Наименование

+ + + + 50 =(*„,...,*. ) Исправные в рейсе П В полете

ЕР Обеспечение вылета в рейс

вР Восстановление поврежден

Мр Простои по метеоусловиям

+ + + Исправные в Г В резерве

авиапредприятии А Исправные, не совершавши

м Простои по метео в базовом

Е Обеспечение вылета в базов

+ + Неисправные в ТБ ТО по форме Б

авиапредприятии Тп ТО по периодическим форме

3 Отсутствие запасных частей

Дв Отсутствие двигателей

д Доработки по бюллетеням

ж Рекламации промышленное

в Восстановление поврежден!

Пр Продление ресурсов и сро!

Э Сертификация экземпляр

Л Расследование происшестви

+ с ( \ Неисправные в Мл Мониторинг летной годно

Центре ТОиР Ор Ожидание ремонта

(АРЗ) Рк Ремонт капитальный

Жр Рекламации ремонтным зав<

с Списание ВС

метода оценки эффективности процесса ПЛГ ВС и построение модифицированной полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ «стареющего» парка ВС.

1. Разработаны структура программы эксплуатации ВС и подсистема управления процессами ПЛГ ВС (рис. 1).

2. Предложены выражения для оценки показателей эффективности процессов ПЛГ ВС (табл.3):

1) при известном методе - коэффициента использования Ки. = J., /' = 0^3,

2) при новом методе - коэффициента эффективности использования

£,„.=/.,/ = (р. ЭП! I' >

В терминах полумарковских процессов определены условные показатели ^эт = .' = 0,3 (1,2) (новые показатели) на различных уровнях управления и абсолютный показатель Ки = / = У3 (3) (известный показатель):

'0 = ад,/ Еад,;

^ = Е ад, / Еад,, У = 1,3;

ы / N1

7 = ад,/

Еад,+ Е I ;г;/£// + £ л-„л

/=г|+1 ш=*2+1

(О (2) (3)

Определены зависимости условных показателей /0> V ^з от абсолютного показателя / =

/о(/)=77

г0 '1 г2 Г

Еад,+ X + I ад,+ I

'=1 *='0 + 1 ,=''1+| т = г2+ I

г0

5>/Л 1 = 1

(4)

'о

X ад

-/ = -

Еад,+ Е + Е ад,+ Е ятРт

, = 1 к = (¡) + I I = Г, + I 01 = гг + 1

ад.

г0 1 Е ад,- + Е

'2(')=-

'0 Ч

<=' * = ''о + 1

(5)

'о '1 г2 г

2 1 ЗГ/А/+ 2

/

г0 Г1 г2 I V,-+ Ё ^^ + I »/А/

-Л(б)

''0 1 г2 Еад,+ Е + Е ад,

(7)

Зависимости (4 - 7) можно применить для нормирования новых показателей

Рис. 1. Схема управления процессами ПЛГ ВС: ИАО полетов - инженерно-авиационное обеспечение полет

эффективности использования ВС на разных уровнях управлении процессами ПЛГ ВС при заданном значении коэффициента использования (абсолютного показателя).

Таблица 3

Методы оценки показателей эффективности процессов ПЛГ ВС

Уровень управления, и,, /=бГз Показатели эффективности

Коэффициент использования Кьп = / = 0,3 (известный метод) Коэффициент эффективности использования К^,,. =/.,/ = 0,3 Э111 /' (новый метод)

У0 = Р(ф0) 'о^Мо)

Ц = №> и 5,} из,) о/ад)

^/2={50и5'1и52} /2 = Р^о и5,/50 и52)

¡^{¿„и^и^и^} У3 = />(5,/50и5,и52и53) /3 = Р (1111Д, и и и 53)

С/,. ,1 = 03 У, =/>(*,/$,) 1. = р{ и 5,/и 5,1

Для сравнительной оценки показателей эффективности процесса ПЛГ на примере самолетов Ту-154М в авиапредприятиях ОАО «Аэрофлот-РАЛ», ОАО «АК Ютэйр» и ОАО «Дальавиа» на рис. 2 приведены результаты моделирования зависимостей: коэффициента эффективности использования Кэи. ),/ = 0,3 (а) и коэффициента использования К№ (./, ), = J¡, / = 0,3 (б) от уровня управления / = 0,3 в разных авиакомпаниях; коэффициента эффективности использования КЭН1(11),1 = 0,3 (в) и коэффициента использования К№ (/, ) = /,,/ = 0,3 (г) от абсолютного коэффициента использования Ки =1 в ОАО «Аэрофлот-РАЛ».

Лучших результатов по коэффициенту использования добился ОАО «Аэрофлот-РАЛ». По коэффициенту эффективности использования могут быть поставлены следующие задачи: для ОАО «Аэрофлот-РАЛ»- снизить простои в периодическом цикле, а для ОАО «АК Ютэйр» и ОАО «Дальавиа» - снизить простои в рейсе и в оперативном цикле.

Приведенные на рис. 2 (в, г) результаты моделирования зависимостей коэффициента эффективности использования и коэффициента использования от абсолютного коэффициента использования парка самолетов Ту-154М ОАО «Аэрофлот-РАЛ» дают возможность нормировать значения показателей: коэффициента эффективности использования и коэффициента использования на каждом уровне управления по заданным значениям абсолютного коэффициента использования.

3. Показана возможность применения предложенной модифицированной полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ ВС для оценки эффективности прогрессивных программ ПЛГ самолетов Ту-154М без капитального ремонта.

Г" Г}

Ё ¡5 ® 5

О

1,000 0,900 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200

0.100 0.150 0.2Э00.250 0,30В 0,350 0,400 0,450 0,500 0,550 0,600 Абсолютный коэффициент использования

НО

♦II

-»-12

Абсолютным коэффициент использования

Рис. 2. Моделирование зависимостей показателей эффективности процесса ПЛГ самолета Ту-154М за 2006 год

В настоящее время парк самолетов Ту-154М ряда авиакомпаний, в том числе ОАО АК «Аэрофлот-РАЛ», ОАО «АК Ютэйр», ОАО АК «Сибирь», ЗАО АК «АЛРОСА», эксплуатируется по новой программе ПЛГ без капитального ремонта. Программа, разработанная ОАО «Туполев», ГосНИИ ГА, ГосНИИ АН и ЦАГИ, предусматривает значительное увеличение межремонтных (до первого ремонта) и назначенных ресурсов и сроков службы при условии ежегодного мониторинга летной годности каждого экземпляра самолета Ту-154М в условиях Центров ТОиР: ЗАО «АТБ Домодедово», ОАО «ВАРЗ-400» и ООО «Сибирь-техник». Программа основана на обобщении опыта длительной эксплуатации парка самолетов Ту-154М при исходной программе, предусматривающей поэтапное продление ресурсов и сроков службы, выполнение капитальных ремонтов.

