V006229 Дипломная работа Вооружение и военная техника

1. ОБЩАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕОРИИ  ОРГАНИЗАЦИИ

ЭКСПЛУАТАЦИИ  ВООРУЖЕНИЯ  И  ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

1.1. Основные определения

Общая теория эксплуатации технических систем находится в ста-дии формирования. Современная техническая, в том числе учебная, литература содержит либо отдельные общетеоретические вопросы экс-плуатации техники, либо систематизированные комплексы теоретиче-ских и инженерно-прикладных вопросов эксплуатации устройств одно-го класса. В связи с этим отсутствует и определенность в толковании самого понятия “эксплуатация”. Понятие “эксплуатация” относится к техническим объектам, которые уже разработаны, изготовлены, про-шли все испытания и находятся в распоряжении лиц, которые их ис-пользуют. Эксплуатация – это последняя и основная стадия “жизни” объекта, характеризующаяся расходованием его технического ресурса. Более конкретные определения “эксплуатации” даются применительно к различным классам технических объектов.

Рассмотрим основные понятия, связанные с эксплуатацией ВВТ.

Эксплуатация образца ВВТ – совокупность действий по подго-товке, поддержанию в установленной степени готовности, использова-нию их по назначению, хранению и транспортированию.

В основу определения эксплуатации положены эксплуатационные режимы, в которых может находиться объект (образец ВВТ). В свою очередь, режимы характеризуются совокупностями различных работ или процессов. Общая цель этих процессов – обеспечение работоспо-собности объектов, подготовки и применения их по прямому назначе-нию. Поэтому можно назвать их эксплуатационно-техническими про-цессами. Таким образом, эксплуатация объекта ВВТ – это стадия его существования в различных режимах, характеризующихся процессами обеспечения работоспособности и выполнения задач.

Понятие “организация эксплуатации” основывается на анализе системы эксплуатации и управления ею: организация эксплуатации – это упорядоченная структура взаимосвязанных органов, средств и ме-тодов эксплуатации множества объектов ВВТ, управление которой вы-ражается в планировании эксплуатационно-технических мероприятий, их проведении, контроле и принятии новых решений.

Под эксплуатационно-техническими мероприятиями по под-держанию ВВТ в постоянной боевой готовности, восстановлению их работоспособности, оценке тхнического состояния и др.

Под образцом ВВТ имеются в виду: пусковая установка, орудие, боевая машина, бронетранспортер, радиостанция, радиолокационная станция, станция радио- и радиотехнической разведки, узел спецра-диосвязи, автомобиль-тягач, специальный автомобиль, экскаватор, транспортер, электростанция, компрессорная станция, тренажер и др.

Под комплексным образцом понимается образец, в который включены составные части (комплектующие изделия), определяющие его функционально-целевое назначение и относящиеся к различным генеральным заказчикам МО РФ.

К автомобильным (бронетанковым) средствам подвижности вооружения относятся используемые в соответствующей комплектации под монтаж ВВТ образцы автомобильной и бронетанковой техники (гусеничные и колесные, бронированные и небронированные), в т. ч. с кузовами-фургонами.

Техническое состояние образца ВВТ. Совокупность свойств образца ВВТ, имеющихся при его эксплуатации и ремонте, и характе-ризуемых в определенный момент времени значениями показателей и (или) качественными признаками, установленными в эксплутационной и ремонтной документации.

Исправное состояние образца – состояние, при котором он со-ответствует всем требованиям эксплуатационной документации.

Работоспособное состояние образца – образец пригоден к бое-вому применению (использованию по назначению), значение всех па-раметров, характеризующих способность выполнять задачи по пред-назначению, соответствует требованиям эксплуатационной документа-ции.

Боеготовый образец. Работоспособный образец ВВТ, имеющий необходимый запас ресурса, приведенный в исходное, установленное ЭД положение или состояние, и подготовленный к выполнению по-ставленной боевой задачи на использование по назначению.

Эксплуатационное повреждение изделия ВВТ. Повреждение изделия ВВТ, вызванное воздействием на него эксплуатационных фак-торов, не связанных с воздействием оружия противника.

