Software & Systems

Система технического обеспечения (СТО) ВМФ представляет собой совокупность органов и объектов управления, деятельность которых направлена на поддержание и восстановление технической готовности кораблей и судов в условиях мирного и военного времени.

Целью функционирования СТО является обеспечение в составе ВМФ максимального количества технически боеготовых кораблей, подготовленных к использованию по прямому назначению в заданное время и с заданной продолжительностью при наличии определенных ресурсных ограничений на приведение в это состояние.

СТО представляет собой иерархическую организационно-функциональную структуру, включающую: корабли и соединения кораблей, объединения кораблей, органы управления флота и органы центрального подчинения.

Каждый контур управления, начиная с органов управления техническим обеспечением объединения кораблей, обладает определенным составом ресурсов и полномочий, дающим возможность регулировать процессы технического обеспечения в пределах данного контура. Решение задач, не подкрепленных ресурсами контура управления, передается на вышестоящий контур управления.

В контуре управления техническим обеспечением объединения кораблей в качестве управляемых ресурсов имеют место судоремонтные комплексы, выполняющие межпоходовые ремонты кораблей, склады и базы ракетного и минно-торпедного оружия, технического и шхиперского имущества, базовые средства обеспечения кораблей электроэнергией, паром, воздухом высокого давления, спецжидкостями и средами.

На уровне флота есть судоремонтные заводы, обеспечивающие текущие и средние ремонты кораблей, технические средства контроля физических полей кораблей, склады и базы ракетного и минно-торпедного оружия, технического и шхиперского имущества флотского подчинения.

Контур управления органов центрального подчинения в качестве основных ресурсов имеет склады и базы центрального подчинения. Вместе с тем центральные органы определяют потребности, объемы и осуществляют распределение финансовых ресурсов по контурам управления, а также осуществляют взаимодействие с департаментами промышленности в части закупки и поставок материальных средств на обеспечение эксплуатации и ремонта кораблей.

В СТО функционируют несколько сотен объектов, объединяемых как материальными, так и информационными потоками, сопровождающими материальные потоки.

Следует отметить, что объем технического обеспечения кораблей определяется на стадиях проектирования и строительства кораблей. Поэтому СТО представляет собой интегрированную систему, отслеживающую как стадии4 создания кораблей, так и их эксплуатацию и ремонт.

Основными функциями СТО на примере электромеханической службы ВМФ являются:

-    учет, анализ и прогнозирование технического состояния кораблей, а также частей, обеспечивающих их техническую готовность;

-    определение текущей и перспективной потребностей в ресурсах по видам технического обеспечения ВМФ;

-    планирование, регулирование и контроль технического обслуживания, ремонтов, докований, переоборудования и модернизации кораблей;

-    планирование, регулирование и контроль материально-технического обеспечения кораблей в местах их постоянного и маневренного базирования;

-    обеспечение приведения сил и средств СТО в повышенные степени готовности и подготовки операции флота;

-    обеспечение надежности, живучести и скрытности кораблей на стадиях их создания и эксплуатации;

-    обеспечение профессиональной подготовки личного состава кораблей и частей.

Все задачи, решаемые в СТО, можно разделить на два класса. К первому относятся относительно стабильные (традиционные), часто повторяющиеся задачи. Они определяются сложившимся характером функций управления, таких как учет, анализ, планирование. Второй класс задач связан с тем, что в СТО как в сложной системе организационного типа характерны условия априорной неопределенности изменения внешних условий в каждый последующий момент функционирования.

Это приводит к необходимости решения задач ситуационного управления и адаптации системы к меняющимся условиям и внешнего, и внутреннего характера.

Ситуационные задачи рассматриваются как следствие взаимодействия различных элементов (процессов) в СТО и воздействия на нее различных факторов внешней среды. Это прежде всего задачи принятия решений.

Управленние СТО осуществляется за счет информационного обмена и по вертикали между контурами управления, и по горизонтали между подразделениями одного контура управления.