Новая программа ПЛГ учитывает рекомендации 1САО по сохранению целостности конструкции, международную практику и тенденции развития программ ПЛГ самолетов ГА. Программа предусматривает выполнение в Центрах ТОиР комплекса работ по мониторингу и ПЛГ самолетов Ту-154М, в том числе оценку технического состояния в объеме формы периодического ТО Ф-2, выполнение доработок конструкции по бюллетеням промышленности и директив летной годности, замену силовых элементов планера и комплектующих изделий с ограниченным ресурсом, контроль критических элементов планера (коррозионные, усталостные и механические повреждения), контроль параметров и уровня безотказности компонентов, выполнение дополнительного перечня работ.

Применение математического аппарата управляемых полумарковских процессов для моделирования процессов ПЛГ самолетов Ту-154М на протяжении всего их жизненного цикла дает возможность выполнить оценку эффективности различных вари-

антов программы ПЛГ самолетов Ту-154М. На рис. 3 представлена схема полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ самолета Ту-154М для >го вида программы ПЛГ ВС.

Оценка основных показателей эффективности процесса ПЛГ ВС (табл. 2, 3, рис. 3) выполняется по следующим формулам:

- вероятность возникновения особой ситуации ¡-го вида в полете P0Q и вероятность своевременного отправления в рейс (Рр оту. с учетом задержек по техническим причинам)

ГМ

р =

госу

I

1еП->1

-ТО 1 Ч^Ва . .

рот1 ^ Л-(

- коэффициент использования ВС

киГ I I а м с! / Е Е а

шцщ 4 4 4!

п.= Е. Е ^,47 Е Е я ^^ ып.]^,

1 кеК, / ,-г. кеК: 4 4 4

- коэффициент удельных простоев на ПЛГ ВС Кп

- удельные трудовые затраты на ПЛГ ВС

Е Е я, г,* ^ / Е Е як мк ¿к ил,у е J,

/ /еЛ^*6*/

- удельные материальные затраты на ПЛГ ВС

/ П>ч К]

- удельная стоимость ПЛГ ВС

где л. = X Е я.Р^с1к, X ^ =1, ',7 е 5 , - стационарные вероятности

пребывания ВС в состояниях, цк- Е еБ - среднее время пребывания ВС в

' ' 4

состоянии при принятой стратегии ПЛГ ВС; с!к - вероятность того,

что в ¡-м состоянии принимается решение к.

Показано, что при обеспечении заданного уровня безопасности и регулярности полетов новая программа ПЛГ самолетов Ту-154М (без капитального ремонта) в условиях Центров ТОиР эффективнее исходной программы ПЛГ (с капитальным ремонтом и поэтапным продлением ресурсов и сроков службы) по показателям интенсивности использования и экономичности процессов ПЛГ ВС самолетов Ту-154М.

Результаты проведенных исследований и опыт применения эффективной программы ПЛГ самолетов Ту-154М (без капитального ремонта) в Центрах ТОиР может быть использован при эксплуатации «стареющего» парка ВС других типов.

Рис. 3. Граф состояний и переходов полумарковской модели процесса ПЛГ ВС Обозначения состояний приведены в табл. 1. Дополнительные состояния: ГРаг особая ситуация в полете ¡-го вида, З^ - задержка вылета по техническим причинам.

В четвертом разделе разработано научно-методическое обеспечение управления процессами ПЛГ компонентов ВС, содержащее процедуры выбора стратегий и режимов ПЛГ компонентов ВС, модели и методики управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых по наработке, по состоянию с контролем параметров, с контролем уровня надежности и заменяемых по состоянию.

1. Приведены методические рекомендации по выбору режимов ПЛГ ВС с учетом принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ ВС. При этом, под режимом ПЛГ ВС понимаются условия проведения работ по ПЛГ компонентов, включающие перечень и периодичность работ и технические характеристики средств ПЛГ ВС. Режимы ПЛГ.компонентов ВС в зависимости от принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ состоят из сочетания режимов ТОиР, режимов диагностирования, режимов контроля параметров и режимов контроля надежности.

2. Предложена методика управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых по наработке, основанная на модифицированной модели управления режимами ТОиР компонентов с учетом старения и частичного восстановления. В качестве управляющего воздействия используется вероятность полного восстановления («качество восстановления»).

3. Разработана модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления с независимыми приращениями.

Пусть летная годность компонента ВС определяется значениями диагностического параметра д (?), изменение которого во времени представляет собой процесс

накопления с независимыми положительными приращениями Д,-, / = !,«, Дп = Л, + Д2 + ••■ + Дп, имеющими экспоненциальное распределение с параметром распределения Я . Процесс накопления может находиться в одном из трех состояний: 1 (0 < Дп с*?,), 2 < Д„ <82), 3 (¿2 < Ап <¿3) . Выполняемые для ПЛГ компонентов ВС работы по ТОиР взаимно независимы и следуют друг за другом через промежутки времени г;, г = 1,и, Тп = т, + т2 Н-----ь т„ , имеющие экспоненциальное распределение

с параметром р.

При известных параметрах процесса накопления Дл, X, р рассматриваются задачи определения режимов ПЛГ компонентов ВС по критерию минимальных суммарных затрат на диагностирование С,, профилактическое ТО С2 и аварийный ремонт С3: 1) для заданной периодичности ТОиР 7),/ = 1,и определить минимальное предотказовое значение параметра <5,; 2) для заданного минимального предотказово-го значения параметра определить периодичность проверок Т-, / = 1 ,п.

При решении указанных задач используется известное из теории восстановления выражение для плотности распределения д(1,5) времени t до пересечения уровня 5: д(1,6) = ре-р'-яг10(рад).

4. Предложена методика управления процессами ПЛГ компонентов ВС, заменяемых по состоянию, основанная на известной «модели экранов» и модифицированной полумарковской модели процесса ТЭ компонентов. Введение двух состояний восстановления дает возможность учитывать разные затраты на восстановление изделий, заменяемых после отказа и в предотказовом состоянии.

5. Предложены модели управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых с контролем надежности, основанные на применении методов построения доверительных границ для показателей надежности и параметров распределения случайных величин. При этом величина (ширина) доверительного интервала характеризует точность статистической оценки генеральной характеристики, а доверительная вероятность - достоверность оценки.

