Система управления эксплуатацией технических средств (СУЭТС) корабля – совокупность людских и материальных ресурсов, направленных на обеспечение использования технических средств, поддержания и восстановления их технической готовности.
Целью функционирования СУЭТС является обеспечение высокой технической готовности систем и технических средств корабля, дающей возможность их использования по прямому назначению в заданное время и с заданной продолжительностью при наличии определенных ресурсных ограничений на приведение в это состояние.
СУЭТС представляет собой иерархически организационную функциональную структуру, включающую четыре контура управления – командование корабля, боевой части, дивизионов (групп), отделения (команды).
В качестве внешней среды выступают органы управления техническим обеспечением кораблей – на соединении, объединении и управлениях флота.
Каждый контур управления на корабле обладает определенным составом ресурсов и полномочий, дающим возможность обеспечивать и регулировать процессы эксплуатации в пределах данного контура. Решение задач, не подкрепленных ресурсами кон- тура, передаются на вышестоящий контур управления.
К числу основных функций и задач, решаемых в СУЭТС, следует отнести:
• анализ, планирование, контроль и регулирование технического обслуживания, ремонтов и докований корабля;
• планирование и управление запасами корабля (боекомплект, ЗИП, ГСМ, среды и др.);
• планирование и контроль предпоходовой и послепоходовой подготовки корабля;
• планирование и контроль подготовки корабля к заводскому и доковому ремонтам и выполнения мероприятий после завершения ремонтов;
• планирование и контроль боевой и специальной подготовки личного состава;
• формирование и ведение корабельных расписаний;
• ведение эксплуатационной документации по использованию и обслуживанию технических средств;
• формирование и представление установленной отчетности и оперативных донесений для органов управления эксплуатацией и ремонтом.
Качественное выполнение указанных функций связано с необходимостью сбора, обобщения, анализа и хранения больших объемов информации. Особые трудности вызывает сбор, регистрация и обобщение информации. Эта информация в настоящее время регистрируется в вахтенных и суточных журналах, в формулярах и паспортах. Для кораблей среднего водоизмещения масса возимой эксплуатационной документации измеряется несколькими тоннами. Помимо эксплуатационной документации, поставляемой промышленностью (технические описания, инструкции по эксплуатации), на корабле используются десятки руководящих документов ВМФ, регламентирующих процессы эксплуатации корабля и технических средств. Наличие разнородной и разнесенной по разным многочисленным источникам информации значительно затрудняет ее поиск и анализ для принятия управленческих решений.
Существующая в настоящее время на кораблях ВМФ в основном бумажная технология управления в условиях значительного усложнения современных кораблей становится тормозом на пути повышения эффективности управления эксплуатации технических средств. Ежемесячно с кораблей среднего и большого водоизмещения, например, по линии электромеханической части, подготавливаются и представляются в береговую инфраструктуру десятки различного рода оперативных справок, заявок и т.п.
Подготовка бумажных документов занимает значительное время личного состава, отвлекая его от выполнения своих непосредственных обязанностей. Поэтому одним из основных направлений повышения эффективности управления эксплуатацией технических средств является автоматизация процессов сбора, обработки, анализа и хранения информации для поддержки решений командования корабля, то есть разработки и внедрения автоматизированной системы управления эксплуатацией технических средств (АСУ ЭТС).
К этому имеются определенные предпосылки. Применение на кораблях комплексных систем управления техническими средствами на микропроцессорной вычислительной технике позволяет на базе центральной координирующей системы управления реализовать задачи информационной поддержки решений, в том числе и по эксплуатации технических средств и технической диагностики.
Следует также отметить, что в промышленном секторе экономики развитых стран (в том числе в судостроении) еще в 80-х годах наметился переход на широкое использование современных информационных технологий для обеспечения процессов, протекающих в ходе всего жизненного цикла изделий и их компонентов, то есть в информационной поддержке жизненного цикла изделий. Эти процессы регламентированы стандартами CALS (Cоntinuons Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия). Применительно к стадии эксплуатации эта концепция предполагает подготовку эксплуатационной документации в форме интерактивных электронных технических документов. При этом комплект электронной эксплуатационной документации рассматривается как составная часть единой интегрированной информационной модели изделия.
При определении состава автоматизируемых функций и задач АСУ ЭТС предлагается исходить из следующих положений.
На протяжении жизненного цикла корабль может находиться в различных макросостояниях (переходя из одного в другое) – проектирование и строительство, ввод и нахождение в составе сил постоянной готовности, в составе резерва различных категорий, нахождение в отстое и утилизации.
К каждому состоянию корабля выставляются определенные требования, и поэтому необходима определенная информационная поддержка решений по обеспечению его технической готовности и жизнедеятельности применительно к каждому состоянию.
