Большедворский Григорий Александрович. Разработка методов повышения эффективности системы сохранения летной годности воздушных судов в авиапредприятии

Короткий опис

Большедворский Григорий Александрович. Разработка методов повышения эффективности системы сохранения летной годности воздушных судов в авиапредприятии : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.22. - Москва, 2005. - 146 с. : ил. РГБ ОД,

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
На правах рукописи Большедворский Григорий Александрович
Разработка методов повышения эффективности системы сохранения летной годности воздушных судов в авиапредприятии
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Специальность: 05.02.22 - «Организация производства (транспорт)»
Научный руководитель —
доктор технический наук, профессор Б. В. Зубков
Москва — 2005
Содержание
Стр.
Введение 4
Глава 1. Современное состояние безопасности полетов
и летной годности воздушных судов и методы их оценки 12
І.З.Содержания понятий «безопасность полетов» и «летная годность» воздушных судов, методы исследования 12
1.2. Анализ требований, предъявляемых к системе обеспечения безопасности полетов и сохранения летной
годности ВС 20
1.3. Показатели и методы оценки безопасности
полетов и летной годности ВС 29
Глава 2. Выбор и обоснование показателей оценки безопасности полетов и сохранения летной годности
ВС в авиапредприятии 46
2.1 Общая постановка задачи оценки эффективности
системы обеспечения БП и ЛГ ВС 46
2.2. Определение номенклатуры показателей для организации и управления процессом сохранения летной годности и обеспечения безопасности полетов ВС
в авиапредприятии 50
Глава 3. Исследование изменения показателей оценки эффективности системы сохранения летной годности в зависимости от условий эксплуатации ВС 62
3.1. Исследование изменения основных показателей
системы обеспечения безопасности полетов и летной годности ВС 62
3.2. Анализ влияния технико-эксплуатационных факторов
на показатели оценки безопасности полетов и летной годности ВС 74
Глава 4. Рекомендации по повышению эффективности системы сохранения летной годности ВС 86
з
4.1. Методика оценки летной годности воздушных
судов в авиапредприятии 86
4.2. Метод принятия решений по локализации
отказов функциональных систем ВС 107
4.3. Разработка автоматизированной системы контроля летной
<+
годности воздушных судов в авиапредприятии 112
4.4. Методика экономической оценки эффективности мероприятий по сохранению летной годности и повышению
безопасности полетов ВС 124
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
Список использованных источников 131
Приложения 137
Введение
Развитие рынка авиатранспортных услуг за последние годы характеризу¬ется изменением административно-правовых условий хозяйствования, либе-рализацией внешних экономических связей, использованием новых форм организации транспортной деятельности, реструктуризацией отношений имущественного права на транспорте.
Основные усилия в эти годы были направлены на обеспечение безопасно¬сти полетов (БП), поддержание устойчивого функционирования воздушного транспорта, совершенствование объектов транспортной инфраструктуры, освоение дополнительных видов деятельности, развитие маркетинга и пере¬ход на качественно новые условия перевозок. В связи с этим в корне изме¬нились финансовые отношения, управленческие, организационные и ин¬формационные принципы взаимодействия внутри отрасли и вне нее. Пере¬ход к рыночным отношениям потребовал от предприятий - эксплуатантов воздушных судов (ВС) изменения основных методов управления, отдавая предпочтение экономическим факторам. Однако превалирующим факто¬ром, оказывающим влияние на функционирование воздушного транспорта, является сохранение летной годности воздушных судов (JIT ВС) и обеспе¬чение БП [30,33]. Сохранение ЛГ ВС и обеспечение БП гражданских воз¬душных судов - сложная задача, которая решается совместным трудом изготовителей гражданской авиационной техники и эксплуатантов. При этом на стадии проектирования, изготовления и испытания авиационной техни¬ки требования по БП закладываются и воплощаются в конструкцию ВС и в технологию его изготовления. На этапе эксплуатации эти требования обеспечиваются благодаря организации работ соответствующих служб, экс¬плуатирующих ВС на земле и в воздухе.
