CC BY
110
ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДПРИЯТИЯ - ИЗГОТОВИТЕЛЯ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Р.В. Бизяев, Н.Н. Баталин, Н.Н. Пущенко, О.И. Давыдов, М.В. Михайлюк
Современные изделия ракетно-космической техники (РКТ) являются сложными и дорогостоящими техническими системами. Эффективность их использования во многом характеризуется качеством, которое формируется в процессе проектирования и конструирования, реализуется на этапе производства и поддерживается на этапе эксплуатации. Оценка достигнутого уровня качества осуществляется с помощью наземных испытаний, которые на всех стадиях жизненного цикла изделий РКТ можно рассматривать как своеобразную обратную связь в системе управления качеством изготовления.
Возможность достижения оптимального соотношения между затратами и получаемым качеством изделий РКТ во многом определяется маневренностью производственных систем, их степенью гибкости и адаптации к изменяющимся условиям. Удовлетворение обусловленных этим требований, а следовательно, и снижение капиталовложений в развитие РКТ приводит к необходимости создания технологических и информационных основ обеспечения качества РКТ с использованием новых концептуальных подходов к формированию данных о материальных и информационных потоках производства в интегрированной информационной среде исследований, проектирования, испытаний и эксплуатации.
Методология жизнеобеспечения и управления современным предприятием опирается на информационные технологии (ИТ) производственных систем, которые представляют собой совокупность маршрутных телекоммуникационных процессов обработки информации и средств реализации этих процессов в реальном масштабе времени.
ИТ позволяют предприятиям соединять проектирование, производство, испытания и сбыт продукции наи-
более выгодными и эффективными способами. Основой современных ИТ является безбумажное кодовое представление информационной модели изделия как электронного макета. Использование международных стандартов для этих целей создает базу для организации единой информационной инфраструктуры предприятия, единой информационной модели предприятия.
Основные направления обеспечения качества изделий РКТ
Внедрение адаптивной интегрированной информационной модели предприятия - изготовителя изделий РКТ (см. рис. 1.) позволяет повысить не только гибкость процесса разработки и производства узлов, агрегатов и изделия в целом, но и возможность исключения из процесса планирования некоторых заявок, если для их выполнения в рамках иерархической соподчиненности элементов производственной системы невозможно найти компромиссной альтернативы (реализуется как функция экспертной системы).
Конкретизация каждого блока концептуальной информационной модели и возможная реализация в единой информационной среде разработаны как иерархическая функциональная структура системы изготовления изделий РКТ, формализующая (структурирующая) содержательное описание целевой функции информационной модели производства [1].
При описании содержания и взаимосвязи иерархических уровней в единую информационную модель предприятия-изготовителя изделий РКТ, показанную на рисунке 1, использованы следующие обозначения информационных и материальных потоков:
1 - техническое задание (ТЗ) на создание изделия РКТ;
<3>
АСУ предприятия
САй &
CAE
CAM
48)-
CAPPS (АСУТП)
FMS &
CAST &
CAQ
АСУ качеством изготовления
| I
| I
Сборка изделий РКТ
Летные испытания изделий РКТ
Сертификация изделий РКТ
Готовое ►изделие РКТ
Рис. 1. Функциональная схема изготовления изделия РКТ I
2,3,4,5,6 - команды управления и отчеты (информационный интерфейс);
7 - конструкторская и технологическая документация (КД и ТД соответственно), а также управляющие программы (УП) оборудованием гибких производственных систем (ГПС) и обработки деталей на станках с ЧПУ (или на гибких производственных модулях - ГПМ), до их отработки в условиях изготовления и сдачи 1-й детали на этапе САМ.
8 - КД и ТД, а также УП оборудованием ГПС и обработки деталей на станках с ЧПУ или ГПМ, после их отработки в условиях изготовления и сдачи 1-й детали на этапе САМ;
9 - задание на доработку КД, УП и ТД, не отвечающих заданным требованиям в результате выполнения контрольных операций при сдаче 1-й детали;
10 - задание на изготовление партии деталей (сменно-суточная программа производства - ССПП) в ГПС;
11 - партии деталей после их изготовления в ГПС (FMS);
12 - узлы и агрегаты после их изготовления в сборочных цехах;
13 - узлы и агрегаты РКТ, направляемые на автономные испытания;
14 - стендовые изделия РКТ, поступающие на комплексные испытания;
15 - изделия РКТ, предназначенные для летных испытаний;
Аббревиатуры, используемые на функциональной схеме (рис. 1), имеют следующее содержание:
* CAD - Computer Aided Design - система автоматизированного проектирования (САПР). Включает системы автоматизированного проектирования для проектных и конструкторских работ (САПР-П и САПР-К соответственно), а также технологическую САПР (САПР-Т) по разработке УП обработки деталей на станках с ЧПУ.