Боевое повреждение образца ВВТ. Повреждение образца ВВТ, вызванное воздействием на него оружия противника и (или) сопут-ствующих поражающих факторов.

Эксплуатация образца ВВТ. Стадия жизненного цикла ВВТ с момента принятия его воинской частью от завода-изготовителя или ремонтного предприятия, являющаяся совокупностью ввода в эксплуа-тацию, приведения в установленную степень готовности к использова-нию по назначению, поддержания в установленной степени готовности к этому использованию, использования по назначению, ТО и Р, хране-ния и транспортирования изделия.

Система эксплуатации образцов ВВТ. Совокупность взаимо-связанных образцов ВВТ, средств их эксплуатации, исполнителей и документации, взаимодействие которых происходит в соответствии с задачами каждого этапа эксплуатации этих образцов.

Этап эксплуатации образца ВВТ. Период эксплуатации, опре-деляющийся задачами по переводу образца ВВТ в определенное со-стояние или поддержанию в этом состоянии в течение установленного срока.

Условия эксплуатации образца ВВТ. Совокупность факторов, воздействующих на образец ВВТ при его эксплуатации.

Условия хранения образца ВВТ. Совокупность факторов, воз-действующих на образец ВВТ при его хранении.

Условия транспортирования образца ВВТ. Совокупность фак-торов, воздействующих на образец ВВТ при его транспортировании.

Планирование эксплуатации образцов ВВТ. Заблаговременная разработка мероприятий по подготовке, обеспечению и осуществле-нию эксплуатации образцов ВВТ с указанием сроков выполнения этих мероприятий, исполнителей и ответственных лиц за организацию и контроль их исполнения.

Стоимость системы эксплуатации образцов ВВТ. Суммарные затраты трудовых, материальных и финансовых средств на создание системы эксплуатации образцов ВВТ и обеспечение ее функциониро-вания на всех этапах эксплуатации.

Средства эксплуатации образцов ВВТ. Здания, сооружения, технические устройства, запасные части и материалы, предназначен-ные для работ на образцах ВВТ на всех этапах эксплуатации.

Материально-техническое обеспечение эксплуатации (ремон-та) образцов ВВТ. Обеспечение эксплуатации (ремонта) образцов ВВТ, включающее создание, хранение, рациональное расходование, пополнение до установленных норм запасов средств эксплуатации (ре-монта) и источников энергии, необходимых для эксплуатации и ремон-та образцов в заданных условиях.

Документальное обеспечение эксплуатации (ремонта) изделий ВВТ. Обеспечение эксплуатирующих подразделений (ремонтных предприятий) документацией по эксплуатации и ремонту, необходимой для функционирования системы эксплуатации (ремонта) изделий.

Примечание. Документация по эксплуатации и ремонту может быть уставной, распорядительной, эксплуатационной, ремонтной, пла-нирующей, учетно-отчетной и т. д.

Гарантийный надзор при эксплуатации образцов ВВТ. Обес-печение эксплуатации образцов ВВТ в пределах гарантийного срока, осуществляемое разработчиком и предприятием-изготовителем и за-ключающееся в оказании помощи эксплуатирующим подразделениям в освоении эксплуатации и войскового ремонта образцов, безвозмездном устранении выявленных в них неисправностей и (или) отклонений от требований договора на поставку, а также в выполнении работ по бюллетеням.

Авторский надзор при эксплуатации и ремонте образцов ВВТ. Обеспечение эксплуатации и ремонта образцов ВВТ в течение срока нахождения конкретного типа образца на вооружении в МО, осуществляемое разработчиком и (или) предприятием-изготовителем и заключающееся в контроле изменения их технического состояния, раз-работке и выполнении технических мероприятий по поддержанию ка-чества образцов.

Комплект запасных частей образца ВВТ. Запасные части, не-обходимые для ТО и Р изделий ВВТ, скомплектованные в зависимости от назначения и условий их использования.

Одиночный комплект ЗИП (запасных частей) изделия ВВТ. Комплект ЗИП, поставляемый вместе с изделием ВВТ и предназначен-ный для его эксплуатации.