Обеспечение ЛГ и БП ВС также является важной стороной производст¬венной деятельности авиапредприятия [43]. На их поддержание затрачива¬
ются большие материальные и трудовые ресурсы, под их влиянием форми-руются экономические отношения на воздушном транспорте.
Поэтому основная задача обеспечения БП на воздушном транспорте Рос-сийской Федерации сводится к разработке мер по предотвращению сущест-вующей тенденции по аварийности в гражданской авиации путем создания постоянно действующей государственной системы обеспечения БП. Мето-дология этих мер предполагает, что решение проблем, связанных с обеспе-чением требуемого уровня летной годности и безопасности полетов ВС, за¬висит от правильной организации системы сохранения летной годности ВС в авиапредприятии. Такая система должна располагать арсеналом средств технического и экономического анализа и использовать все научные дости-жения в области целевого управления сложными системами для обеспечения надежности и летной годности ВС.
Ряд методик оценки уровня БП частично позволяют решать эти про¬блемы. Так, например, методические рекомендации, изложенные в работах [17,18], базируются на системном подходе к исследованию проблемы обес¬печения БП и включают в себя ряд последовательных этапов. Важным дос¬тоинством методики [17] является предлагаемая схема изучения структуры, свойств, особенностей эксплуатации ВС, а также выявление факторов, сни¬жающих БП. Выявление этих факторов производят методами математиче¬ской статистики, теории вероятностей, теории надежности, методами инже¬нерной психологии и авиационной эргономики и других наук. Достоинством предлагаемой методики в работе [18] является определение возможных по¬следовательных воздействий выявленных факторов на систему «экипаж — воздушное судно» путем оценки степени опасности последствий отказов и неисправностей функциональных систем ВС. Однако эти методики в боль¬шой степени относятся к этапам проектирования и изготовления воздушных судов. Методы количественной оценки уровня летной годности ВС в экс¬плуатационном авиапредприятии, оценка влияния уровня летной годности ВС на деятельность авиапредприятия, изменение объемных показателей и показателей экономического состояния в рассмотренных работах отсутст¬вуют.
Основные причины негативной тенденции уровня БП и пути ее преодо¬ления были рассмотрены в Федеральной целевой программе «Обеспечения безопасности полетов гражданской авиации в Российской Федерации».
Критическое состояние аварийности на воздушном транспорте РФ в на-стоящее время обусловлено недостатками системы регулирования процесса обеспечения, среди которых можно выделить следующие:
- существующий подход к системе сохранения ЛГ ВС ограничивается об-ластью проектирования и создания воздушных судов;
- проблемы обеспечения и сохранения ЛГ ВС являются трудноразреши-мыми практически для всех авиапредприятий из-за отсутствия государст¬венной системы поддержания ЛГ и БП ВС и эффективной системы лицензи¬рования и государственного инспектирования;
- существующее нормативно-правовое обеспечение БП несовершенно, в нем сохранены элементы административно-хозяйственного управления; со-гласно статьям 37 и 38 Чикагской конвенции о международной гражданской авиации 1944 года, принципы построения нормативно-правового обеспече¬ния должны в максимально достижимой степени соответствовать междуна¬родным правилам и стандартам;
- менее чем на половину укомплектованы кадрами органы государствен-ного инспектирования авиапредприятий различного уровня, что приводит к нарушению элементарных правил обеспечения БП, допуску к полетам непод-готовленных экипажей, слабому использованию средств объективного кон¬троля для профилактики авиационных происшествий;
- проведение и финансирование работ по сохранению ЛГ и надежности авиационной техники в авиапредприятиях и предприятиях промышленности осуществляется по остаточному принципу. Причиной такого положения яв-ляется то, что в условиях становления рыночных отношений произошло рез¬кое снижение уровня ответственности и исполнительской дисциплины. Кро¬ме этого, в большинстве авиакомпаний не сформирована экономическая ба¬за для проведения этих мероприятий;
