ОПСУ -

Оптимальная Параметрическая Система Управления для обеспечения технической готовности и безопасности использования самолетов

Директор проекта  
Константин Бравый, доктор технических наук

Проблемы для ОПСУ:

Авиационная индустрия характеризуется высоким уровнем аварийности самолетов и огромными материальными потерями авиационных компаний из-за запоздалых, неправильных или неоптимальных действий в области диагностики, обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов. С развитием авиации возникла острая потребность в новых технических решениях в области оптимизации обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов. Для удовлетворения этой потребности компания "Эргатоник" разработала ОПСУ.

Что такое ОПСУ?

ОПСУ - это система управления нового типа, которая прошла проверку на различных типах бортового оборудования самолета. Новизна ОПСУ в том, что эта система управления функционирует на основе математического описания процесса бессознательной деятельности мозга в обеспечении жизнеспособности организма в сложных биологических системах. Основываясь на этой биокибернетической архитектуре, ОПСУ включают базовые пакеты прикладных программ и интегрирующих модулей, необходимых для оптимального решения всевозможных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов в пределах их жизненного цикла.

Основные функции ОПСУ:

Контроль технического состояния - Мониторинг технических параметров, характеризующих процесс функционирования сложного авиационного оборудования, и распознавание всех возможных видов технического состояния оборудования самолета.

Конфигурация управления - Определение кто и что должен делать в области обслуживания и эксплуатации оборудования для обеспечения технической готовности оборудования самолета.

Аварийное обслуживание - Распознание аварийного состояния авиационного оборудования и оперативное формирование рекомендаций для предупреждения аварий и катастроф.

Корректирующее обслуживание - Формирование инструкций для обнаружения исходных причин явных отказов оборудования самолета.

Базовое обслуживание - определение оптимальных сроков базового технического обслуживания оборудования самолета.

Капитальный ремонт - определение оптимальных сроков капитального ремонта базового оборудования самолета.

Оперативное управление - Выбор оптимальных режимов полета самолетов с учетом фактического технического состояния оборудования самолета. 

Оперативная оценка показателей технической готовности, функциональной эффективности использования оборудования и ожидаемых показателей безопасности полета самолета.

Оперативное формирование "наилучшей" стратегии обеспечения заданных показателей технической готовности и безопасности функционирования оборудования самолета.

РУС - это Экспертная Систкма нового поколения, которая оперативно получает информацию о параметрах, характеризующих процесс функционирования оборудования самолета, обрабатывает эту информацию и формирует оптимальные рекомендации (инструкции) для каждого специалиста в области обслуживания и эксплуатации оборудования самолета в соответствии с функциональными обязанностями этих специалистов в сфере обеспечения постоянной технической готовности, функциональной эффективности авиационного оборудования и безопасности полета самолетов.

.
Основные блоки РУС в составе ОПСУ: 

ОПСУ включает следующие основные блоки управления:

Блок 1. Блок оптимизации контроля технического состояния оборудования;

Блок 2. Блок оценки технического состояния готовности оборудования;

Блок 3. Блок оптимизации обслуживания и эксплуатации;

Блок 4. Блок оценки Технической Готовности и Безопасности.

Блок 1 предназначен для выбора минимального количества определяющих параметров, необходимых для достоверной оценки работоспособности оборудования самолета.
Блок 2 предназначен для оперативного распознавания фактического технического состояния оборудования самолета и определения кто и что должен делать для обеспечения технической готовности оборудования и безопасности полета самолета с учетом фактического технического состояния оборудования самолета.
Блок 3 предназначен для оптимизации обслуживания и эксплуатации оборудования самолета с учетом его фактического технического состояния.
Блок 3 включает четыре суб- блока. Суб- блок 3.1 предназначен для распознавания фактического технического состояния оборудования и оперативного определения правильных действий пилотов самолета в аварийной ситуации. Суб- блок 3.2 предназначен для минимизации продолжительности обнаружения дефектов оборудования. Суб- блок 3.3 предназначен для оперативного определения оптимальных сроков обслуживания и эксплуатации оборудования. Суб- блок 3.4 предназначен для оперативного управления режимами полета самолета с учетом фактического технического состояния бортового оборудования.
Блок 4 предназначен для оперативной оценки кибернетических показателей жизнеспособности оборудования самолета с целью выбора оптимальной стратегии обеспечения заданных показателей технической готовности, функциональной эффективности бортового оборудования и безопасности полета самолета в пределах его жизненного цикла.