Групповой комплект ЗИП изделий ВВТ. Комплект ЗИП, по-ставляемый в расчете на группу однородных или однотипных образ-цов ВВТ для обеспечения их эксплуатации, а также для выполнения ремонта силами войсковых частей и пополнения одиночных комплек-тов ЗИП по мере их расходования.

Ремонтный комплект ЗИП образцов ВВТ. Комплект ЗИП, по-ставляемый на группу однородных или однотипных образцов ВВТ для обеспечения их ремонта и пополнения комплектов ЗИП.

ЗИП образцов ВВТ россыпью. ЗИП образцов ВВТ, поставляе-мые вне комплектов и предназначенные для их пополнения, а также для непосредственного использования при ТО и ремонте образцов.

Контроль технического состояния изделия ВВТ. Технический контроль образца ВВТ для получения информации о фактических зна-чениях параметров, характеризующих техническое состояние образца, сопоставления ее с заранее установленными требованиями в техниче-ских условиях, эксплуатационной и ремонтной документации и опре-деления вида технического состояния образца.

Под эксплуатационно-техническими мероприятиями понима-ются мероприятия по поддержанию ВВТ в постоянной боевой готов-ности, восстановлению их работоспособности, оценке технического со-стояния и др.

1.2. Задачи теории и практики организации эксплуатации

вооружения и военной техники

В соответствии с приведенным определением организации экс-плуатации ВВТ можно выделить две группы задач – задачи по органи-зации эксплуатации как структуры и по организации эксплуатации как функции деятельности.

К первой группе относятся следующие задачи: оценка эффектив-ности эксплуатационно-технических процессов и обоснование их целе-сообразности; определение оптимальных показателей эксплуатацион-но-технических процессов (сроки контроля работоспособности объек-тов, сроки ТО, поверок и освидетельствований элементов объектов ВВТ, состав средств и органов ремонта, объем ЗИП и др.); оптимиза-ция технологических процессов подготовки ВВТ к применению; раз-работка руководящих документов по организации эксплуатации ВВТ; обоснование методов и средств подготовки личного состава по вопро-сам эксплуатации ВВТ.

Для решения этих задач на научных основах необходимо даль-нейшее развитие теории и разработка методов, соответствующих пере-численным задачам, а также задаче совершенствования системы экс-плуатации в целом. Особенно важно развивать исследования, обеспе-чивающие разработку нормативной эксплуатационной документации для ВВТ, а также ее согласование с работами по стандартизации экс-плуатации ВВТ.

Ко второй группе можно отнести основные задачи планирования и управления эксплуатацией ВВТ:

планирование и проведение мероприятий по:

содержанию ВВТ в исправном состоянии (в том числе строитель-ство парков и хранилищ);

организации ремонта ВВТ, восполнению боевых потерь; свое-временному обеспечению частей и подразделений ВВТ, ракетами и бо-еприпасами, ЗИП, средствами для ремонта и ТО, эксплуатационными материалами, эксплуатационной документацией и вспомогательным оборудованием и имуществом;

разработке планов эксплуатации ВВТ;

анализу технического состояния ВВТ и разработке предложений по устранению и предупреждению выявленных недостатков;

организации и проведению технической подготовки личного со-става по специальности;

своевременному освоению новых образцов ВВТ; распределению денежных средств, выделенных на эксплуатацию ВВТ по статьям сме-ты МО; ведению учета и отчетности по ВВТ;

доработкам ВВТ;

взаимодействию служб для обеспечения эксплуатации ВВТ; обобщению передового опыта эксплуатации ВВТ;

контролю:

 правильности организации сбережения, хранения, транспорти-рования ВВТ;

правильности организации ТО и ремонта ВВТ, технического осмотра и ремонта боеприпасов, регламентных работ с ракетами, пра-вильность организации метрологического обеспечения, гостех- и энер-гонадзора;

состоянию ремонтных и поверочных органов; правильность рас-ходования и распределения ЗИП;

уровня подготовки личного состава к эксплуатации ВВТ, органи-зация обучения; правильность ведения ЭД и своевременность внесения в нее разрешенных изменений;

состояния учета и отчетности по эксплуатации ВВТ;