- информационное обеспечение деятельности по БП не соответствует тре-бованиям системы государственного регулирования, затрудняет своевремен¬ное принятие адекватных управленческих решений, не создает основы эф¬фективного использования данных об авиационных происшествиях и при¬чинах появления в целях их предотвращения;
- лабораторная база, оборудование, средства вычислительной техники на-учно-исследовательских и проектных организаций гражданской авиации и промышленности устарели. Происходит отток квалифицированных специа-листов из-за низкой заработной платы;
- характеристики большинства аэродромов, радиотехническое обеспече¬ние и система управления воздушным движением не соответствуют между¬народным требованиям и стандартам. Качество прогнозов метеорологическо¬го обеспечения полетов остается низким;
- несовершенство имеющихся тренажеров обуславливает неустойчивость навыков управления ВС в сложных метеоусловиях и при нарушении психо-физиологического состояния членов экипажа в аварийных ситуациях;
- из-за крайней ограниченности выделяемых бюджетных средств ухудши-лось научное и методическое обеспечение работ в области ЛГ и БП, рассле-дования авиационных происшествий и иных событий, создающих угрозу для безопасной перевозки.
Следует отметить, что принимаемые со стороны Федерального агентства воздушного транспорта меры, в основном административного характера, в условиях острого финансового дефицита в значительной мере исчерпали возможности дальнейшего воздействия на обеспечение БП и сохранение ЛГ ВС, что требует поиска и реализации новых путей решения этой задачи.
Поэтому целью диссертационной работы является разработка теоре-тических и методических положений по оценке уровня БП и сохранения лет¬ной годности ВС в авиапредприятии.
Для достижения поставленной цели в работе исследованы следующие вопросы (рис.1):
- на основе опыта эксплуатации ВС исследован современный уровень и сделан прогноз изменения состояния БП и летной годности ВС на заданный период эксплуатации;
- проведен анализ методов исследования и разработана классификация показателей оценки уровня БП и летной годности ВС в авиапредприятии;
- разработаны методы расчета и определены показатели для повышения эффективности системы обеспечения БП и летной годности ВС с учетом со-стояния авиационной техники и условий ее эксплуатации;
- разработана автоматизированная система контроля уровня летной год-ности ВС, являющаяся важным элементом процесса обоснования и внедре¬ния мероприятий по повышению БП в авиапредприятиях;
- исследованы экономические аспекты обеспечения БП в авиапредприяти¬ях и разработана методика экономической оценки эффективности меро¬приятий по сохранению летной годности и повышению БП ВС.
Объектом исследования является процесс обеспечения БП и сохранения летной годности ВС в условиях эксплуатационного предприятия.
Предметом исследования являются вопросы эффективного управления процессом обеспечения безопасности полетов и летной годности ВС с уче¬том особенностей авиапредприятий и требований НЛГ ВС.
Теоретические основы и методы исследования Теоретическую осно¬ву диссертационного исследования составили научные труды Барзиловича Е.Ю., Жулева В.И., Зубкова Б.В., Ицковича А.А., Кофмана В.Д., Крохина З.Т., Кузнецова В.И., Рухлинского В.М., Сакача Р.В., Скрип¬ника Ф.И., Смирнова Н.Н., Старикова А.И., Чинючина Ю.М., Шестако¬ва В.З. и д.р.. Методической основой работы являются методы математиче¬ской статистики, теории нечетких множеств, теории экспертных оценок и информатики.
Научная новизна работы состоит в следующем.
1. Разработана концепция формирования требований с учетом норм лет¬ной годности, предъявляемых к процессу эксплуатации ВС в авиапредприя¬тиях, и предложены конкретные рекомендации по их применению в целях сохранения летной годности ВС в условиях эксплуатационного предприятия.