Заключение

В диссертационной работе па основе проведенного анализа основных аспектов проблемы ПЛГ ВС: требований нормативных документов к процессам ПЛГ ВС, процессного подхода в системе менеджмента качества, состояния и тенденций развития организационных основ системы ТОиР ВС, методических аспектов управления процессами эксплуатации ВС, методов контроля надежности компонентов ВС,

а также путем:

- определения содержания системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

- выбора и обоснования системы показателей эффективности процессов ПЛГ

ВС;

- классификации процессов ПЛГ ВС как объектов управления и формирования групп процессов ПЛГ;

- классификации моделей управляемых процессов ПЛГ ВС и информации о летной годности ВС;

- формирования структуры совокупности взаимосвязанных программ управления процессами эксплуатации ВС, в том числе программы ПЛГ ВС;

- построения подсистемы управления процессами ПЛГ ВС, включающей контуры формирования и реализации программ ПЛГ парка ВС и экземпляра ВС;

- расширения номенклатуры режимов ПЛГ компонентов ВС и обоснования их выбора с учетом принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ;

- совершенствования методики управления режимами ПЛГ компонентов ВС с учетом старения и частичного восстановления;

- модификации модели управления режимами ПЛГ компонентов ВС, заменяемых по состоянию

разработана система научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, включающая принципы управления, цели управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, орган управления, функции управления, методы управления и типовые алгоритмы принятия решений, направленная на повышение эффективности процессов ПЛГ ВС, что соответствует поставленной цели диссертационной работы и является решением актуальной научной и прикладной задачи, имеющей важное хозяйственное значение.

В ходе выполнения работы были получены следующие новые научные результаты:

- приведено обоснование основных положений системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

- разработана методика построения полумарковской модели управления ПЛГ ВС с учетом иерархической структуры процесса и характера исходной информации;

- предложен метод оценки эффективности процесса ПЛГ ВС, учитывающий иерархическую структуру процесса, характер исходной информации и позволяющий на каждом уровне управления обеспечивать целенаправленную деятельность инженерно-технического персонала авиапредприятия по переводу ВС в соответствующее данному уровню целевое состояние за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- предложена модифицированная полумарковская модель управляемого процесса ПЛГ для анализа эффективности программ ПЛГ «стареющего» парка ВС;

- разработана модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления с независимыми положительными приращениями.

Полученные результаты позволяют:

- осуществлять в авиапредприятиях управление процессами ПЛГ ВС для обеспечения безопасности и регулярности полетов, повышения интенсивности использования ВС, снижения временных, трудовых и материальных затрат на ПЛГ ВС;

- сосредоточить усилия инженерно-технического персонала на каждом уровне управления процессами ПЛГ ВС на повышении его эффективности за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- применять эффективные программы ПЛГ ВС на основе мониторинга летной годности в Центрах ТОиР;

- производить оценку эффективности процессов ПЛГ ВС на разных уровнях иерархической структуры;

- осуществлять управление процессами ПЛГ компонентов ВС при разных стратегиях и режимах ПЛГ;

- выполнять построение и оценку адекватности полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ ВС.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных ВАК для публикаций материалов диссертаций

1. Файнбург И.А. Управление процессами ПЛГ ВС в центрах ТОиР AT. // Научный вестник МГТУГА № 100,- М.: МГТУ ГА, 2006. - С. 29-36.

2. Файнбург И.А. Управление режимами ПЛГ изделий AT по состоянию с контролем параметров. // Научный вестник МГТУГА № 108(11), серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт AT. Безопасность полетов.- М.: МГТУ ГА, 2006.-С, 61-65.

3. Файнбург И.А. Выбор и оптимизация режимов ПЛГ летательных аппаратов // Научный вестник МГТУГА № 119 (9), серия Аэродинамика и прочность.- М.: МГТУ ГА, 2007. - С. 179-183.

4. Файнбург И.А. Построение полумарковской модели управления процессом ПЛГ ВС. И Научный вестник МГТУГА № 123 (13), серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт AT. - М.: МГТУ ГА, 2008.- С. 147-152.

5. Файнбург И.А. Метод оценки эффективности процесса ПЛГ ВС. // Научный вестник МГТУГА № 123 (13),, серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт AT. - М.: МГТУ ГА, 2007.- С. 153-157.

6. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Управление режимами ПЛГ изделий летательных аппаратов, заменяемых по состоянию. // Научный вестник МГТУГА № 121 (11) серия Навигация и УВД. - М.: МГТУ ГА, 2007,- С. 51-56.

7. Бочкарев А.Н., Лончаков Ю.В., Файнбург И.А. и др. Модели технического обслуживания сложных систем (обзор). // Научный вестник МГТУГА № 121 (11), серия Навигация и УВД.- М.: МГТУ ГА, 2007.- С. 116-129.

8. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Прогнозирование располагаемого резерва готовых для выполнения рейсов ВС авиакомпании. // Научный вестник МГТУГА № 122 (12), серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт AT. Безопасность полетов. -М.: МГТУ ГА, 2007. - С. 123-131.

9. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Оценивание параметров полумарковских моделей процесса ПЛГ ВС по данным эксплуатационных наблюдений. // Научный вестник МГТУГА № 127 (3), серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт AT. Безопасность полетов. -М.: МГТУ ГА, 2008,- С. 39-43.

10. Шапкип B.C., Ицкович A.A., Семин A.B., Файнбург И.А. Анализ эффективности программы ПЛГ самолетов Ту-154М в центре ТОиР на основе прогрессивных технологий // Научный вестник МГТУГА № 130 (6), серия Аэромеханика и прочность, ПЛГ ВС. -М.: МГТУ ГА, 2008. С. 192-201.

11. Файнбург И.А Программное управление процессами ПЛГ ВС в центрах ТОиР AT. // Современные научно-технические программы транспорта. Сборник научных трудов IV международной научно-технической конференции 11-13 октября 2007 г.Ульяновск: УВАУ ГА, 2007.- С 184-186.

12. Ицкович А.А., Файнбург И.А Методологические основы управления процессами ПЛГ ВС в центрах ТОиР AT. // Современные научно-технические программы транспорта. Сборник научных трудов IV международной научно-технической конференции 11-13 октября 2007 г.-Ульяновск: УВАУ ГА, 2007.- С. 191-195.

13. Управление процессами ПЛГ ВС в Центрах ТОиР AT (506-06). Отчет о выполнении НИР, № государственной регистрации 01200607245./И.А. Файнбург.-М.: МГТУ ГА, 2007,- 146 с.