правильности расходования денежных средств, выделенных на эксплуатацию ВВТ;

принятие решения по:

результатам контроля выполнения планов эксплуатации ВВТ; результатам контроля проведения мероприятий;

оценке состояния ВВТ;

категорированию ВВТ, передаче ВВТ в ремонтные органы;

рекламациям на ВВТ;

перераспределению средств эксплуатации при изменении условий боевой обстановки и объема задач, выполняемых частями и соединени-ями, при учете боевых потерь ВВТ;

изменению процессов технической подготовки объектов ВВТ к применению; изменению планов перевода ВВТ в заданную готовность и др.

Для решения задач второй группы особую актуальность приоб-ретают научные исследования по обобщению опыта эксплуатации ВВТ, выбору наилучших методов количественной оценки и оптимиза-ции работ по управлению системой эксплуатации. Большую практиче-скую ценность имеют методики, методические рекомендации, формали-зованные документы, способы применения автоматизированных средств для планирования мероприятий и учета информации в сфере эксплуатации ВВТ.

Анализ задач второй группы показывает, что к основным функ-циям организатора эксплуатации ВВТ относятся функции планирова-ния, руководства работами, контроля, учета и отчетности, анализа и обобщения. Их успешное выполнение возможно при условии владения знаниями и умениями по всем рассмотренным задачам организации эксплуатации ВВТ.

1.3. Методы теории организации эксплуатации вооружения и

военной техники

Теория организации эксплуатации ВВТ относится к новому научному направлению, разработка и развитие которого связаны с глубокими исследованиями закономерностей, присущих системе экс-плуатации.

Поскольку эксплуатация ВВТ связана с комплексом случайных воздействий, условий применения и других факторов, то математиче-ское описание процессов эксплуатации, обоснование показателей и их оптимизация должны опираться на общую теорию вероятностей. При этом для изучения вопросов теории эксплуатации требуется знание разделов теории вероятностей: случайные события, случайные величи-ны и случайные процессы. Существенное значение для теоретических методов организации эксплуатации, особенно для обоснования систем восстановления ВВТ и структуры ремонтных органов, имеет самостоя-тельное направление теории вероятностей теория – массового обслу-живания. Для исследования организации эксплуатации как структуры, а также для планирования процессов технической подготовки объек-тов, процессов ремонта ВВТ весьма эффективно могут быть использо-ваны элементы теории графов, методы сетевого планирования и управления. Решение задач оптимизации показателей, необходимых для организации эксплуатации, связано с использованием ряда мате-матических методов оптимизации (дискретных и непрерывных, точных и приближенных).

Теоретической базой для методов планирования и управления эксплуатацией ВВТ являются математические методы, относящиеся к теоретической кибернетике: общей теории управления, теории управ-ления запасами, а также принятия решений. Другими базовыми науч-ными направлениями для теории организации эксплуатации ВВТ яв-ляются теории надежности, точности, эффективности и техническая ди-агностика. Кроме отмеченных математического аппарата и базовых научных направлений, теория организации эксплуатации ВВТ исполь-зует принципиальные положения психологии и педагогики для обосно-вания методов обучения личного состава вопросам эксплуатации ВВТ.

Однако разработка и совершенствование методов теории органи-зации эксплуатации ВВТ представляют собой сложную задачу и тре-буют, помимо методической работы, проведения значительных науч-ных исследований. Поэтому данную научную дисциплину следует счи-тать систематизированным отражением результатов исследований в направлении организации эксплуатации ВВТ, которое является важной ветвью еще не сформировавшейся общей теории эксплуатации.

2. СТРУКТУРА  СИСТЕМЫ  ЭКСПЛУАТАЦИИ  ВООРУЖЕНИЯ

И  ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

2.1. Общая характеристика системы эксплуатации

Среди научных методов организации эксплуатации ВВТ выде-ляются, как наиболее важные, методы анализа и синтеза системы экс-плуатации. Системный подход в решении задач создания новых и со-вершенствования существующих средств и методов эксплуатации иг-рает положительную роль. Это объясняется сложностью задач органи-зации эксплуатации ВВТ, необходимостью всесторонне учитывать различные факторы, связи между ними, их влияние на показатели эко-номичности эксплуатации и боевой эффективности ВВТ.

