Введение к работе
Актуальность проблемы. Решение проблемы управления процессами технического обслуживания (ТО) и ремонта судовой техники и судна в соответствии с международными стандартами качества и встраивания ее в систему управления безопасностью (СУБ) требует формирования научно обоснованной связи между анализируемым результатом функционирования системы и изменениями конфигурации системы ТО и ремонта
Действующий с 1987 года РД 31.20 50 «Комплексная система ТО и
ремонта судов» фиксировал высокий уровень системы управления ТО и
ремонтом отечественного морского флота Однако, к сожалению, в
последующем эти позиции были в значительной мере утрачены.
Появились ряд иностранных руководств и стандартов описывающих
принципы формирования систем управления ТО, которые
устанавливают обратную связь объект ТО-конфигурация ТО на основе анализа эксплуатационных данных об отказах В тоже время, имеющимися Руководствами не предусмотрено использование результатов ТО для изменения системы ТО при отсутствии отказов, а научно обоснованная сторона решения проблемы не раскрывается Отказ является редким событием в силу профилактических свойств системы ТО, что сужает информационную базу принимаемых решений, поэтому должны быть найдены пути применения результатов ТО
Успешное управление процессами ТО и ремонта, обеспечивающими необходимый уровень безопасности, требует единой системы оценок последствий принимаемых решений, поэтому рекомендованная ИМО формальная оценка безопасности должна стать важнейшей компонентой технологии управления ТО Решение этой задачи позволяет сформировать на современном научном уровне необходимые связи управления ТО с СУБ судна и судоходной компании . и влияние принимаемых решений на конкурентоспособность судна и компании.
Другой аспект актуальности проблемы совершенствования управления ТО судов состоит в применении современных технологий, когда осуществляется переход от детерминированных или интуитивно принимаемых решений к решениям, принимаемым в результате вероятностного анализа последствий по научно-обоснованным алгоритмам. Это обеспечит минимизацию «человеческого фактора» в управлении ТО
Объектом исследования являются системы управления ТО судового оборудования и процессы ТО и ремонта судов. Цель работы - теоретическое обобщение и решение крупной научно-технической проблемы создания системы ТО и ремонта судов, управление в которой осуществляется с учетом последствий отказов и
3 v^
принимаемых решений для обеспечения конкурентоспособности и безопасности судов
В связи с поставленной целью в работе решены следующие задачи
Построения системы управления ТО и ремонтом судовых технических средств соответствующей требованиям МКУБ и учитывающей частоту и последствия отказов
Формирования связей между результатом функционирования ТО и ремонта и конфигурацией этой системы через процедуры изменения процедур ТО и ремонта
Определения содержания информационной системы управления ТО и ремонтом, как эффективной и позволяющей минимизировать «человеческий фактор» в управлении
Организации обратной связи закономерность и результат изменения технического состояния (ТС) - изменение конфигурации ТО, создания и исследования модели функционирования СТС в рамках планово-предупредительной системы ТО и ремонта с применением различных методов ТО и ремонта
Учета детерминированной и случайной компонент скорости изменения ТС, а также периодичности контроля и выполнения ТО и ремонта в модели функционирования СТС и их компонент
Исследования свойств системы объект- подсистема ТО и ремонта с точки зрения результатов функционирования в зависимости от управляющих воздействий, в том числе возможности оптимизации системы ТО.
Разработки метода и алгоритма формирования системы ТО и ремонта СТС на основе анализа рисков и определения принципов управления ТО с учетом рисков
Разработки методики определения профилактических свойств ТО на основе оценки приемлемых рисков
9. Демонстрации на примерах главных и вспомогательных дизелей, других технических средств действия основных положений разработанных методов обработки эксплуатационных данных и алгоритмы формирования и управления ТО
Методы решения поставленных задач. В работе использованы теоретические методы исследования и метод пассивного эксперимента Были использованы методы имитационного моделирования процессов технической эксплуатации на персональном компьютере Эксплуатационные ситуации с изменением ТС моделировались с применением метода статистических испытаний, а действия судового механика имитировались в соответствии с алгоритмом идентичным содержанию требований действующих на судах нормативных документов
Фактические данные по изменению ТС элементов судовой энергетической установки обрабатывались в соответствии с методами математической статистики для цензурированных и оконченных выборок. На защиту выносятся:
математическая модель функционирования СТС в рамках планово-предупредительной системы с применением различных методов ТО,
результаты исследования свойств системы объект-подсистема ТО и ремонта с точки зрения результатов ее функционирования в зависимости от управляющих воздействий,
метод и алгоритм формирования конфигурации ТО на основе рекомендованной ИМО формальной оценки безопасности,
метод определения требуемых профилактических свойств ТО;
результаты решения задачи по минимизации затрат на ТО с учетом последствий отказов;
метод управления ТО СТС на основе учета рисков и резерва бюджета на ТО судна и его СТС,
методика формирования решений по корректировке ТО СТС на основе анализа результатов ТО и рисков.