14. Itskovich А.А., Faynburg I.A., Shapkin V.S., Gromov M.S., Semin A.V., Grishin A.N. Application of the Effective Programmes of Maintaining Tu-154M Aircraft Airworthiness in the Aircraft Maintainance Centers //Of the third World's Congress «Aviation in the 21st-Kyiv, Ukraine: NAU, 2008. Volume 1. - S. 11.14 -11.21.

В других изданиях

Соискатель

Печать офсетная 1,25 усл.печ.л.

Подписано в печать 10.09.09 г. Формат 60x84/16

1,16 уч.-изд. л. Тираж 80 экз.

Заказ № 867/

Московский государственный технический университет ГА 125993 Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20 Редащионно-издателъский отдел 125493 Москва, ул. Пулковская, д.ба

© Московский государственный технический университет ГА, 2009

Введение.

1. Анализ и формирование системы научно-методического обеспечения управления процессами поддержания летной годности воздушных судов.

1.1. Анализ проблемы поддержания летной годности воздушных судов и постановка задач.

1.2. Научно-методические аспекты, управления процессами эксплуатации воздушных судов.

1.3. Формирование системы научно-методического обеспечения управления процессами поддержания летной годности воздушных судов.

1.4. Эффективность процессов поддержания летной годности воздушных судов.

1.5. Классификация информации о летной годности воздушных судов.

Выводы по разделу 1.

2. Научно-методическое обеспечение моделирования управляемых процессов поддержания летной годности воздушных судов.

2.1. Классификация моделей и постановка задачи построения полумарковской модели управляемых процессов поддержания летной годности воздушных судов. 54'

2.2. Формирование иерархической структуры полумарковской модели управляемых процессов поддержания летной годности воздушных судов. 57'

2.3. Оценивание параметров полумарковской модели управляемых процессов ( поддержания летной годности воздушных судов по данным • эксплуатационных наблюдений.

2.4. Проверка адекватности полумарковской модели управляемых процессов ( поддержания летной годности воздушных судов.

2.5. Построение модифицированной полумарковской модели управляемых процессов поддержания летной годности воздушных судов.

Выводы по разделу 2.

3. Научно-методическое обеспечение программного управления процессами поддержания летной годности воздушных судов.

3.1. Разработка структуры программы управления процессами эксплуатации с подсистемой управления процессами поддержания летной годности воздушных судов.

3.2. Разработка метода оценки эффективности процессов поддержания летной годности воздушных судов.

3.3. Оценка и моделирование показателей эффективности использования воздушных судов на разных уровнях иерархической структуры процессов поддержания летной годности.

3.4. Применение эффективной программы поддержания летной годности самолетов Ту-154М в центрах технического обслуживания и ремонта.

3.5. Оптимизация программного управления процессами поддержания летной годности воздушных судов.

Выводы по разделу 3.

4. Научно-методическое обеспечение управления процессами поддержания летной годности компонентов воздушных судов.

4.1. Выбор режимов поддержания летной годности компонентов воздушных судов.

4.2. Управление процессами поддержания летной годности компонентов воздушных судов, эксплуатируемых по наработке.

4.3. Управление процессами поддержания летной годности компонентов воздушных судов, эксплуатируемых по состоянию.

4.4. Управление процессами поддержания летной годности компонентов воздушных судов, заменяемых по состоянию.

4.5. Управление процессами поддержания летной годности компонентов воздушных судов, эксплуатируемых с контролем уровня надежности.

Выводы по разделу 4.

Актуальность работы. Проблема поддержания летной годности (ПЛГ) воздушных судов (ВС) в современных условиях работы отрасли находится в центре внимания авиационной администрации, специалистов научно-исследовательских организаций, предприятий авиационной промышленности и гражданской авиации (ГА). Эти условия характеризуются отсутствием у части авиакомпаний достаточной производственной базы для ПЛГ ВС, эксплуатацией «стареющего» парка ВС и ограниченными возможностями его обновления.

Основные требования и рекомендации по ПЛГ ВС содержатся в международных стандартах и руководствах ИКАО [72, 89], в нормативных документах МАК [1-4, 90, 91] и Российской Федерации [18, 21, 25-36, 48, 77-80, 83, 86, 88, 90, 91, 93, 104, 117-119, 121], в опубликованных материалах научно-исследовательских работ [14, 24, 42, 50, 84, 95-101, 122, 124].

В "Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года" [104], утвержденной Правительством Российской Федерации 22.11.2008 г. №1734-р, в ряду основных недостатков российского транспорта выделяются низкий технический уровень и неудовлетворительное состояние производственной базы, сохранение тенденции старения основных фондов и их неэффективного использования. Отмечается, что износ основных фондов крупных и средних коммерческих организаций составил на воздушном транспорте 50,3%. Значительная часть технических средств транспорта эксплуатируется за пределами нормативного срока службы. Следствием этих недостатков является значительное ухудшение показателей безопасности работы транспорта. К важнейшим элементам обеспечения безопасности полетов Транспортная стратегия относит совершенствования системы ПЛГ ВС в эксплуатации.

Приоритетной задачей создаваемых в последние годы Центров технического обслуживания и ремонта (ТОиР) авиационной техники (АТ) [88] является внедрение процессов ПЛГ ВС, обеспечивающих проведение всех видов ТОиР и доработок АТ, продления ресурсов и сроков службы, сертификации экземпляра ВС и технической поддержки эксплуатации ВС в авиакомпаниях.

Вместе с тем, следует отметить недостаточное научно-методическое обеспечение управления процессами ПЛГ ВС. Не уделяется должного внимания разработке и внедрению процессного подхода в области ПЛГ ВС, не решаются задачи научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС на разных уровнях их иерархической структуры. Содержание и структура комплекса работ, процедур и мероприятий по ПЛГ ВС требуют уточнения.

В связи с этим, особую актуальность приобретает проблема создания системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС. При решении этой проблемы в диссертационной работе сохраняется преемственность с научно-исследовательскими работами, выполненными в МГТУ ГА и ГосНИИ ГА в области ПЛГ и управления эффективностью процессов технической эксплуатации (ТЭ) ВС.

Целью работы является повышение эффективности процессов ПЛГ ВС на основе применения разработанного в диссертации научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС.

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных задач:

1. Анализа и формирования системы научно - методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, содержащей принципы управления, цели управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, органы управления, функции управления, методы управления и типовые алгоритмы принятия решений.