Отличительные свойства ОПСУ: 

Здесь представлены интегрирующие модули, отражающие отличительные свойства ОПСУ по сравнению с известными техническими решениями, предназначенными для оперативного решения всевозможных задач управления, возникающих ,в области обслуживания и эксплуатации сложного оборудования.

Модуль оптимизации контроля технического состояния - обеспечивает выбор минимального множества определяющих параметров, необходимых для достоверного распознавания всех возможных видов технического состояния сложного оборудования.
Модуль контроля работоспособности машин - обеспечивает оперативное распознавание так называемых "скрытых дефектов", которые еще не привели к явным отказам оборудования машины.
Модуль предупреждения аварий - распознает аварийные состояния машин значительно раньше, чем эти состояния можно распознать с использованием известных средств диагностики аварий.
Модуль обнаружения дефектов - определяет минимальное множество параметров, которому принадлежат все возможные дефекты оборудования и формирует оптимальные инструкции для поиска скрытых причин фактически существующих явных отказов оборудования с учетом надежности структурных элементов оборудования и продолжительности проверки параметров, характеризующих техническое состояние этих структурных элементов.
Модуль оптимизации технического обслуживания - определяет оптимальные сроки технического обслуживания машин с учетом величины финансовых потерь из-за скрытых дефектов, возникающих в процессе функционирования машины. 
Модуль оптимизации капитального ремонта - определяет оптимальные сроки капитального ремонта машин с учетом величины финансовых потерь из-за скрытых дефектов, возникающих в процессе старения машины.
Модуль выбора режимов применения сложного оборудования - выбирает оптимальные режимы применения сложного многорежимного оборудования с учетом его фактического технического состояния.
Модуль обеспечения жизнеспособности оборудования - формирует оптимальную стратегию обеспечения заданных показателей технической готовности сложного оборудования и безопасности использования машин по критерию минимальной стоимости их обслуживания и эксплуатации.

 

Технологическая выгода от ОПСУ:

ОПСУ оперативно обрабатывает информацию о параметрах, характеризующих процесс функционирования бортового оборудования самолета, и формирует данные, необходимые для каждого пользователя ОПСУ в соответствии с их функциональными обязанностями в области обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов.

Основными пользователями ОПСУ являются: Команда пилотов самолета; Персонал диспетчерской службы аэропортов; Персонал аэропорта, который проводит обслуживание и ремонт оборудования самолетов, и Менеджеры, занятые в области технического обслуживания и эксплуатации бортового оборудования самолетов и эксплуатации самолетов своих компаний.

Основными данными, которые ОПСУ оперативно предоставляет своим пользователям, являются следующие: 
o Информация о фактическом техническом состоянии бортового оборудования;
o Рекомендации для оптимальных действий каждого пользователя, необходимые для 
выполнения его функциональных обязанностей в области обслуживания и 
эксплуатации оборудования самолета с учетом фактического технического состояния 
самолета;
o Сравнительная оценка технологической выгоды для каждого пользователя от 
выполнения им рекомендаций ОПСУ;
o Сравнительная оценка коллективной технологической выгоды от выполнения 
рекомендаций ОПСУ для Пилотов самолета; Диспетчерской службы; Инженерно-
технического персонала аэропорта и Менеджеров аэропорта и различных 
авиационных компаний. 
o Сравнительная оценка стоимости обслуживания и эксплуатации оборудования 
самолетов авиационных компаний. 