Научная новизна состоит в том, что впервые.
1 Дано математическое описание свойств применяемых методов ТО судового оборудования и построена модель его функционирования в рамках планово-предупредительного ТО, определенного системой действующих нормативных документов и учитывающего различные составляющие скорости изменения ТС, периодичности контроля и ТО,
2. Разработана методика и произведено сравнение результатов моделирования процессов технической эксплуатации для линейной и нелинейной закономерности изменения ТС, которые могут быть использованы для различных СТС при определении параметров конфигурации ТО;
3 Разработана методика использования результатов ТО для формирования и корректировки его параметров в соответствии с международными стандартами качества;
4. Разработан метод и алгоритм формирования системы ТО и управления в ней на основе анализа и управления рисками с учетом резерва бюджета ТО, 5 Решена задача определения периодичности ТО, при которой обеспечиваются минимальные затраты на ТО, Достоверность научных положений подтверждается:
корректным использованием апробированного математического аппарата (теории вероятностей, планирования эксперимента, имитационного моделирования на ЭВМ),
использованием значительного статистического материала по изменению технического состояния СТС,
успешным практическим использованием на судах ряда положений диссертации и РДЗ1 20 50-87 с момента введения в действие,
согласованностью результатов работы с исследованиями других авторов,
положительными результатами обсуждений докладов на конференциях и семинарах различных уровней
Практическая ценность заключается в том, что на основе результатов выполненных исследований предложены научно обоснованные практические методы формирования связи эффективность системы ТО СТС - конфигурация системы ТО Впервые, предложены практические способы учета фактического изменения ТС, его случайных отклонений, последствий отказов для принятия решений по изменению системы ТО в процессе эксплуатации. Предлагаемые решения находятся в рамках положений определенных нормативными документами и являются практической реализацией их требований
Реализация результатов работы: результаты работы были использованы для создания РД 31 20 50-87 « Комплексная система ТО и ремонта судов. Основное руководство», для создания стандарта предприятия Балтийского морского пароходства СТП 218-27-83 Результаты исследований применяются в своей деятельности Судоходной Управленческой Компанией Афалина, а также использовались при написании учебника по дисциплине «Управление технической эксплуатации судов» и подготовке к изданию учебника «Техническое обеспечение безопасности судов»
Апробация: результаты работы докладывались на различных
конференциях и семинарах в период с 1983 по 2006 годы Ежегодно на
конференциях профессорско-преподавательского состава
Государственной Морской Академии имени адмирала С О Макарова в период с 1983 по 2006 г г В рамках постоянно действующих семинаров Дома Ученых Санкт-Петербурга «Информационные технологии в транспортной и стационарной энергетике» в 2002 г и «Энергетики» в 2006 году, на конференции « В память В А Ваншейдта» в 1990г, на семинаре для официальных дилеров компании Caterpillar «Современные профилактические системы ТО и обеспечение запасными частями»
Публикации Основные научные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в четырех работах, напечатанных в изданиях, соответствующих «Перечню периодических научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публиковать основные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора наук», одном руководящем документе (РД) министерства морского флота СССР, одном стандарте предприятия (СТП), а также в 24-х других научных публикациях
Личное участие автора Постановка и решение научно-технической проблемы принадлежит лично автору, научные интересы которого сформированы в процессе работы на кафедре «Материаловедения и технической эксплуатации флота 1980-2007 годы Исследования включенные в РД 31 20 50-87 « Комплексная система ТО и ремонта судов Основное руководство» и стандарт предприятия СТП218-27-83 выполнены совместно с к.тн, доцентом Гальпериным ММ и инженером Ерминым ЕМ. в рамках хоздоговорной научно-исследовательской работы.
Объем работы Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и приложений Содержит 381 страниц текста, в том числе 24 таблицы и 65 рисунков, а также 111 приложений в отдельном томе Список литературы включает 148 наименований библиографических источников