Примерами программного обеспечения класса CAD являются системы AutoCAD, Unigraphics, САП-ЧПУ и другие.
* CAM - Computer Aided Manufacturing - автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) и программного управления производственным оборудованием при изготовлении 1-й детали.
* CAD/САМ: единый комплекс программ реализации функций САПР и АСТПП, то есть выпуск КД, ТП и УП работой оборудования ГПС, управление производственным оборудованием при изготовлении 1-й детали от каждой партии и принятие решения по изготовлению партии деталей в условиях ГПС.
* CAE - Computer Aided Enginering - система автоматизированного моделирования процессов эксплуатации (система инженерного анализа, или автоматизированная система научных исследований - АСНИ).
* CAD/CAM/CAE - интегрированный программный комплекс, обеспечивающий единую поддержку всего цикла разработки (от эскизного проектирования и до подготовки производства), обработку результатов испытаний.
* CAPPS - Computer Aided Planing and Proposal System - автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП). Включает подсистемы планирования действий по управлению процессами в ГПС.
Необходимо отметить, что АСУТП предназначены в первую очередь для решения задач управления технологическими процессами на основе их физической природы и модельного представления в реальном масштабе времени.
* FMS - Flexible Manufacturing System - ГПС управления производственным оборудованием автоматизированного изготовления партии деталей для последующей сборки агрегатов и узлов изделий РКТ.
* CAQ - Computer Aided Quality - система автоматизированного контроля качества изготовления. Ее функции реализуются, в частности, с помощью коорди-натно-измерительных машин фирм «Opton», «Оlivetti», «Mauser».
* CAST - Computer Aided System Transporting -система автоматизированного хранения и транспортирования инструмента, заготовок, готовых деталей.
* АСУ качеством изготовления агрегатов и узлов изделий РКТ обеспечивает автоматизированное изготовление (комплектацию, сборку и контроль качества изготовления) агрегатов и узлов изделий РКТ. Пример реализации системы представлен в [4].
* САТ - Computer Aided Test - автоматизированная система испытаний, или этап наземной стендовой отработки агрегатов, узлов и изделий РКТ в целом, при котором производится опробование различных подсистем нового изделия РКТ при различных вариантах учета внешних факторов.
* LAN - Local Area Net - локальная вычислительная сеть (ЛВС).
Рассматривая информационную модель предприятия - изготовителя изделий РКТ как комплекс современных информационных технологий и аппаратного, станочного и стендового обеспечения процессов разработки, конструирования, изготовления и испытания изделий РКТ, можно проследить в структуре информационной модели общие принципы иерархической организации так называемых больших систем управления [2]. Это прежде всего четыре фундаментальных уровня управления: 1) генерация общего решения задачи; 2) планирование действий; 3) принятие решений; 4) управление исполнительными органами системы управления.
В свою очередь, проведя декомпозицию модели, можно рассмотреть уровни управления применительно к таким базовым составляющим процесса создания изделий РКТ, как автоматизированное изготовление деталей на станках с ЧПУ, управляемая комплектация деталей при сборке агрегатов и комплексные испытания стендовых изделий на этапе наземной отработки изделий РКТ.
По отношению к процессу изготовления деталей первым уровнем управления может служить процесс разработки КД и частично ТД для изготовления деталей на станках с ЧПУ (этап CAD) [3], а также выполнение работ по инженерному анализу составляющих частей изделий РКТ, то есть САЕ.
Вторыш уровнем управления будем считать АСТПП по выпуску необходимой ТД и систему оперативно-календарного планирования (ОКП) процессов отработки КД и ТД на 1-й детали (на этапе CAМ) а также процессов последующего изготовления партии деталей на станках с ЧПУ (на этапе FMS).
Третьим уровнем управления будем считать автоматизированную систему оперативного диспетчерского управления (ОДУ) процессами отработки КД и ТД на
первой детали (на этапе САМ) и последующего изготовления партии деталей на станках с ЧПУ (на этапе РМ8).