2. Научно-методического обеспечения моделирования управляемых процессов ПЛГ ВС, включающего: формирование иерархической структуры полумарковской модели управляемых процессов ПЛГ ВС, оценивание параметров и проверку адекватности полумарковской модели управляемых процессов ПЛГ ВС по данным эксплуатационных наблюдений, построение модифицированной полумарковской модели управляемых процессов ПЛГ ВС.

3. Научно-методического обеспечения программного управления процессами ПЛГ ВС, включающего: формирование структуры программы управления процессами эксплуатации с подпрограммой управления процессами ПЛГ ВС, разработку метода оценки эффективности процессов ПЛГ ВС и методики оптимизации управляемых процессов ПЛГ ВС.

4. Научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ компонентов ВС, содержащего процедуры выбора режимов ПЛГ компонентов ВС, методы управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых по наработке, по состоянию с контролем параметров, с контролем уровня надежности и заменяемых по состоянию.

Научная новизна работы состоит в.том, что впервые разработаны:

- система научно-методического обеспечения, управления процессами ПЛГ ВС, включающая принципы управления, цели управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, органы управления, функции управления, методы-управления и типовые алгоритмы принятия решений;

- методика построения полумарковской модели управления процессами ПЛГ ВС с учетом иерархической структуры процессов и характера исходной информации;

- структура программы управления процессами эксплуатации с подпрограммой управления процессами ПЛГ ВС;

- метод оценки эффективности процесса ПЛГ ВС, учитывающий иерархическую структуру процесса, характер исходной информации и позволяющий на каждом уровне управления обеспечивать целенаправленную деятельность инженерно-технического персонала авиапредприятия по переводу ВС в соответствующее данному уровню целевое состояние за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления с независимыми положительными приращениями.

На защиту выносится система научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС, включающая следующие теоретические положения, методы, математические модели и методики:

- основные положения системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

- методические рекомендации по построению полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ ВС с учетом его иерархической структуры;

- схема системы программного управления процессами ПЛГ парка и экземпляра ВС,

- метод оценки эффективности процессов ПЛГ ВС на разных уровнях их иерархической структуры;

- модифицированная полумарковская модель управляемого процесса ПЛГ «стареющего» парка ВС;

- модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС, эксплуатируемых по состоянию с контролем параметров.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют: осуществлять в авиапредприятиях управление процессами ПЛГ ВС для обеспечения безопасности и регулярности полетов, повышения интенсивности использования ВС, снижения временных, трудовых и материальных затрат на ПЛГ ВС; применять эффективные программы ПЛГ ВС, включающие различные стратегии и режимы ПЛГ компонентов ВС; производить управление процессами ПЛГ ВС при разных методах технической эксплуатации, стратегиях и режимах ТОиР компонентов.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы реализованы и внедрены: в ОАО "Туполев", ГосНИИ ГА, Центре ТОиР ЗАО "АТБ Домодедово", ОАО «Аэрофлот-РАЛ» при реализации и оценке эффективности программы ПЛГ самолетов Ту-154М без капитального ремонта; в научно-исследовательской работе, выполненной автором по гранту МГТУ ГА на тему «Управление процессами ПЛГ ВС в Центрах ТОиР АТ», результаты которой представлены в отчете о НИР № 509-06 в 2007 г. , № г.р. 012006097245 [105]; в методических пособиях, изданных в МГТУГА, по изучению курсов, выполнению курсовых и контрольных работ по учебным дисциплинам "Управление процессами ТЭ ЛА", "Эффективность процессов эксплуатации ЛА", "Надежность AT" для студентов по специальности 160901, по направлению 160900 (подтверждается актами внедрения) [57-62].

Апробация результатов работы.

Результаты выполненной работы представлены в 15 докладах на Международных научно-технических конференциях: в МГТУ ГА, г. Москва, "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества" (2006 г. [10, 111, 112 ], 2008 г. [66, 116, 126 ]); в МАИ, г. Москва, "Авиация и космонавтика" (2004 г. [55], 2005 г. [56 ], 2006 г. [63, 113 ], 2007 г. [64 ]); в ЕАТК ГА, г. Егорьевск, "Чкаловские чтения" (2007 г. [28, 47, 115]); в УВАУ ГА, г. Ульяновск, "Современные научно-технические программы транспорта" (2008 г. [65, 114]); в НАУ, г. Киев, "3- й Всемирный конгресс. Авиация в XXI столетии" (2008 г. [67]).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликованы 36 печатных работ [7, 8, 10, 12, 13, 45, 52-67, 105-116, 123, 126], в том числе 10 научных статей в изданиях, рекомендованных ВАК России для публикации материалов диссертационных работ [12, 52-54, 106-110, 123].

Выводы по разделу 4

1). Выбор режимов ПЛГ компонентов ВС осуществляется с учетом принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ изделий ВС. При этом под режимом ПЛГ компонентов ВС понимаются условия проведения работ по поддержания летной годности, включающие перечень и периодичность работ и технические характеристики средств ПЛГ компонентов ВС. Режимы ПЛГ компонентов ВС в зависимости от принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ компонентов ВС состоят из сочетания режимов ТОиР, режимов диагностирования, режимов ТОиР с контролем параметров и режимов контроля надёжности.

2). Предложена методика управления режимами ПЛГ компонентов ВС с учетом старения и частичного обновления. В качестве управляющего воздействия используется вероятность полного восстановления («качество восстановления»).

3). Разработана модель управления режимами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления с независимыми приращениями.

4). Предложена методика управления режимами ПЛГ компонентов ВС, заменяемых по состоянию, основанная на известной «модели экранов» и модифицированной полумарковской модели процесса ПЛГ компонентов. Введение двух состояний восстановления дает возможность учитывать разные затраты на восстановление компонентов, заменяемых после отказа и в предотказовом состоянии.

5). Предложены модели управления режимами контроля надежности компонентов на основе применения методов построения доверительных границ для показателей надежности и параметров распределения случайных величин. Величина (ширина) доверительного интервала характеризует точность выборочной оценки генеральной характеристики, а доверительная вероятность — достоверность оценки.

Приведены способы определения доверительных границ для показателей надежности при различных законах распределения случайных величин. Использование этих моделей направлено на совершенствование применяемых в авиапредприятиях методик контроля надежности, недостатки которых показаны в главе 1.

