Мобильный ремонтно-диагностический комплекс
Изобретение относится к перебазируемым ремонтным органам, предназначенным для контроля, диагностики технического обслуживания и ремонта сложных технических систем в местах их эксплуатации.
Ремонтно-диагностический комплекс включает в свой состав самоходное транспортное средство 1 и установленный на него с возможностью перемещения корпус ремонтной мастерской 2, в котором размещены средства жизнеобеспечения 3, средства связи 4, средства навигации 5, технологическое оборудование 6, комплект ЗИП 7 и встроенная система 8 управления процессами технического обслуживания и ремонта. Система управления состоит из компьютера - сервера 9 и связанного с ним интерфейсной шиной удаленного доступа портативного компьютера 13, играющего роль терминала. В состав сервера 9 входят база справочных данных 10, база каталожных данных 11 на обслуживаемую систему и база 11 эксплуатационной и ремонтной документации. Компьютер 13 выносного терминала укомплектован комплектом модульных измерительных приборов 14 и модульных формирователей тестовых воздействий 15, объединенных с компьютером 13 в портативную контрольно-диагностическую систему. При проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту сложных изделий компьютер 13 выносного терминала с комплектом модульных приборов размещают непосредственно у составных частей обслуживаемого изделия, при этом выносной комплект играет одновременно роль удаленного клиентского места и обеспечивает доступ персонала к базам данных на сервере 9, а также роль выносной контрольно-диагностической системы.
Изобретение обеспечивает повышение качества технического обслуживания и ремонта сложных технических систем и снижение требований к уровню квалификации ремонтного персонала.
Изобретение относится к области ремонта и технического обслуживания сложных технических систем (включая системы вооружений и военной техники), в частности - к перебазируемым ремонтным органам для контроля, диагностики, технического обслуживания и ремонта сложных технических систем в местах их эксплуатации.
Известны перебазируемые ремонтные органы, включающие в свой состав самоходные шасси, на которые установлен корпус ремонтной мастерской с размещенным в нем оборудованием для технического обслуживания и ремонта сложных изделий (Авт. свид. СССР №397862, кл. В 60 Р 3/14, 1971; Патент RU №2057559, кл. В 60 Р 3/14, 1992; Авт. свид. СССР №227863, В 60 Р 3/14, 1967; Патент RU №2003519, В 60 Р 3/14, 1992; Патент RU №33066, В 60 Р 3/14. 2003).
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мобильный ремонтно-диагностический комплекс (передвижная ремонтная мастерская) по Патенту RU №2245805, В 60 Р 3/14, 3/345, 2003 г. Данный мобильный ремонтно-диагностический комплекс, принятый за прототип, содержит самоходное транспортное средство с установленным на него корпусом ремонтной мастерской, в котором установлены технологические рабочие места, оснащенные технологическим инструментом и оборудованием по профилю работ, подлежащих выполнению на обслуживаемом изделии, средства жизнеобеспечения, связи, навигации и топографической привязки, комплект запасного имущества и принадлежностей по профилю обслуживаемого изделия, съемный защитный тент с элементами крепления.
Достоинством данного варианта мобильного РДК, принятого за прототип, является оперативность выполнения работ по контролю, диагностике, техническому обслуживанию и ремонту сложных технических систем (включая системы ВВТ) на местах их эксплуатации, при отсутствии развитой инфраструктуры. Недостатками данного варианта РДК являются:
1) зависимость качества и полноты выполнения работ от квалификации ремонтного персонала;
2) недостаточная эффективность проведения работ, особенно при отсутствии полного комплекта эксплуатационной документации и ремонтной документации (что имеет место вследствие износа за время эксплуатации систем ВВТ);
3) низкая производительность работ из-за сложности охвата всех функциональных и конструктивных связей обслуживаемого изделия. Техническим результатом от использования изобретения является:
1) повышение эффективности и качества проведения работ по обслуживанию и ремонту сложных систем (включая системы ВВТ) в местах их эксплуатации;
2) повышение производительности труда;
3) сокращение совокупных затрат различных видов ресурсов, а также снижение зависимости качества работ от уровня квалификации ремонтного персонала.