Соответственно, четвертым уровнем управления будем считать отработку КД и ТД при изготовлении 1-й детали на типовых представителях станков с ЧПУ (этап САМ) и изготовление партии деталей на станках с ЧПУ, объединенных в ГПС (этап РМ8) [3].
По отношению к процессу управляемой комплектации деталей при сборке агрегатов [4] первыш уровнем управления будем считать манипуляции математическими моделями технологических процессов комплектации деталей перед сборкой конкретных конструкций агрегатов, процесса сборки как такового и процесса контроля качества сборки агрегатов на цеховых испытательных стендах.
Вторыш и третьим уровнями управления будем считать процессы обеспечения выполнения критерия оптимальности качества сборки агрегатов и разработку алгоритма управляемой оптимальной комплектации деталей конкретной конструкции агрегата.
Естественно, реальный технологический процесс сборки агрегатов и контроля характеристик агрегатов после сборки можно считать четвертыш уровнем управления процессом сборки агрегатов РКТ.
Математическое моделирование процесса управляемой комплектации при сборке агрегатов РКТ базируется на представлении процесса управления в виде модели черный ящик. Критерий оптимальности управления комплектацией выбирается в виде квадратичного функционала. Для нахождения оптимального управления используется вариационный метод, основанный на уравнении Гамильтона-Якоби или на принципах динамического программирования Беллмана. Синтез алгоритма управляемой комплектации в виде закона управления базируется на матричных уравнениях Риккати [1].
Таким образом, в случае наземной отработки изделий РКТ испытания агрегатов, узлов и изделия в целом методом имитационного моделирования логично включить отдельной составной частью в общий объем работ по созданию изделий РКТ наряду со всей гаммой стендовых изделии, воспроизводящих комплекс физических нагрузок с той или иной степенью приближения к штатной документации.
Отдельной задачей наземной отработки изделий РКТ является отработка штатной системы управления (СУ) вектором тяги совместно с натурным рулевым трактом изделия, осуществляемая на динамических стендах полунатурного моделирования при испытаниях стендовых изделий РКТ [5].
По отношению к испытаниям тракта управления вектором тяги первыш уровнем управления можно считать контроль стендовых систем и подготовку ТЗ и программ испытаний. Вторыш уровнем управления_явля-ется манипулирование с виртуальной моделью тракта управления, третьим - отработка виртуальных моделей динамики и баллистики изделия, четвертыш -прогон циклограмм полета изделия при различных значениях полезной нагрузки и крайних условиях реализации эксплуатационных факторов.
По отношению к комплексным испытаниям стендовых изделий подачи компонентов топлива в двигательную установку на этапе наземной отработки изделий РКТ первым уровнем управления можно считать разработку проектной и конструкторской документации по пневмо-гидро-системе подачи (ПГСП) компонентов топлива в двигательную установку (ДУ) изде-
лия, по системе телеметрического (ТЛМ) обеспечения мониторинга стендовых изделий.
В реализации каждого из экспериментов на дорогостоящем стендовом изделии участвуют группы специалистов самых разных научных направлений (конструкторы ПГСП ДУ, разработчики полетных и стендовых циклограмм работы отдельных элементов систем стендового изделия, специалисты по ТЛМ-мониторингу, разработчики бортовых и наземных кабельных сетей, специалисты бортовых и стендовых систем регистрации ТЛМ-информации и т.д.), поэтому вторыш уровнем управления будем считать коллегиальную деятельность специалистов разных подразделений, отвечающих за ту или иную комплексную проблему в рамках конкретного эксперимента со стендовым изделием (так называемое ОКП наземной отработки).
Третьим уровнем управления является в общем случае штатная (бортовая) и стендовая СУ [6]. При этом функция управления реализуется штатными и стендовыми алгоритмами и циклограммами выполнения команд на различные агрегаты стендового изделия, в первую очередь на агрегаты ПГСП ДУ.
Четвертьш уровнем управления в этом случае является управление срабатыванием тех или иных агрегатов различных систем стендового изделия по обеспечению адекватной реакции изделия на подаваемые алгоритмы и циклограммы управления, что контролируется бортовыми и наземными системами регистрации по каналам передачи ТЛМ-информации.