6). Результаты исследований, представленные в разделе 4, опубликованы в работах [57, 61, 62, 107, 108, 115].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенного анализа основных аспектов проблемы ПЛГ ВС: требований нормативных документов к процессам ПЛГ ВС, процессного подхода в системе менеджмента качества, состояния и тенденций развития организационных основ системы ТОиР ВС, методических аспектов управления процессами эксплуатации ВС, методов контроля надежности компонентов ВС, а также путем:

- определения содержания системы научно-методического обеспечения управления процессами ПЛГ ВС;

- выбора и обоснования системы показателей эффективности процессов ПЛГ ВС;

- классификации процессов ПЛГ ВС как объектов управления и формирования групп процессов ПЛГ;

- классификации моделей управляемых процессов ПЛГ ВС и информации о летной годности ВС;

- формирования структуры совокупности взаимосвязанных программ управления процессами эксплуатации ВС, в том числе программы ПЛГ ВС;

- построения подсистемы управления процессами ПЛГ ВС, включающей контуры формирования и реализации программ ПЛГ парка ВС и экземпляра ВС;

- расширения номенклатуры режимов ПЛГ компонентов ВС и обоснования их выбора с учетом принципов проектирования, методов и стратегий ПЛГ;

- совершенствования методики управления режимами ПЛГ компонентов

ВС с учетом старения и частичного восстановления;

- модификации модели управления режимами ПЛГ компонентов ВС, заменяемых по состоянию разработана; система научно-методического обеспечения1 управления процессами ПЛГ ВС, включающая: принципы управления, цели; управления, характеристики процессов ПЛГ ВС как объектов управления, орган управления; функции управления, методы; управления: и типовые алгоритмы: принятия;; решений; направленная* на повышение эффективности» процессов ПЛГ ВС, что соответствует поставленной цели диссертационной работы* и является решением актуальной научной и прикладной задачи, имеющей важное хозяйственное значение.

В ходе выполнения работы были получены следующие новые научные результаты:

- приведено обоснование основных положений системы; научно-методического обеспечения управления процессамиПЛР ВС; ■ •

- разработана методика построения^ полумарковской модели управления ПЛГ ВС с учетом иерархической структуры процесса и характера исходной информации;

- предложен метод оценки эффективности процесса ПЛГ ВС, учитывающий иерархическую структуру процесса, характер исходной информации и позволяющий: на каждом уровне управления обеспечивать целенаправленную деятельность, инженерно-технического персонала авиапредприятия по переводу ВС в. соответствующее данному уровню целевое состояние за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- предложена модифицированная, полумарковская модель управляемого процесса ПЛГ для: анализа эффективности программ ПЛГ «стареющего» парка ВС;

- разработана модель управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение: которых во времени образует процесс накопления с независимыми положительными приращениями.

Полученные результатышозволяют:

- осуществлять в авиапредприятиях управление процессами ПЛГ ВС для обеспечения безопасности и регулярности полетов, повышения, интенсивности использования ВС, снижения временных, трудовых и материальных затрат на ПЛГ ВС;

- сосредоточить усилия инженерно-технического персонала на каждом уровне управления процессами ПЛГ ВС на повышении его эффективности за счет сокращения непроизводительных простоев ВС;

- применять эффективные программы ПЛГ ВС на основе мониторинга летной годности в Центрах ТОиР;

- производить оценку эффективности процессов ПЛГ ВС на разных уровнях иерархической структуры;

- осуществлять управление процессами ПЛГ компонентов ВС при разных стратегиях и режимах ПЛГ;

- выполнять построение и оценку адекватности полумарковской модели управляемого процесса ПЛГ ВС.

1. Авиационные правила. Часть 25.Нормы летной годности самолетов транспортной категории. — М.:МАК, 1994. 322 с.

2. Авиационные правила. Часть 21.Процедуры сертификации авиационной техники. М.: МАК, 1999. - 36 с.

3. Авиационные правила. Часть 39. Директивы летной годности. МАК, -М.:1999.-4 с.

4. Авиационные правила. Часть 145. Ремонтные организации. М.: МАК, 1999. -20 с.

5. Аралов Г.Д. Новые тенденции развития и технические решения создания летательных аппаратов: оперативный аналитический обзор. В 2-х частях. М.: ВИНИТИ АН СССР,1988. - 120 с.

6. Арепьев А.Н., Громов М.С., Шапкин B.C. Вопросы эксплуатационной живучести авиаконструкций. М.: Воздушный транспорт, 2002. — 424 с.

7. Барзилович Е.Ю. Оптимально управляемые случайные процессы и их приложения (теоретические основы эксплуатации авиационных систем по состоянию).- Егорьевск, ЕАТКГА, 1996. 299 с.

8. Биргер И.А. Техническая диагностика. -М.: Машиностроение, 1978. 240с.

9. Бочкарев А.Н., Лончаков Ю.В. Осипов A.B., Осташкевич В.А., Файнбург И.А. Модели технического обслуживания сложных систем (обзор). // Научный вестник МГТУГА, серия Навигация и УВД, № 121 (11):- М.: МГТУ ГА, 2007.-С. 116-129.

10. Вентцель Е.С. Исследование операций.- М.: Советское радио, 1972. 552 с.

11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и ее технические приложения: Учеб. пособие для студ. втузов / Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. М.: Издательский центр «Академия», 2003, - 464 с.

12. Верников Г. Основные методологии обследования организаций. Стандарт IDEFO. Сайт: Корпоративный менеджмент, 2001. 13 с.

13. Воздушный кодекс Российской Федерации. -М.: Авиаиздат, 1997. — 60 с.

14. Волков Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. М.: Учебное пособие для втузов. - М.: Высш. Шк., 1987. - 400 с.

15. Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Техническое обслуживание и ремонт авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплесов: учебник/

16. В.Г.Воробьев, В.Д.Константинов. — М.: МГТУ ГА; Университетская книга, 2007. 472 с.

17. Временное положение об организации и проведении работ по установлению ресурсов и сроков службы гражданской авиационной техники введено приказом ФАС России от 19.02 1998 г. М.: ФАС России, 1998.

18. Герасимова Е.Д. Применение метода статистического регулирования при управлении надежностью изделий AT в ЭАП // Сборник научных трудов проблемы обеспечения эксплуатационной надежности и технологичности АТ,-М.: МИИГА, 1986.- С. 58-64.

19. Гишваров A.C. Оптимизация надежности систем летательных аппаратов и двигателей. Уфа: УГАТУ, 2003. - 138 с.

20. Громов М.С., Шапкин B.C. Проблемы поддержания летной годности воздушных судов// Научный вестник МГТУГА, серия Аэродинамика, прочность, поддержание летной годности ВС. № 73(2) .- М.: МГТУГА, 2004.