2. Предложены и сформулированы показатели оценки эффективности системы обеспечения БП и сохранения летной годности ВС в авиапредприя¬тиях.
3. Разработана методика комбинированной оценки летной годности ВС в авиапредприятии, позволяющая выработать реализацию мероприятий по по-вышению безопасности полетов.
4. Разработана компьютерная программа и конкретные предложения для осуществления контроля летной годности ВС, способствующие повышению эффективности системы информационного обеспечения в авиапредприятиях.
5. Предложены механизм повышения летной годности ВС в авиапред-приятиях путем выбора стратегии локализации функциональных отказов систем самолета и методики оценки предотвращенного ущерба для экономи¬ческого обоснования управленческого решения.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что полученные результаты позволяют.
1. Оценивать и координировать эксплуатационную деятельность в авиа-предприятиях с учетом требований обеспечения БП и летной годности ВС.
2. Использовать разработанную методику для определения пороговых значений летной годности ВС с целью выработки стратегии по локализации функциональных отказов систем ВС и повышению БП.
3. Осуществлять контроль летной годности типа ВС и отдельного экземп-ляра ВС с учетом состояния и условий использования авиационной техники в авиапредприятии.
4. Авиапредприятиям и авиакомпаниям минимизировать в среднем вне-плановые потери за счет совершенствования системы обеспечения БП и лет¬ной годности ВС.
Результаты работы Основные результаты работы опубликованы в трех научных статьях, в четырех тезисах НТК в МГТУ ГА, МАИ и ЕАТК ГА (г. Егорьевск).

Список літератури

Таким образом, предлагаемый вариант методики по локализации отказов и неисправностей функциональных систем самолета наглядно демонстрирует его преимущество не только с технической и организационной точки зрения, но и подтверждается экономической целесообразностью. Увеличение суммы предотвращенного ущерба первого варианта по сравнению со вторым соста¬вит 180,12 тыс.рублей, а по сравнению с третьим - 660,96 тыс.рублей.
1. В настоящее время ни одна из существующих методик не позволяет оце¬нивать и координировать эксплуатационную деятельность в авиапредприяти¬ях с учетом требований обеспечения БП и летной годности ВС.
2. Разработанная концепция формирования требований с учетом норм летной годности, предъявляемых к процессу эксплуатации ВС в авиапред-приятиях, и конкретные рекомендации по их применению, способствуют созданию эффективно действующей системы обеспечения БП и сохранения летной годности ВС.
3. Анализ методов исследования и показателей оценки БП и летной год¬ности воздушных судов позволил выявить ряд недостатков, основным из ко¬торых является отсутствие возможности использования данных показателей для получения объективной оценки уровня летной годности ВС с учетом эксплуатационных условий. Основная сложность этой задачи заключается в отсутствии методов определения соответствия ВС нормированным значени¬ям летной годности и безопасности полетов.
4. Исследование тенденции изменения номенклатуры предложенных по-казателей позволило систематизировать позитивные и негативные аспекты влияния эксплуатационных факторов на эффективность системы обеспече¬ния БП ВС в авиапредприятиях и конкретизировать методы их расчета и сферу применения.
5. Разработанная методика комбинированной оценки летной годности ВС в авиапредприятиях позволяет выработать стратегию реализации меро¬приятий по повышению безопасности полетов.
6. Разработанная компьютерная программа для осуществления рубежно¬го контроля летной годности ВС с учетом состояния и условий эксплуатации авиационной техники в авиапредприятии является неотъемлемым звеном в системе повышения эффективности информационного обеспечения в авиа-предприятии.
7. Предложенный механизм повышения летной годности ВС в авиапред-приятиях путем выбора стратегии локализации функциональных отказов систем самолета и методики оценки предотвращенного ущерба способствуют принятию экономически обоснованного решения по снижению внеплано¬вых потерь авиапредприятия.