В этой связи актуальной инженерной и научной проблемой является автоматизация процессов управления и мониторинга стендового изделия при автономных и комплексных испытаниях различных систем стендового изделия [7].
Информационная система для задач послесеансовой обработки результатов испытаний
В общем виде процесс наземной отработки изделий РКТ как часть единой информационной модели предприятия-изготовителя РКТ (см. рис. 1), может быть описан следующей схемой (рис. 2). Видно, что итогом проведения комплексных испытаний в рамках наземной отработки является обработка полученной при наземной отработке информации и выпуск отчетной документации в виде отчета о проведенных испытаниях. Указанная обработка информации, полученной при наземной отработке, реально проводится не в период испытаний, а после их окончания (после сеанса). Это вызвано в первую очередь следующими причинами:
- очень большим объемом фиксируемой при комплексных испытаниях информации (несколько сотен параметров с частотой регистрации 1 - 100 Гц в течение десятков минут);
- ограниченными вычислительными возможностями персональных компьютеров, даже при тактовой частоте процессора компьютера выше 1 ГГц;
- ограниченными возможностями применения ЛВС по передаче больших массивов данных без ошибок.
Поэтому информационная система послесеансовой обработки, входящая в состав АСУТП стендовых испытаний изделий РКТ (рис. 2), обеспечивает выполнение функции хранения, вывода, обработки информации по результатам испытаний и моделирования процесса испытаний.
IV
®Т аа[ й 01 5ааёа[ еу
65Т аа1 й 01 5ааёа[ еу
АаЬаааои е пда1 аТ аи а^ едааёеу^^"
ЕТ1 Т ё^ёпГ ау Г ад^ Г ау Т одаа? оёа Г а пб^Г а? ай о ёда^ёёуо
_/_ _\_
Объекты управления (ОУ) или агрегаты
I аиаеой ■|Т 6Т едаТ апоаа (I I' ) её^-^)-пда1 аТ аи а едааёеу
лыоа
пда1 аТ аи о епТ и да1 ее едааёее
Аа1 [ и а Т пТ поТ у1 ее аайаааоТ а
Ё1 оТ5| абеШйа пепоа! и бааэпобабёё
хаё1 аае| -| а0 е| I и ' Т абаа" 5 АЙО
Ё[ 6a5aе6ёaí и е
м^део еейбе?
ё5аaëёë ВЁО
Ё1 о Т 51 абеТ 11 ау пепоа! а Т Т пёапаа1 пТ аТ ё Т а5ааТ дее ёйдадТ а епТ и да1 её
I д+ад Т Т 5Т аааа1 ее §Л Т ёаеги и о епТ и да1 её ёgаaëёë ВЁО
СМ е+апа а дааа^а I а епТ и 6а1 еа (Т о АМО' )"
Вадбёйдадй 1 Т ааёе5Т аа1 еу Т 5Т баппТ а епТ и да1 её ёgаaëёë ВЁО
и - бееёТ а5а1 1 и ТТ ёаоа еёе 615ааёу|эи еа аёа 5ё6l и пепоЯ ; И - аёа 5ё6l 5aaëё5aбёё 615ааёу|э и ео аТ 5аaëп6aёë; Б - Т аёапой aё566aëйí Т ё Т а1 уде о5а1 а1 еу е Т а5ааТ дее аа11 и о Т даеби а1 пТ поТ у1 ее аа5ааю а е пепдЕй ё5аaëёë ВЁО)
Рис. 2. Концептуальная модель наземной отработки изделий РКТ
и
И
Этап обработки информации по результатам испытаний включает: преобразование аналоговых параметров в дискретные; фильтрацию аналоговых параметров; сжатие данных первичной информации без потери информации (с применением математических методов оценки погрешностей измерений).
В свою очередь моделирование процесса испытаний включает:
- моделирование хода испытаний, основанное на полученных данных, возможности визуализации всех измеренных параметров и их производных, изменении скорости течения времени при воспроизведении на экране, реализации функции пауза;
- моделирование возможных нештатных ситуаций, основанное на статистических и расчетных данных.
Программное обеспечение информационной системы послесеансовой обработки должно обеспечивать быструю настройку на любое изделие. Оно должно состоять из универсальных модулей: информационной системы (виртуальная справочная); системы обработки; системы вывода.