21. ГОСТ 25866-83. Эксплуатация техники. Термины и определения. М.: Изд. стандартов, 1983. - 5 с.

22. ГОСТ15.601-98 Система разработки и постановки на производство. Техническое обслуживание и ремонт техники. Основные положения. М.: Изд. стандартов, 1983.

23. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. М.: Изд. стандартов, 1983. - 12 с.

24. Инструкция. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Термины и определения. 54-003-025-89. М.: МГА СССР, 1990. - 46с.

25. ГОСТ 28056-89. Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику. Построение, изложение, оформление и содержание программы технического обслуживания и ремонта авиационной техники. — М.: Изд. стандартов, 1989.

26. ГОСТ Р ИСО 9000 2001. Система менеджмента качества. Основные положения и словарь. - М.: Госстандарт России, 2001. — 27 с.

27. ГОСТ Р ИСО 9001 2001. Система менеджмента качества. Требования. -М.: Госстандарт России,2001. — 21 с.

28. ГОСТ Р ИСО 9004 2001. Система менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. - М.: Госстандарт России,2001. - 46 с.

29. ГОСТ Р ИСО 40.002 2000. Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Основные положения. - М.: Госстандарт России,2000.-24 с.

30. ГОСТ Р ИСО 40.003 2000. Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Порядок проведения сертификации систем качества и сертификации производств. — М.: Госстандарт России,2000.-38 с.

31. ГОСТ Р ИСО 40.005 2000. Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Инспекционный контроль сертифицированных систем качества и сертификации производств. -М.: Госстандарт России,2000.-14 с.

32. Государственная программа обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации. Утв.распоряжением правительства российской Федерации от 6.05.2008 г. № 641-р. М.: Минтранс РФ,2008. - 21 с.

33. Далецкий C.B., Деркач О.Я., Петров А.Н. Эффективность технической эксплуатации самолетов гражданской авиации. — М.: Воздушный транспорт, 2002.-216 с.

34. Далецкий C.B. Проектирование системы технического обслуживания и ремонта воздушных судов гражданской авиации. — М.: МАИ. — 364 с.

35. Далецкий C.B. Формирование эксплуатационно-технических характеристик воздушных судов гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 2005. — 416 с.

36. Деркач О.Я. Формирование систем технического обслуживания самолетов при их создании. М.: Машиностроение, 1993. - 224 с.

37. Диогенов C.B., Кирпичев И.Г., Шапкин B.C. О совершенствовании системы поддержания летной годности воздушного судна на основе прогрессивных технологий //Научный вестник МГТУ ГА № 119 (9), серия Аэромеханика и прочность.- М.: МГТУ ГА, 2007.- С. 82-87.

38. Елисов JI.H., Баранов В.В. Управление и сертификация в авиационной транспортной системе. — М.: Воздушный транспорт, 1999.

39. Зубков Б.В., Аникин Н.В. Авиационное техническое обеспечение безопасности полетов. —М.: Воздушный транспорт, 1990

40. Замков О.О., Толстопятенко A.B., Черемных Ю.Н. Математические методы в экономике: Учебник / Под общ. ред. д.э.н., проф. А.В.Сидоровича; МГУ им. М.В. Ломоносова. -М.: Издательство «Дело и Сервис», 2004. 308 с.

41. Ицкович A.A. Управление процессами технической эксплуатации летательных аппаратов. Учебное пособие.- М.: МГТУГА, Часть 1- 1994. — 116 с. Часть 2 2002. - 88 с. Часть 3 - 2002. - 100 с.

42. Ицкович A.A., Смирнов H.H. Управление эффективностью процесса технической эксплуатации самолетов гражданской авиации: Учебное пособие. М.: МИИ ГА, 1993.- 88 с.

43. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Управление режимами поддержания летной годности изделий летательных аппаратов, заменяемых по состоянию. // Научный вестник МГТУГА № 121 (11), серия Навигация и УВД,- М.: МГТУ ГА, 2007.- С. 51-56.

44. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Управление процессами поддержания летной годности воздушных судов // 3-я международная конференция «Авиация и космонавтика-2004». 1-4 ноября 2004 г. Тезисы докладов-М.: МАИ, 2004.1. С. 9.

45. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Методологические основы управление процессами поддержания летной годности воздушных судов //4-я международная конференция «Авиация и космонавтика-2005». 10-13 октября 2005 г. Тезисы докладов М.: МАИ, 2005.- С. 12.

46. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Управление процессами технической эксплуатации летательных аппаратов. Пособие по изучению дисциплины для студентов 6 курса специальности 160901 заочного обучения. М.: МГТУ ГА, 2005.-20 с.

47. Ицкович A.A., Файнбург И.А Надежность авиационной техники. Пособие по выполнению контрольной работы для студентов 4 курса специальности 160901 заочного обучения. М.: МГТУ ГА, 2005. - 52 с.

48. Ицкович A.A., Файнбург И.А. Надежность авиационной техники. Пособие по изучению дисциплины для студентов 4 курса специальности 160901 заочного обучения. М.: МГТУ ГА, 2006. - 20 с.

49. Кирпичев И.Г., Шарыпов B.C. Вопросы государственного контроля и регулирования процессов сервисного сопровождения эксплуатацииавиационной техники в задачах поддержания летной годности, М.: НЦ ПЛГВС, 2005.-448 с.

50. Кокс Д., Смит В. Теория восстановления. — М.: Сов. Радио,1967.- 300 с.

51. Котов В.Е. Сети Петри. М.: Наука,1984. - 160 с.

52. Летная годность воздушных судов. Международный стандарт. Приложение 8 к Конвенции о международной гражданской авиации. ICAO, 2001.- 78 с.

53. Ли Ц., Джадж Д., Зельнер А. Оценивание параметров марковских моделей по агрегированным временным рядам. — М.: Статистика, 1977. — 221.

54. Майн X., Осаки С. Марковские процессы принятия решений. М.: Наука, 1977. 176 с.

55. Макаровский И.М., Матейко О.Н. Основы теории технической эксплуатации авиационной техники: Учеб. Пособие/ И.М. Макаровский О.Н. Матейко. Самар. Гос. Аэрокосм. ун-т. Самара: СГАУ, 2001. - 76 с.

56. Манынин Г.Г. Управление режимами профилактики сложных систем., -Минск: Наука и техника, 1976. 256 с.

57. Методы определения соответствия Федеральным авиационным правилам. «Экземпляр воздушного судна. Требования и процедуры сертификации» Утв. Приказом Минтранса России от 16.05.2003 г. № 132.: М.: Минтранс России, 2004. 55 с.