Решение задач анализа и синтеза должно обеспечить научное обоснование состава и размещения средств, используемых для эксплу-атации ВВТ, научную разработку нормативных документов.

Система эксплуатации ВВТ представляет собой совокупность взаимосвязанных органов, объектов и средств эксплуатации, норма-тивных документов, методов (моделей, критериев, показателей). Отсю-да следует, что эта система характеризуется большой масштабностью, разнообразием элементов и форм между ними. Она может рассматри-ваться как большая система.

Задачей такой системы является обеспечение высокой боевой эф-фективности ВВТ (объектов эксплуатации). При этом система эксплуа-тации должна быть экономичной.

Чтобы создать (синтезировать) или совершенствовать такую си-стему на действительно научных основах, необходимо располагать ме-тодами, позволяющими выполнять следующее:

а) анализировать элементы системы эксплуатации, их связи и вы-являть закономерности, присущие этой системе;

б) представлять систему эксплуатации в виде формализованных моделей;

в) оценивать элементы эксплуатации и систему эксплуатации в целом с помощью количественных показателей и критериев;

г) формировать конкурентоспособные варианты элементов (ча-стей) системы эксплуатации;

д) оптимизировать структуру системы эксплуатации в целом.

Методы, перечисленные в пп. “а” – “в”, можно отнести к методам анализа систем эксплуатации; методы, соответствующие пп. “г” и “д”, – к методам синтеза. Методы синтеза основаны на использовании мето-дов анализа, что позволяет, в конечном счете, решить задачу создания или совершенствования системы эксплуатации.

Необходимо отметить, что собственно методы анализа и синтеза системы эксплуатации относятся к стабильным (на достаточно продол-жительное время) и общим элементам системы эксплуатации в широ-ком смысле. Поэтому первый шаг создания научно обоснованной си-стемы эксплуатации – это разработка упомянутых методов. Затем с помощью этих методов обосновываются связи между средствами и ор-ганами эксплуатации, нормативные показатели и нормативные доку-менты.

Прежде чем последовательно рассмотреть методы анализа и син-теза системы эксплуатации как структуры, отметим, что эти методы находятся в определенной связи с методами, относящимися к разра-ботке и испытаниям ВВТ (рис. 2.1).

На стадиях разработки, испытаний и производства ВВТ (Р, И) ис-пользуются методы Мр, относящиеся только к этим стадиям, и методы Мр.э, относящиеся к этим стадиям и к стадии эксплуатации (Э). На ста-дии эксплуатации ВВТ кроме методов Мр.э, используются методы орга-низации эксплуатации Мэ, относящиеся только к стадии Э. С помощью анализа (А) результатов функционирования системы эксплуатации корректируются требования к ВВТ на стадиях Р, И (методами Мр, Мр.э) и совершенствуется система эксплуатации (методами Мэ).

Таким образом, из рассмотренного следует, что методы анализа и синтеза системы эксплуатации должны позволить создавать систему эксплуатации ВВТ, на основании данных, собранных за некоторый ин-тервал времени, совершенствовать систему эксплуатации; корректиро-вать требования к объектам ВВТ, формируемых на стадиях, предше-ствующих эксплуатации.

Разработка методов анализа и синтеза системы эксплуатации включает в первую очередь структурные модели этой системы.

2.2. Структурные модели системы эксплуатации

вооружения и техники

Эксплуатация ВВТ непосредственным образом связана с действи-ями частей, соединений, и от их организационно-штатной структуры зависит система эксплуатации. Поэтому систему эксплуатации ВВТ следует рассматривать как совокупность подсистем, связанных по ор-ганизационно-штатному принципу. Можно выделить подсистемы раз-личных рангов (по подчиненности): центральную, фронтовые (окруж-ные), армейские, соединений, частей и подразделений. Каждая i-я под-система подчинена i–1 и является старшей для i+1. Такая иерархиче-ская структура системы эксплуатации объясняется двумя причинами: во-первых, эксплуатация ВВТ осуществляется в рамках уже устано-вившейся организационно-штатной структуры; во-вторых, иная (например, только централизованная) зависимость подсистем привела бы к практически невозможному (из-за сложности) управлению экс-плуатацией.