Сбор, точный анализ, вывод информации в информативном виде представляет собой долгий процесс, что существенно увеличивает время проведения испытаний, а следовательно, и затраты на них. Анализ информации усложняет тот факт, что она поступает из разных источников (отделов, информационных систем) и в разном виде (на разных носителях информации). Кроме того, поступающая информация вследствие неисправностей или различного рода ошибок, может иметь противоречивый характер, что, с одной стороны, осложняет ее анализ, и с - другой позволяет построить систему учета и диагностирования неисправностей.
Уменьшение затрат на испытания возможно за счет применения систем моделирования, что дает возможность предсказать поведение систем изделия при той или иной ситуации. Сложность построения системы математического моделирования вследствие нестационарности и нелинейности моделируемых процессов, случайного характера возмущений, воздействующих на системы изделия, не позволяет создать математически строгий метод ее оптимального синтеза. Создание упрощенной математической модели с последующим
уточнением модели в процессе подготовки и проведения испытаний, существенно упростит решение вышеуказанной задачи, хотя и несколько уменьшит достоверность информации, получаемой с помощью этой системы.
Необходимо упростить доступ к информации, что предусматривает написание базы данных со структурой, упрощающей выборку информации, например, по таким ключам, как "выдать информацию о работе такого-то датчика, при таких-то алгоритмах, в такое-то время" и т.п. Работа с базой данных существенно упростит анализ информации, а также во многом обеспечит работу системы, моделирующей работу изделия, поставляя ей статистическую информацию, накопленную в ходе испытаний.
Система должна учитывать возможность резервного копирования в наиболее компактном виде. Необходимо разработать технологический процесс, обеспечивающий невозможность потери данных в ходе после переноса информации в БД.
Вывод информации на экран и получение твердой копии экрана является одной из основных задач данной системы. Вывод информации необходимо обеспечить как в табличном, так и в графическом виде, причем в виде графиков или в виде таблиц данных из разных испытаний с использованием вышеописанной базы данных. Выходная информация, получаемая из системы, должна быть изложена в терминах, предпочтительных для специалистов различного профиля.
Сложной проблемой является совмещение аналоговых и дискретных параметров на одном поле вывода (график или таблица). Для преобразования аналоговой информации в дискетную (для анализа поведения процесса в виде графика) необходимо задание критических точек на кривой и ввод информации в таблицу. Такая преобразованная информация используется в системе моделирования поведения изделия.
Для обеспечения корректности обработки в систему необходимо ввести возможность фильтрации аналоговых параметров.
Наиболее сложной и полезной системой является система моделирования работы изделия, предназначенная для визуализации хода испытаний при послесеансо-
вой обработке данных, полученных с систем измерения и управления изделием с возможностями:
- наличия отображающей схемы изделия (части изделия) с включением всех, участвовавших в испытаниях агрегатов (датчики давления и температуры, сигнализаторы давления, электро- пневмо- и пироклапаны), а также элементы конструкции изделия (баки, трубопроводы и др.);
- имитации хода испытаний, с возможностью остановки имитации, обратного движения времени, получения всех измеренных параметров и их производных;
- имитации возможного хода испытаний, основанной на математической модели изделия и статистических данных, накопленных в ходе испытаний, с целью получения в качестве выходных данных в таком же формате, в каком хранятся аналогичные данные реального эксперимента (это необходимо для последующего сравнения информации реального и модельного экспериментов);
- автоматизированного анализа правильности функционирования алгоритмов системы управления и контроля срабатывания устройств, управляемых СУ.
Особо следует отметить учет в процессе моделирования факторов, которые не воспроизводятся в условиях наземной отработки, например, имитация условий космической среды в земных условиях или влияние функционирования каких-либо соседних систем и т.д.
Разрабатываемая система в целом должна обеспечивать:
- быструю настраиваемость на объект испытаний; система должна состоять из отдельных универсальных модулей, обеспечивающих основные операции системы (вывод, преобразование информации, основа модели изделия и т.д.);
- простоту использования разрабатываемой системы;
- высокую надежность хранения информации для исключения потерь информации и обеспечение достоверности воспроизведения хранящейся информации в ее базе данных;
- возможность масштабирования системы для обеспечения возможного увеличения вычислительных возможностей системы, емкости накопителей данных и количества интерфейсов для операторов;
- кроме того, программные модули должны обладать свойством переносимости, то есть они должны быть написаны на машинонезависимом языке программирования с соблюдением необходимых правил и хорошо документированы.