Снизу вверх поступает информация о состоянии различных объектов СТО и принятых решениях. Сверху вниз идет управленческая информация (приказы, директивы, распоряжения и т.п.) и информация об условиях и правилах деятельности нижестоящих объектов системы. С помощью информационного обмена по вертикали вышестоящий контур управления организует взаимодействие, координацию и контроль деятельности подчиненных подразделений для достижения поставленных целей. Обмен информацией по горизонтали предполагает взаимное информирование подразделений одного контура управления о состоянии, условиях, планах, решениях без вмешательства вышестоящего звена управления. Существующий в этом плане документооборот включает директивную, плановую, учетную, отчетную, нормативную, статистическую, справочную и другие виды информации. В среднем на уровне органов управления СТО флота ежедневно циркулирует и обрабатывается до 10000 различного рода документов, преимущественно относящихся к подсистеме материально-технического обеспечения. Достаточно сказать, что в этой подсистеме в обращении находится до 600 тысяч номенклатурных единиц оборудования, запасных частей и материалов.

В общем процесс управления в СТО можно представить как циклический процесс информационного обмена и принятия решений в различных контурах иерархии управления. Кроме циклов регулярного (годового, квартального) планирования, существуют циклы оперативного, ситуационного планирования, определяемые изменением условий деятельности. Например потребностью во внеплановом ремонте кораблей, потерпевших аварии или имеющих боевые повреждения.

В силу больших объемов информации, представленной в основном на бумажных носителях, существующая технология управления в условиях усложнения кораблей и сокращения управленческого аппарата становится тормозом в совершенствовании и повышении эффективности СТО.

Трудности в регистрации и обработке информации проявляются уже на кораблях, где учет данных для анализа технического состояния и формирования отчетности производится в значительном количестве вахтенных и суточных журналов, в формулярах и паспортах. Для кораблей среднего и большого водоизмещения масса возимой эксплуатационной документации измеряется в пределах от 10 до 30 тонн.

Поэтому задача перехода на безбумажную технологию обработки информации на кораблях и органах СТО является крайне актуальной.

В ВМФ в 80-х годах начаты и продолжаются работы по созданию автоматизированной системы управления (АСУ) техническим обеспечением кораблей.

Эти работы проводятся в следующих направлениях:

-    разработка целостных технологических систем, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, передачу и представление информации для принятия решений в нужное время, в требуемом объеме и с требуемым качеством;

-    разработка технологий принятия решений на основе баз данных, баз знаний и экспертных систем, используемых в реально сложившихся процессах управления техническим обеспечением;

-    разработка технологий информационных коммуникаций на базе распределенных и локальных сетей ЭВМ;

-    разработка технологий обработки информации на основе функциональных АРМ;

-    интеграция процессов формирования решений по техническому обеспечению кораблей на стадиях их проектирования, строительства, эксплуатации, ремонта и утилизации в интересах сопряжения АСУ СТО ссистемой автоматизированного проектирования кораблей и с АСУ силами ВМФ.

Одним из решающих этапов при разработке АСУ СТО является проектирование информационного обеспечения, поддерживающего решение функциональных задач.

Основным источником информации в АСУ СТО, естественнно, является корабль. Так или иначе вся директивная, нормативная, плановая информация, циркулирующая в системе, связана с кораблем. Поэтому при разработке информационного обеспечения АСУ СТО в первую очередь требуется выделить знания, организованные в виде формализованной информационно-технической модели корабля.

Под информационно-технической моделью корабля (ИТМК) понимается структурированная совокупность данных о составе, характеристиках, взаимосвязях, нормах и правилах эксплуатации и ремонта корабельного оборудования и корпусных конструкций, а также упорядоченное множество поколений данных, представляющих пройденные кораблем процессы жизненных циклов.

По составу данных ИТМК призвана обеспечить всю сумму информационных потребностей личного состава корабля и органов эксплуатации и ремонта на           всех         стадиях

жизненных циклов, создавая условия для перехода  на безмбумажную технологию. По существу ИТМК является электронной копией всей суммы документов, сопровождающих корабль от его проектирования до утилизации. Принципы построения информационно-технических моделей кораблей являются общими. Однако от типа к типу, от проекта к проекту, от номера к номеру структура и состав данных ИТМК изменяются.

Существует общая номенклатура показателей, относящаяся ковсем кораблям, а также специфические показатели, связанные в первую очередь с типом энергетической        установки. Наибольшее разнообразие типов энергетических установок имеют место на надводных кораблях. На схеме выделены надводные корабли с паротурбинной установкой (НК с ПТУ), с газотурбинной установкой (НК с ГТУ), с дизельной установкой (НК с ДУ), с дизельгазотурбинной установкой (НК с ДГТУ), с электродвижением (НК с ЭД).