58. Методика оценки аутентичности компонентов ВС № 24.10-966 ГА (2-я редакция). М.: НЦПЛГ ГосНИИ ГА,2004. - 44 с.

59. Наставление по технической эксплуатации и ремонту авиационной техники гражданской авиации. НТЭРАТ ГА-93. Приказ ДВТ 20.09.94 № ДВ58.-М.: ДВТ, 1994.-318 с.

60. Окунь Д. Факторный анализ.- М.: Статистика, 1974. 180 с.

61. Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолета. Совместный документ изготовителя и авиакомпании. ATA MSG-3. Изменение 20093.1. США: ATA, 2003. - 87 с.

62. ОСТ 1 02776-2001. авиационный стандарт. Эксплуатация техническая авиационной техники по состоянию. Основные положения . М.: НИИСУ, 2001.-7 с.

63. Пивоваров В.А. Повреждаемость и диагностирование авиационных конструкций: Учебн. Для вузов. М.: Транспорт, 1994. - 207 с.

64. Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в Российской Федерации. Утв. Пост. Правит. РФ от 18.06.1998 г. № 609.

65. РД IDEFO 2000. Методология функционального моделирования IDEFO. Руководящий документ. М.: Госстандарт России, 2000. - 62 с.

66. Рекомендации по созданию центров технического обслуживания и ремонта авиационной техники (Центр ТОиР АТ). Утв. Распоряжением

67. Минтранса России от 20.05.2002 г. № НА-169-р.- М.: Минтранс, 2002. 5 с.

68. Руководство по летной годности. Том 1 Организация и процедуры. Том 2. Сертификация конструкции и сохранение летной годности. Doc 9760 AN/967/ 1С АО, 2001.-172 с.

69. Руководство 145.1 А. Процедуры сертификации ремонтных организаций.-М.: МАК. Авиационный регистр, 2007. 190 с.

70. Руководство 21.2С по сертификации и надзору за производством изделий авиационной техники. М.: МАК Авиационный регистр, 2004. - 120 с.

71. Семенов П.С., Курьян А.Г. Реинжиниринг бизнес процессов и менеджмент качества как части единого целого/ Журнал. Новости. Стандартизация и сертификация № 6. Минск, 2002.

72. Система поддержания летной годности гражданских воздушных судов России./ Инженерно-авиационный вестник № 3 (21). М.: УПЛГ ГВС ФСВТ, 1999,-С. 3-43.

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

74. Смирнов H.H. Основы теории технической эксплуатации JIA. Учебное пособие. Часть 1, 2001. 100 с. Часть 2, 2003. - 88 с.-М.: МГТУ ГА,

75. Смирнов H.H., Чинючин Ю.М. Современные проблемы технической эксплуатации воздушных судов. Учебное пособие. Часть 1.- М.: МГТУ ГА, 2007.- 80 с.

76. Смирнов H.H., Ицкович A.A. Концепция сохранения летной годности воздушных судов в современных условиях работы отрасли// Научный вестник МГТУ ГА. Фундаментальные исследования победителей1.го конкурса грантов за 1996 год.- М.: МГТУ ГА, 1997. С. 81-94.

77. Смирнов H.H., Ицкович A.A. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию М.: Транспорт, 1987. - 272 с.

78. Смирнов H.H., Чинючин Ю.М. Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов. Учебн. пособие для вузов. М.: Транспорт, 1994. — 256с.

79. Смирнов H.H., Чинючин Ю.М., Тарасов С.П. Сохранение летной годности воздушных судов. М.: МГТУ ГА, 2004. - 76 с.

80. Стандарт описания, регламентации и аудита бизнес-процессов / В.В. Репин, В.Г. Епифанов. Сайт Group, 2002.- 72 с.

81. Степанов C.B. Профилактические работы и сроки их проведения. М.: 5 Сов. Радио, 1972.- 136 с.

82. Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года. Утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 22.11 2008 г. № 1734-р.-М.: Транспорт России 15-21. 12.2008.

83. Управление процессами поддержания летной годности воздушных судов в Центрах технического обслуживания и ремонта авиационной техники (506-06). Отчет о выполнении НИР, № гос. регистрации 01200607245. И.А. Файнбург.-М.: МГТУ ГА, 2007.- 146 с.

84. Файнбург И.А. Управление процессами поддержания летной годности воздушных судов в центрах технического обслуживания и ремонта авиационной техники // Научный вестник МГТУГА № 100.- М.: МГТУ ГА, 2006. С. 29-36.

85. Файнбург И.А. Выбор и оптимизация режимов поддержания летной годности летательных аппаратов // Научный вестник МГТУГА № 119 (9), серия Аэродинамика и прочность.- М.: МГТУ ГА, 2007. С. 179-183.

86. Файнбург И.А. Метод оценки эффективности процесса поддержания летной годности воздушных судов // Научный вестник МГТУГА № 123 (13),, серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. -М.: МГТУ ГА, 2007.- С. 153-157.

87. В.П.Чкалова. Сборник материалов.- Егорьевск: ЕАТК ГА им. В,П,Чкалова, 2007.- С. 48-49.

88. Федеральные авиационные правила ФАП- 145.Приказ ФАС РФ 19.02.1999 №41.- М.: ФАС РФ. 1999. 14 с.

89. Федеральные авиационные правила. Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации: приказ Минтранса от 17.07.2008 г. №107. М.: МАКСПРЕСС, 2008. 220 с.

90. Федеральные авиационные правила. «Экземпляр воздушного судна. Требования и процедуры сертификации». Утв. Приказом Минтранса России от 16.05.2003 г. № 132. -М.: Минтранс России, 2003.- 17 с.I

91. Хубка В'. Теория технических систем. М.: Мир, 1982. - 208 с.1

92. Целевая комплексная программа поддержания летной годности воздушных судов гражданской авиации до 2010 г. ( в части обеспечения ресурсов и сроков службы). Утв. Росавиакосмосом, МАК, Минтрансом 27.02-12.03.2003, М.: НЦПЛГ ГосНИИ ГА, 2003. - 22 с.

93. Шапкин B.C., Кирпичев И.Г. Формирование информационно-аналитической системы государственного мониторинга жизненного цикла изделий авиационной техники// Воздушный транспорт. № 6. 2004.

94. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И.Таблицы для анализа и контроля надежности. М. Сов. Радио, 1968. - 284 с.

95. Эффективность технических систем. // Справочник «Надежность и эффективность в технике», т.З. -М.: Машиностроение, 1987. 328 с.