Вопросы реализации информационно-управленческих функций интегрированной АСУ предприятия
Разработка и внедрение единой интегрированной АСУ предприятия, поддерживающую единую базу данных предприятия и решенную в виде экспертной системы реального времени, является завершающей задачей создания единой компьютеризированной системы управления предприятием, задачей, объединяющей в единое целое разработанные и внедренные ранее автономные или сквозные (комплексные) программно-аппаратные системы классов
САВ/САМ/САд/САБ/САРР8/САТ.
Примером интегрированной АСУ предприятием в режиме реального времени может служить система ЗугвЫпв фирмы 8УМ1Х.
Указанная система состоит из следующих функциональных модулей.
1. SyteLine ERP - ядро интегрированной системы управления предприятием, определяет функции планирования ресурсов и финансов предприятия, осуществляет бухгалтерский учет, планирование и управление материальными потоками.
2. SyteLine APS - система детального планирования с учетом ограничений по производственным ресурсам;
3. SyteSelect - система-конфигуратор продукции и заказов с функцией формирования производственных заданий и закупочных ведомостей выполнения уникальных заказов.
4. SytePower - программный инструмент оперативного анализа и представления финансово-экономических показателей и статистических данных. В конечном счете, это программный модуль управления финансово-экономической деятельностью предприятия.
5. SyteService - система управления планово-профилактическими работами и обслуживанием оборудования.
6. SyteGuide - программный инструмент моделирования производственных процессов предприятия с учетом требований международных стандартов обеспечения качества продукции ISO 9000.
7. SyteEDI & SyteWeb - модули электронного обмена данными и информационных интерфейсов. Включает также функции комплектации продукции, калькуляции стоимости, отслеживания готовности продукции (функция диспетчеризации).
Система SyteLine является интегрированной системой управления и охватывает следующие сферы деятельности:
- управление разработкой, изготовлением и испытаниями изделий;
- анализ финансово-экономической деятельности предприятия;
- оперативно-календарное планирование деятельности предприятия;
- отслеживание планов управления основным и вспомогательным оборудованием производственных подразделений;
- управление материально-техническим обеспечением производственной деятельности предприятия;
- решение кадровых вопросов;
- сопровождение и контроль производственных планов в течение всего периода создания и реализации продукции.
Работа интегрированной АСУ предприятия SyteLine начинается с работы компьютерной системы планирования ресурсов предприятия. После оптимизации оперативного плана управления предприятием, информация о производственных планах становится доступной для конструкторских, испытательных и производственных подразделений предприятия. Кроме этого, необходимо отметить работу комплекса программ обработки информации о производственно-хозяйственной деятельности, процессах планирования производства и снабжения, программ учета информации от подразделений предприятия по обеспечению плановых показателей их деятельности.
Система SyteLine имеет информационные программные интерфейсы с проектными и конструкторскими САПР, с программными продуктами расчета трудовых и материальных нормативов.
Аналогами системы SyteLine являются программные системы Р/3 компании SAP и БААН-4 компании BAAN.
На основании структурного анализа можно сделать следующие выводы.
1. На этапе исследований по структуризации задач интегрированной АСУ предприятия, изучаемая система разбивается на совокупность взаимосвязанных подсистем до уровня ее основных компонентов, формализуются задачи, функции и цели работы этих подсистем и механизмы связи между ними (информационные и вещественные).
В результате проводятся исследования по структуризации задач всех этапов разработки изделий РКТ, начиная с составления технического задания на проектирование по результатам экспертной оценки альтернативных вариантов создаваемого изделия и заканчивая внедрением интегрированной системы обработки данных в промышленную эксплуатацию.
2. Необходимость опережающих исследований, наличие сопутствующих испытаний по всем стадиям жизненного цикла изделия РКТ, экономическая целесообразность (связанная с разработкой активных методов управления качеством и жестким ограничением числа экспериментов в составе наземной отработки) заставляют искать новые технологические подходы к решению комплексной проблемы снижения затрат на наземную отработку аэрокосмической техники и повышения ее конкурентоспособности за счет формирования вектора качества в рамках гибких автоматизированных адаптивных технологий уже на ранних стадиях жизненного цикла изделий РКТ (например, CAD или CAT).