Каждая i-я подсистема содержит множество средств эксплуатации sj, органов управления эксплуатацией uj и соответствует множеству объектов эксплуатации bj.

К объектам эксплуатации относятся все образцы вооружения и техники, находящиеся на вооружении.

Средствами эксплуатации являются такие технические устройства, системы, оборудование, которые необходимы для эксплуатации объек-тов bj. К средствам эксплуатации (элементам множества sj) могут относиться: специальное оборудование и аппаратура, запасные части, материалы, транспортные средства для выполнения задач эксплуата-ции и др.

Следует отметить, что некоторые технические системы (например, пусковые установки) могут быть одновременно и объектами и сред-ствами эксплуатации. Иными словами, множества B = bj и S = sj в общем пересекаются.

Чем меньше i (выше ранг подсистемы), тем больше средств экс-плуатации содержит подсистема (тем мощнее множество S). Аналогич-но и множество U = uj увеличивается с уменьшением i, поскольку ко-личество должностных лиц, отделов, служб, управлений и др. возрас-тает при увеличении ранга подсистемы. Это объясняется увеличением сложности управления на более высоком уровне иерархии.

Задача научной организации системы эксплуатации ВВТ состоит в том, чтобы определить состав подсистем эксплуатации, т. е. такие мно-жества S и U для B, при которых   или  . Где Э — обобщенный показатель боевой эффективности; С – стоимость системы эксплуатации;

 ;  сi – стоимость i-й подсистемы эксплуатации.

Заметим, что Э – сложная функция количества и состава подсистем эксплуатации.

Из такой постановки задач следует, что необходимо при опреде-ленном множестве В отыскивать оптимальные показатели состава средств эксплуатации sj и органов управления uj, а также перечень и показатели процессов эксплуатации. Непосредственно решение этой задачи в настоящее время практически невозможно, так как не получе-ны выражения, учитывающие все перечисленные показатели при опи-сании Э и С. Поэтому рассмотренная обобщенная задача может быть решена на основе предварительного решения частных задач. Для этого нужно находить оптимальные показатели, относящиеся к отдельным элементам подсистем и к отдельным процессам.

В связи с этим, наряду с уже рассмотренной общей структурной моделью системы эксплуатации, следует использовать частные струк-турные модели, раскрывающие содержание средств эксплуатации по подсистемам общей структурной модели. К основным частным струк-турным моделям (ЧСМ) системы эксплуатации ВВТ можно отнести ЧСМ средств:

технической подготовки объектов эксплуатации (пункты и сред-ства технической подготовки);

контроля работоспособности объектов (средства контроля на объ-ектах, вне объектов);

предупреждения отказов (средства, материалы, схемы обеспечения ими, средства прогнозирующего контроля);

восстановления работоспособности объектов (структура системы (множества) ремонтных органов, структура ремонтного органа, схема обеспечения запасными частями).

Изучение ЧСМ позволяет оценить стоимость подсистем эксплуата-ции.

Частные структурные модели эксплуатации соответствуют (как следует из их наименований) определенным частным функциям, вы-полняемым системой эксплуатации. Для разработки методов количе-ственной оценки системы эксплуатации и обоснования ее состава очень важно обоснованно сформулировать эти частные функции и устано-вить связи между ними. Рассмотрим функциональные модели системы эксплуатации.

2.3. Функциональные модели системы эксплуатации

вооружения и военной техники

Анализ этапов эксплуатации ВВТ показывает, что каждый из них характеризуется процессами, присущими лишь данному этапу, и про-цессами, общими для нескольких этапов эксплуатации.

Для этапа использования ВВТ характерны процессы подготовки (развертывание оборудования, сборка объекта, управление подготов-кой и др.) и работы объекта (включение, управление работой).

При хранении ВВТ основными являются процессы обеспечения условий хранения, при транспортировании – условий транспортиро-вания. Эти процессы относятся к процессам предупреждения отказов.