Указанный технический эффект достигается тем, что мобильный ремонтно-диагностический комплекс, содержащий самоходное транспортное средство и
закрепленный на нем с возможностью передвижения корпус ремонтной мастерской, оснащенный средствами жизнеобеспечения, связи, навигации и топопривязки, технологическими рабочими местами, технологическим оборудованием, запасными частями и принадлежностями по профилю обслуживаемого изделия, съемным защитным тентом с элементами крепления, дополнительно содержит встроенную автоматизированную систему управления процессами и ресурсами (АСУ ПР) на основе компьютера с размещенными в его памяти базой справочных данных по обслуживаемым техническим системам, каталожной базой данных по составным частям обслуживаемых технических систем, базой данных электронного архива эксплуатационной и ремонтной документации по обслуживаемым техническим системам, базой данных запасного имущества, материалов и принадлежностей в составе РДК и в комплектах обслуживаемых изделий, выносной терминал автоматизированного рабочего места (АРМ) для контроля и диагностики составных частей обслуживаемой технической системы, соединенный каналом удаленного доступа с компьютером встроенной АСУ ПР, при этом перед выездом РДК для проведения конкретного вида работ на конкретной технической системе в базы данных АСУ ПР загружают документы по профилю данной системы, по прибытии на место работ выносной терминал располагают на месте проведения работ непосредственно у обслуживаемой составной части изделия, причем терминал укомплектовывают измерительными модулями и модулями формирования стимулирующих воздействий, подключаемыми к соответствующим точкам контролируемых составных частей обслуживаемой и ремонтируемой технической системы.
На фиг.1 изображена структурная схема мобильного РДК.
Мобильный РДК содержит в своем составе самоходное транспортное средство 1 и закрепленный на нем с возможностью передвижения корпус 2 ремонтной мастерской, в котором размещаются средства жизнеобеспечения 3, средства связи 4, средства навигации и топопривязки 5, технологические рабочие места и оборудование 6, комплект ЗИП 7, автоматизированная система управления процессами и ресурсами (АСУ ПР) 8, включающая компьютер 9 с размещенными в его памяти базой справочных данных 10, базой каталожных данных 11 и базой 12 электронного архива эксплуатационных и ремонтных документов, к компьютеру 9 через канал удаленного доступа подключен выносной терминал 13, включающий в свой состав измерительные модули 14 и модули формирования стимулирующих воздействий 15, подключенные к соответствующим точкам контролируемых составных частей обслуживаемой технической системы 16. Мобильный РДК фиг.1 работает в следующих режимах:
1) подготовка к выезду на место эксплуатации обслуживаемой технической системы;
2) транспортирование к месту проведения работ по ТОР;
3) перевод РДК из транспортного в рабочее положение;
4) контрольный осмотр и обслуживание;
5) контроль технического состояния и диагностика неисправностей;
6) восстановление работоспособности обслуживаемой системы;
7) управление неснижаемыми запасами, приданными обслуживаемой системе.
Перед выездом к месту эксплуатации обслуживаемой технической системы производится подготовка мобильного РДК фиг.1 к предстоящим работам на конкретном образце (экземпляре) технической системы.
Подготовка РДК включает выполнение следующих технологических процедур:
1) загрузка в справочную базу данных 10 встроенной АСУ ПР 8 информации о порядке обслуживания и ремонта составных частей изделия, о приданных комплектах ЗИП и контрольно-диагностическом оборудовании (включая встроенную систему контроля обслуживаемого изделия), о характеристических технических параметрах и идентифицируемых технических состояниях составных частей, о необходимом составе технологического оборудования РДК, составе ремонтного ЗИП РДК и т.п.;
2) загрузка в каталожную базу данных 11 полного комплекта электронных документов по иерархической структуре составных частей, их характеристикам, их внешнему виду, возможных вариантах замены и т.п.;
3) загрузка в базу данных электронного архива 13 электронных форм эксплуатационной и ремонтной документации на обслуживаемое изделие и ее составные части (включая данные о ранее проведенных работах, составе ЗИП-О и др.);
4) установка в мобильный РДК комплектов сменного технологического оборудования 6 и комплекта ремонтного ЗИП 7 под данное изделие (на основе сведений справочной базы данных 10, предварительно загруженной
в АСУ ПР 8 и просматриваемой с помощью выносного терминала 13);
5) укомплектование выносного терминала 13 сменными измерительными модулями 14 и модулями формирования стимулирующих воздействий 15 в соответствии с составом предстоящих работ на изделии 16;
6) приведение всего комплекта оснащения РДК фиг.1 в транспортное положение.