Оперативная оценка технологической выгоды от выполнения рекомендаций ОПСУ осуществляется по кибернетическим показателям "Наблюдаемости", "Управляемости", Технической Готовности и "Жизнеспособности" оборудования самолета.
Сравнительная оценка технологической выгоды от выполнения рекомендаций ОПСУ осуществляется путем сравнения кибернетических показателей качества ОПСУ до и после инсталляции ОПСУ в компьютерную систему самолета.

Подтвержденная выгода от ОПСУ

Основные преимущества ОПСУ: 

Целенаправленность - ОПСУ формируют оптимальное решение различных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации сложного гражданского и военного оборудования по единому критерию минимальной стоимости обеспечения заданных показателей технической готовности сложного оборудования, функциональной эффективности оборудования и безопасности функционирования машин. 
Техническая уникальность - ОПСУ обладает преимуществами централизованной системы управления и децентрализованной системы управления и не имеет недостатков этих систем.
Экономическая уникальность - ОПСУ обеспечивают значительное снижение стоимости обслуживания и эксплуатации сложного гражданского и военного оборудования в пределах его жизненного цикла.
Практическая целесообразность - ОПСУ формируют оптимальное решение всевозможных задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации сложного оборудования, и минимизируют негативное влияние "человеческого фактора" в аварийных ситуациях, связанных с поломкой оборудования машин.

Гибкость - Состав функций ОПСУ определяется специфическими задачами, возникающими в процессе обслуживания и эксплуатации сложного оборудования различных типов.
Реализуемость - Компания "Эргатоник" имеет опыт разработки и внедрения ОПСУ для оптимизации обслуживания и эксплуатации зенитных ракетных комплексов ПВО и бортового оборудования самолетов.

Опыт разработки ОПСУ:

Компания "Эргатоник" закончила разработку эскизного проекта Оптимальной Параметрической Системы Управления для оптимального решения всевозможных творческих задач управления, возникающих в процессе обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов. 
На основе завершения эскизного проекта ОПСУ компания "Эргатоник" приступила к практической реализации следующих технологических проектов:

1. Программный механизм для оперативного контроля и оптимальной диагностики "Системы предупреждения столкновений самолетов".

2. Многоуровневая система самодиагностики авиационных двигателей.

3. ОПСУ для обеспечения технической готовности сложного оборудования самолетов и безопасности полета самолетов в условиях поломки авиационных двигателей.


4. ОПСУ для обеспечения постоянной технической готовности и функциональной эффективности "Зенитных ракетных комплексов" ПВО.

5. ОПСУ для оптимального определения кто, что, когда и как должен делать в области диагностики, обслуживания и эксплуатации оборудования международной космической станции "МКС".

Ожидаемый финансовый выигрыш от ОПСУ

В течение последних десятилетий стоимость обслуживания и эксплуатации сложного оборудования практически не меняется. Например, стоимость 
О&Э в бюджете Министерства Обороны США с 1985 по 2001 год практически не менялась (см. Таблицу 1). 

Ожидаемый финансовый выигрыш от "Оптимальной Параметрической Системы Управления" для обслуживания и эксплуатации оборудования самолетов огромно. Например, ожидаемый финансовый выигрыш от ОПСУ для Министерства Обороны США, которое имеет бюджет для обслуживания и эксплуатации своего военного оборудования, равный 109 миллиардов долларов, составит более 30 миллиардов долларов США в год.

Примечание: 
1. Информация о бюджете Министерства Обороны США была представлена
в журнале "Aerospace & Defense", 2003.
2. Бюджет Министерства Обороны США на обслуживание и эксплуатацию 
своего военного оборудования в течении последних 20-ти лет практичнски
не изменялся.
2. Сокращение бюджета представлено из расчета, что благодаря ОПСУ 
бюджет Министерства Обороны США для обслуживания и эксплуатации 
своего военного оборудования сократится в 1.5 раза.