Основу этапа ремонта составляют процессы отыскания и устране-ния дефектов, повреждений ВВТ. Эти процессы в совокупности с регу-лировками, переключением на резервные устройства (каналы), пере-ключением объекта в другой этап функционирования составляют про-цессы восстановления работоспособности. Последние, как видно из их содержания, могут относиться не только к этапу ремонта, но и к дру-гим режимам.

Совокупность процессов, составляющих основное содержание ре-жима “Техническое обслуживание” (чистка, смазка, крепежные работы, выявление неисправностей и их устранение регулировками или замена дефектных элементов, плановые предупредительные замены элементов и др.), относится к процессам предупреждения отказов.

Поскольку этапы использования, хранения и транспортирования прерываются этапами ТО и Р, то они могут характеризоваться не толь-ко присущими им процессами, но и процессами последних двух этапов.

Особую группу составляют процессы, относящиеся ко всем эта-пам. Это процессы контроля работоспособности (контроля частей объ-екта и объекта в целом).

Таким образом, функционирование ВВТ в системе эксплуатации можно характеризовать типовыми группами процессов: подготовки и работы (назовем их для краткости процессами готовности), контроля работоспособности, предупреждения отказов, восстановления работо-способности. С помощью этих обобщенных процессов полностью опи-сывается функционирование объекта в системе эксплуатации. Назовем указанные совокупности процессов и соответствующих им средств экс-плуатации функциональными подсистемами. Обозначим: Г – подсисте-ма готовности, К – подсистема контроля, П – подсистема предупре-ждения отказов, В – подсистема восстановления. Учет связей между режимами эксплуатации и содержания соответствующих процессов (на основании изложенного анализа) позволяет построить функциональ-ную модель режимов и процессов эксплуатации (рис. 2.2).

На основании этой функциональной модели можно установить связь между функциональными подсистемами, т. е. составить функцио-нальную модель системы эксплуатации. Наиболее общей моделью та-кого вида будет модель, относящаяся к объектам многократного при-менения.

Для построения функциональной модели эксплуатации использу-ем принятые обозначения функциональных подсистем, а для оценки в последующем функциональных свойств системы и ее эффективности введем события: О – отказ объекта (явный или выявленный); Р1 – рабо-тоспособность объекта (отсутствие отказов); Р2 – ложная работоспо-собность объекта (наличие скрытого отказа).

Рис. 2.2. Функциональная модель этапов и процессов эксплуата-ции

Пользуясь функциональной моделью режимов и процессов, а так-же учитывая введенные события, можно установить связи между функ-циональными

подсистемами, между

функциональными подсистемами и событиями, между событиями

(рис. 2.3). Эти связи означают переходы объекта из одной функцио-нальной подсистемы в другую (в том числе и обратные переходы), пе-реходы к оценке (с помощью одного из событий О, Р1, Р2) состояния объекта после завершения работ в функциональной подсистеме, пере-ходы объекта из одного состояния в другое (например, из Р1 в О из-за отказов, поломок, повреждений).

Сущность методики построения общей функциональной модели системы эксплуатации ВВТ (рис. 2.3) легко объяснить с помощью при-меров. Например, из рис. 2.2 видно, что функциональная подсистема Г связана с режимом использования, который, в свою очередь, связан со всеми другими подсистемами. Поэтому подсистема Г в общей функци-ональной модели системы эксплуатации связана со всеми остальными подсистемами. Аналогично можно обосновать связи между всеми под-системами и событиями.

Порядок использования функциональной модели для анализа и синтеза системы эксплуатации состоит в следующем.

Определяется класс рассматриваемых объектов эксплуатации (зе-нитное ракетное вооружение, артиллерийское вооружение, радиоэлек-тронные средства). Для объектов одного класса определяется возмож-ность упрощения и уточнения общей функциональной модели эксплуа-тации.