Список используемых источников
1. Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Россий¬ской Федерации. — М.; Государственная служба гражданской авиации 2002,2003.
2. Airworthiness Manual. (Doc 9760) Volume I — Organization and Procedures. Volume II — Design Certification and Continuing 1st edition, 2001. 408 pp. English, French
3. Баркер, Скотт, Ф. Б25 Профессиональное программирование в Microsoft Access 2002.: Пер. с англ. -М.: Издательский дом "Вильямс”, 2002.
4. Барзилович Е.Ю. Стохастические модели принятия оптимальных решений в экономических исследованиях. -М.: МРЦОИ Госатомнадзора России, 1999.
5. Барзилович Е.Ю., Воскобоев Б.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию.- М.: Транспорт, 1981.
6. Блажков А.Е. Нормирование летной годности самолетов: Конспект лек¬ций/ Блажков А.Е., Корольков В.И., Чернов В.М.. - Воронеж, 2003.
7. «BASP» Training Program the Boeing Company USA, Washington. 2003.
8. Б. Карпов MS Access 2000. Справочник - СПб.: "Питер", 2001.
9. В.И. Жулев, B.C. Иванов Безопасность полетов летательных аппаратов.- М.; Транспорт, 1986.
Ю.В.Н.Елистратов. Основные положения по обеспечению безопасности по¬летов, нормированию летной годности и сертификации ВС ГА. — М.: МИИГА, 1986.
11 .Вопросы математического моделирования аэродинамики и динамики осо¬бых случаев полета ВС: Сб. науч. тр/ Моск. гос. техн. ун-т граждан, авиа¬ции. -М., 1995.
12. Гарбузов В.М., Ермаков A.JL, Железняков Ю.Д. и др. Особенности безо¬пасности полетов при летной эксплуатации воздушных судов: Учеб. посо¬бие. - М.: Изд-во МГТУ ГА, 1995.
13. Голубев И.С., Сакач Р.В., Логинов E.JI., Пинаев Е.Г. Исследование опера¬ций в гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1980.
14. Гуляев В.А. Экспертные системы диагностирования функциональных систем воздушных судов и обеспечения безопасности полетов. - Киев, 1990.
^.Законодательные акты и основополагающие нормативные документы в области сертификации в Российской Федерации., Тематический сбор- ник/3-е изд.- С.Петербург: Академия ГА, 1999.
Іб.Зубков Б.В., Аникин Н.В. Авиационное техническое обеспечение безопас¬ности полетов. - М.; Воздушный транспорт, 1990.
17.3убков Б.В. Методологические основы анализа и оценки безопасности по¬летов и летной годности воздушных судов (теория и практика). -М.,
МГТУ ГА 1997.
18.3убков Б.В. Теоретические основы безопасности полетов. - М.: МИИГА, 1987.
19.3. Т. Крохин, Ф.И.Скрипник, В.З.Шестаков. Инженерно-организационные основы обеспечения безопасности полетов гражданской авиации.- М.: из- во Транспорт, 1987.
20. Инструкция по подготовке руководства по производству полетов эксплуа¬танта. Приложение к Сборнику «Безопасность полетов, сертификация и лицензирование» № 22. - Москва.: ФАС России, 1999.
21. Кармызов В.П. Совершенствование системы инженерно-технического обеспечения безопасности полетов в условиях авиапредприятия. - М.: МГТУ ГА, 1996.
22. Карандаев И.С., Малыхин В.И., Соловьев В.И. Прикладная математика. — М.: ИНФРА-М, 2002.
23. Каталог изданий и аудиовизуальных учебных средств ИКАО. - Канада, ИКАО, 1998.
24. Комплексное планирование в гражданской авиации. Под ред. Р.В.Сакача, В.А. Соломатина. - М.6 Транспорт, 1982.
25. Лапшов Б.Ф. Автоматизированные системы контроля авиационной техни¬ки. К.: КИИГА, 1989. - 116с.