Каждый проект корабля, как правило, представлен серией кораблей (заводскими номерами). Для каждого заводского номера ИТМК имеет специфические отличия от типовой ИТМК проекта. То же самое относится к системам и оборудованию.

Состояние кораблей по этапам жизненного цикла оценивается по целому ряду показателей, характеризующих результаты эксплуатации и ремонта. Эта информация, соотнесенная с проектом, заводским или судовым номером, образует поколения данных, обеспечивающих возможность как ретроспективного анализа, так и перспективного прогноза. Состав и структура условно-постоянной информации ИТМК образуют логическую основу для накопления и интерпретации этих поколений данных в интересах повседневной деятельности органов эксплуатации и ремонта кораблей ВМФ.

С позиций полного информационного обеспечения системы технического обслуживания создание ИТМК не покрывает все потребности. Кроме ИТМК, должны разрабатываться информационно-технические модели обслуживания (ИТМО) для каждого обеспечивающего корабль объекта управления в инфраструктуре СТО на каждом контуре управления. Однако они носят локальный характер, отражая специфические особенности предметной области конкретного контура управления. Вместе с тем, ИТМК является общей для всех контуров управления и выполняет своего рода роль стержневой компоненты при интеграции информационного обеспечения по вертикали, по "стволу" управления.

Комплексирование ИТМК и ИТМО на каждом контуре управления СТО дает возможность разработать взаимоувязанную структуру информационного обеспечения систем поддержки решений.

Из понятия информационно-технических моделей вытекает методологический принцип анализа информационных процессов в многоуровневой системе управления, заключающийся в построении иерархии переходящих друг в друга информационных структур, в которых по мере движения вверх по уровням иерархии происходит укрупнение (агрегирование) информации. Это позволяет построить иерархию информационных связей в системе, существенно сократить их количество и обеспечить корректный переход между информационными структурами смежных контуров. Так, переход от информационной структуры нижнего контура к информационной структуре верхнего контура осуществляется путем добавления к межконтурным информационным связям внутренних и внешних связей верхнего контура управления. Внутренние информационные связи нижнего контура и межконтурные связи с более низким контуром исключаются.

Совершенствование управления техническим обеспечением кораблей невозможно без создания соответствующих информационных фондов, которые должны служить базой для подготовки управленческих решений. Как правило, информационные фонды по контурам управления должны включать информацию, которая имеет непосредственное отношение к сквозному планированию и управлению технической готовностью кораблей.

Сравнение информационных структур по горизонтали и вертикали показывает, что они имеют практически много общего. Разница заключается в количестве объектов (кораблей, объектов СТО) по контурам управления (соединение, объединение, флот).

Состав информационных фондов должен обеспечивать формирование управленческих решений применительно к состояниям, в которых находится корабль. На протяжении жизненного цикла корабль может находиться в следущих основных макросостояниях (переходя из одного в другое): проектирование и строительство, ввод и нахождение в составе сил постоянной готовности, заводской ремонт с выводом из состава сил постоянной готовности, нахождение в консервации, нахождение в отстое и утилизация. Каждому состоянию корабля присущи свои особенности, и здесь требуется определенная информационная поддержка при подготовке решений по их техническому обеспечению. В качестве примера на рисунке 2 приводится фрагмент информационного фонда для формирования решений по техническому обеспечению корабля при нахождении в составе сил постоянной готовности.

В заключение отметим, что разработка и создание информационного обеспечения АСУ техническим обеспечением кораблей является трудоемким и длительным процессом. В частности, введенные понятия ИТМК и ИТМО, являясь мощной абстракцией, которая обеспечивает прозрачность проектирования информационного обеспечения СТО на макроуровне, вместе с тем ставят ряд организационных и реализационных проблем. Так, с точки зрения организации необходимо обеспечить создание внемашинных баз данных, адекватных ИТМК и ИТМО, в условиях, когда исходная информация находится в собственности множества владельцев. С позиций реализации нетривиальными являются как задача подготовки информации к ее переносу на машинные носители и определение структурных отношений, так и задача создания инструментальной среды, способной эффективно хранить и обрабатывать сверхбольшие объемы взаимосвязанных текстовых, фактографических, графических и растровых данных, представляющих множество ИТМК и ИТМО.