В каждом классе объектов выделяются типы объектов (например, в классе зенитного ракетного вооружения можно выделить зенитные комплексы малой и средней дальности). При построении модели для объектов каждого k-го типа стоимость каждой i-й функциональной подсистемы (i=1, 2, ..., f ) обозначим cik. Вычисление cik возможно на базе структурных моделей. Каждой j-й связи между элементами ста-вится в соответствие показатель j — интенсивность перехода. С помо-щью показателей этого вида можно найти выражение для вероятност-ного критерия (вероятность нахождения объекта в интересующей нас подсистеме или состоянии).

В результате такого исследования можно получить для рассмат-риваемых функциональных подсистем, относящихся к объектам k-го типа и характеризующихся значением суммарной стоимости

  Ck =  cik,

величину критерия – вероятность выполнения задачи Рв.з(k),или коэф-фициент готовности КГ (k).

Такие исследования проводятся для разных вариантов подсистем и, следовательно, для разных значений cik и соответствующих им пока-зателей j. Дальнейший анализ полученных результатов с учетом всех типов объектов позволяет перейти к решению задачи оптимизации структуры системы эксплуатации.

Таким образом, пользуясь функциональной моделью, можно определить вероятность выполнения задачи объектом в зависимости от состава средств эксплуатации, содержащихся в функциональных под-системах, и от сроков и объемов работ, выполняемых в системе экс-плуатации.

Рассмотрим изложенный общий порядок использования функцио-нальной модели при анализе системы эксплуатации.

Пусть имеются объекты k-го типа, учет особенностей эксплуатации которых позволяет упростить общую функциональную модель. Упро-щение модели основано на введении допущений, обусловленных осо-бенностями эксплуатации объектов.

Будем считать контроль работоспособности объектов полным и попадание объекта в подсистему Г не в произвольный момент времени, а лишь после возвращения из подсистем К, В и П. Следовательно, в подсистему Г объект в состоянии ложной работоспособности поступить не может, поэтому можно исключить состояние ложной работоспособ-ности Р2. Допустим также, что после обнаружения состояния отказа в подсистеме К объект немедленно переходит в подсистему В, поэтому не имеет смысла рассматривать состояние отказа О.

Итак, функциональная модель должна содержать одно состояние – состояние работоспособности (обозначим его Ро).

На основе изложенного можно утверждать, что в подсистему В объект поступает из подсистемы Г и состояния Ро (в случае явного от-каза) или через подсистему К (при наличии скрытого отказа).

Допустим, что нахождение объекта в подсистеме Г связано лишь с подготовкой к применению. При этом периодически или в зависимости от наработки объект подвергается контролю с интенсивностью hГ. Ча-стота перехода объекта в подсистему Г определяется интенсивностью заявок на применение . Оставление подсистемы объектом (отмена за-дачи) возможно только в случае необходимости проведения контроля или восстановления. Подсистема П связывается только с мероприятия-ми предупреждения отказов.

На основе изложенного получаем функциональную модель, изоб-раженную на рисунке (рис. 2.4).

Пребывание объекта в функциональной подсистеме или в состоя-нии Ро будем характеризовать как состояние модели. Состояниям мо-дели поставим в соответствие стационарные вероятности РО, РГ, РК, РП, РВ. Связь (стрелка) между состояниями модели характеризуется интен-сивностью перехода. Кроме уже упомянутых hГ и , модель содержит следующие интенсивности перехода:

hК – интенсивность поступления объекта на контроль;

К – интенсивность выполнения

операций контроля;

К — параметр потока явных отказов объекта, находящегося в под-системе Г;

1 – параметр потока явных отказов объекта, переводящих его из состояния Ро в подсистему В;

К – параметр потока отказов объекта, выявленных в подсистеме К;

   – интенсивность восстановления объекта;

hП  – интенсивность поступления объектов на профилактику;

П  – интенсивность выполнения профилактик.

Значения интенсивностей переходов определяются из анализа ва-риантов подсистем и конкретных видов объектов.

Используя значения интенсивностей переходов и связи между со-стояниями модели, можно оценить эффективность системы эксплуата-ции с помощью вероятностного критерия. В качестве такого критерия обычно выбирается вероятность выполнения задачи объектом k-го ти-па:

 ,     (2.1)

где Кг (k)            –       коэффициент готовности;

Pв. з(k) (tз) – вероятность выполнения задачи за заданное время.