Все задачи, решаемые на корабле в обеспечении технической готовности, можно разделить на два класса. К первому классу относятся стабильные (традиционные), часто повторяющиеся задачи. Они определяются сложившимся характером функций управления, такие как учет, анализ и планирование. Второй класс задач связан с условиями априорной неопределенности изменения внешних условий в каждый последующий момент функционирования корабля (например, экстренный выход в море, авария технических средств и т.п.).
Это приводит к необходимости решения задач ситуационного управления. Ситуационные задачи рассматриваются как следствие взаимодействия различных процессов в АСУ ЭТС и воздействия на нее различных факторов внешней среды. Это прежде всего задачи принятия решений.
Проведенный анализ предметной области технического обеспечения корабля позволил выявить основные типовые функции, подлежащие автоматизации, при создании бортовой АСУ ЭТС.
Принципиальная схема ИТМК
Условно-постоянные данные
Технические характеристики
ТУ на поставку
ТУ на ремонт
Нормативы технического обслуживания
Нормы экс-плуатации Завод-строитель Нормативы освидетельствований, проверок ис-пытаний
и ремонта Флот Состав ЗИП
Нормы снабжения Подчиненность Эксплуатационная документация
Нормы про-верок и ис-пытаний Дислокация Завод-изготовитель
Проект ко-рабля Заводской номер корабля Функцио-нальный комплекс (БЧ) Система (наимено-вание) Подсис-тема (на-именова-ние) Оборудо-вание (на-именование) Марка обору-дования Судовой номер
Заводской номер
Наплаванность Отказы
Ремонт и докование Ограничения
Ограничения на использование Расход ресурса
Сдача курсовых задач Проведение ТО и регламентных работ
Укомплектованность Проведение освидетельствований, проверок и испытаний
Освидетельствования, проверки и испытания Параметры диагностики
Контроль физических полей
Оперативная (переменная) информация
К ним относятся:
• учет состава и размещения технических средств и комплектов ЗИП;
• учет, анализ и прогнозирование технического состояния систем и технических средств;
• определение потребности, планирование и контроль технического обслуживания, регламентных работ, межпоходовых и доковых ремонтов;
• планирование и контроль предпоходовой подготовки;
• планирование и контроль подготовки к заводскому ремонту;
• планирование и контроль выполнения измерений физических полей кораблей;
• планирование и контроль проведения освидетельствований, проверок и испытаний корабля, систем и технических средств;
• учет наличия и движения ЗИП и ГСМ, определение потребностей и формирование заявок на пополнение материальных средств;
• планирование и контроль профессиональной подготовки личного состава;
• планирование и контроль сдачи курсовых задач;
• оценка профессиональной пригодности личного состава;
• формирование и представление установленной отчетности.
В основу реализации большинства указанных выше автоматизированных функций должна быть положена разработка информационно-технической модели корабля (ИТМК).
ИТМК должна представлять собой структурированную совокупность данных о составе, взаимосвязи, расположении и характеристиках систем и технических средств, а также о поколениях нормативных и оперативных данных, сопровождающих процессы (состояния) жизненного цикла корабля.
Принципиальная схема ИТМК представлена на рисунке.
Стержневой компонентой модели является декомпозиция функциональных комплексов (технических средств боевых частей) на составные части (система, подсистема, финальное оборудование), определяющие вложенность составных частей комплекса. Такое деление необходимо для обеспечения решения ряда задач, например, по оценке технической готовности, планирования технического обслуживания с учетом обеспечения живучести и др. Идентификация технических средств обеспечивается двумя классификаторами – "Технические средства. Классификация по функциональным признакам" и "Номенклатор технического и шкиперского имущества". Последний связан с идентификацией технических средств по конструктивным признакам, определяемым их маркой. После утверждения разрабатываемого в настоящее время единого каталога предметов снабжения, должен быть осуществлен переход на этот каталог.
С элементами декомпозиции функционального комплекса, а также с проектом и заводским номером корабля связаны поколения условно-постоянных и оперативных (переменных) данных, характеризующих состояние корабля на каждом этапе его жизненного цикла.
В целом ИТМК определяет состав и структуру баз данных (файлов), обеспечивающих решение функциональных задач.
При разработке АСУ ЭТС должен быть определен порядок ее информационного взаимодействия с береговыми программно-техническими функциональными комплексами АСУ техническим обеспечением кораблей.
Это относится прежде всего к задаче формирования и представления в органы управления ВМФ электронных документов установленной отчетности.
Информационная совместимость корабельного и берегового комплексов при передаче информации должна достигаться:
• использованием согласованного перечня передаваемых документов;
• использованием единого словаря понятий предметной области;
• передачей данных документов в виде файлов согласованной структуры и реквизитного состава по каждому документу;
• использованием для передачи данных транспортных (архивированных) файлов согласованной структуры, включающих пакет файлов данных и файл спецификации пакета