3. Рассмотрение взаимосвязанных этапов создания изделий РКТ, включая детализацию задач послесеансо-вой обработки испытательной информации о характеристиках элементов, узлов, агрегатов и систем, должно явиться эффективным средством повышения качества изделий РКТ в целом и требует большого объема методической подготовки, включающей поисковые расчет-но-теоретические исследования с использованием вычислительной техники, методик планирования экспериментов, разработки информационно-измерительных систем, методики испытаний и др.
4. Большие материальные затраты на разработку изделий РКТ и необходимость активного формирования вектора качества продукции заставляют идти по пути внедрения автоматизированных систем управления не только технологическими системами, но и организационными структурами на всех стадиях жизненного цикла изделий РКТ.
5. Особенностью работ над космическими и наземными системами является совмещение (интегрирование) исследования, проектирования, производства, испытаний и эксплуатации. Поскольку в настоящее время до 60% всех затрат на разработку и создание изделий РКТ составляют затраты на обеспечение наземных испытаний, число натурных экспериментов, как правило,
жестко ограничено. Поэтому представляется целесообразным в общую структуру испытаний включить отдельной составляющей частью (подсистемой) испытания агрегатов, узлов и изделия в целом методом имитационного моделирования (САЕ).
6. На всех стадиях жизненного цикла изделия экономически целесообразным представляется не разработка новых специализированных производственно ориентированных систем обработки данных, а универсализация базовых систем и их адаптация к объектам исследования. Примером может служить внедрение интегрированной программной системы I-DEAS класса CAD/CAM/CAE-систем.
7. Учитывая большое влияние человеческого фактора в рассматриваемой проблематике, представляется неэффективным проведение автоматизации традиционных методов "бескомпьютерного" порядка управления ввиду большой доли неформализуемых приемов управления.
8. Работы по внедрению интегрированной АСУ предприятия должны быть завершающими в целой череде внедрений локальных компьютеризированных систем классов CAD/CAM/CAE/CAQ/CAPPS/CAT.
Список литературы
1. Недайвода А.К. Технологические основы обеспечения качества ракетно-космической техники. - М.: Машиностроение, 1998. - 240 с.
2. Баталин Н.Н., Бизяев Р.В.. Концепция моделирования комплексной наземной отработки стендовых изделий РКТ. // Тез. докл. на Втором Межведомств. науч.-практ. Сем. 26-30 октября 1998 г.: Проблемы и технологии создания и использования космических систем и комплексов на базе малых КА и орбитальных станций. - Сб. тез. докл. - М.: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, 1998. - С. 140.
3. Евсеев О.В., Кравченко В.А. Применение ЭВМ в управлении технологическими процессами. Автоматизация и интеллектуализация производств. - М.:, Изд.-во МГОУ А/О «Росвузнаука», 1992. - 246 с.
4. Альбрехт А.В., Баталин Н.Н. Решение задачи оптимизации в имитационном моделировании технологического процесса изготовления агрегатов и узлов изделий РКТ. // Науч.-технич. сб. «Информационные технологии в проектировании и производстве». - М.: Изд.-во «Метатехнология» ВНИИМИ, 1997. - Вып. 4. - 39-46 с.
5. Альбрехт А.В., Баталин Н.Н., Бизяев Р.В., Владимиров А.В., Давыдов О.И. Оценка динамики и управления движением разгонного блока "Бриз-М" при наземной отработке. // Обще-рос. науч.-технич. журн. "Полет". - М.: Машиностроение. -2001. - №9. - 6-10 с.
6. Недайвода А.К., Альбрехт А.В., Киселев Л.Н., Бизяев Р.В. Совместная отработка двигательной установки со штатной системой управления перспективных разгонных блоков при огневых испытаниях. // Общерос. науч.-техн. Журн. "Полет". -М.: Машиностроение. - 2001. - №1. - 3-9 с.
7. Альбрехт А.В., Бизяев Р.В., Владимиров А.В., Баталин Н.Н., Пущенко Н.Н. Информационная модель сопровождения лабораторно-стендовой отработки изделий РКТ. // Общерос. науч.-техн. Журн. "Полет". - М.: Машиностроение. - 2004. -№1. - 47-53 с.
МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ИСПЫТАНИЙ
A.B. Альбрехт, Р.В. Бизяев, Н.Н. Пущенко, Н.М. Герасимов
ll