В пути следования РДК фиг.1 периодически определяет свое текущее местоположение с помощью средств навигации и топопривязки 5 и передает свои координаты и информацию о техническом состоянии в территориальный сервисный центр с помощью средств связи 4.
По прибытии на место проведения работ (к месту дислокации обслуживаемого изделия 16) оборудование РДК фиг.1 переводится из транспортного в рабочее положение. Выносной терминал 13 с необходимым комплектом сменных измерительных модулей 14 и модулей формирования стимулирующих воздействий 15 перемещается из корпуса ремонтной мастерской 2 к местам проведения работ на составных частях изделия 16 (в том числе, внутри корпусов составных частей изделия 16). Компьютер 9 встроенной АСУ ПР 8 остается в составе корпуса ремонтной мастерской 2. Двусторонняя связь между выносным терминалом 13 и компьютером 9 осуществляется по каналу удаленного доступа, который может быть реализован, например, с помощью гибкого интерфейсного кабеля, с помощью радиочастотной или оптической линии связи.
В процессе контрольного осмотра и обслуживания с помощью выносного пульта 13 персонал РДК фиг.1 обращается к базам данных 10, 11 и 12 для уточнения последовательности действий (в том числе - при возникновении нештатных ситуаций), а также для быстрого нахождения необходимого инструмента, запасных частей и материалов (как в составе РДК, так и в комплекте обслуживаемого изделия). Этим обеспечивается повышение производительности труда, качества работ по обслуживанию и снижается зависимость качества работ от квалификации обслуживающего персонала. По выполнении каждого вида работ обслуживающий персонал с помощью выносного пульта 13 вводит в АСУН ПР 8 фактические данные о выполненных работах для последующего документального оформления результатов работ. По завершении цикла работ по контрольному осмотру и техническому обслуживанию АСУ ПР 8 выдает на терминал 13 указание о переходе к другим работам или выдает подсказку о пропущенных процедурах. Благодаря этому повышается полнота, качество и эффективность проведения работ по обслуживанию сложных технических систем на местах их эксплуатации.
Аналогичным образом проводится контроль технического состояния и диагностика неисправностей составных частей обслуживаемого изделия. На основе справочной информации из баз данных 10 и 12 уточняется последовательность проверки технического состояния изделия 16. С помощью встроенных и приданных средств контроля из комплекта изделия 16 выявляются параметры, выходящие за пределы допусков и свидетельствующие о наличии неисправностей в отдельных составных частях изделия 16. К контрольным точкам составной части
изделия 16 подключаются соответствующие измерительные модули 14 и модули формирования стимулирующих воздействий 15, входящие в комплект выносного терминала 13 (который в этом случае играет роль выносного средства контроля и диагностики составной части изделия 16). Из компьютера 9 вызывается на терминал 13 соответствующая программа диагностики, под управлением которой производится диагностика неисправности составной части изделия 16 до уровня сменного узла. Диагностика неисправности основана на сочетании возможностей встроенной системы контроля из состава изделия 1 6 и функциональных возможностей дополнительного (внешнего по отношению к изделию 16) средства диагностики - на базе выносного терминала 13, укомплектованного комплектами модулей 14 и 15.
Подсказки из справочной базы данных 10 и базы данных эксплуатационной документации 12, выдаваемые по запросам персонала РДК на выносной терминал 13, позволяют сократить продолжительность контроля технического состояния и поиска неисправностей. Это обеспечивает экономию технического ресурса изделия и сокращает время устранения неисправностей.
Восстановление современных сложных технических систем (в частности - систем ВВТ) на местах их эксплуатации производится агрегатным методом. Неисправный сменный элемент, обнаруженный в результате диагностики неисправностей с применением выносного терминала 13, изымается из изделия. Сведения о нем с помощью терминала 13 заносятся в компьютер 8 для последующего управления неснижаемыми запасами. На основе обращения с выносного пульта 13 в справочную базу данных 10 ремонтный персонал РДК получает указание
о местонахождении исправного сменного элемента того же типа, что и отказавший (исправный сменный элемент может быть использован из состава ЗИП-О изделия 16 или из состава ремонтного ЗИП 7). Исправный СЭ устанавливается на соответствующее место в изделие 16, а сведения о нем через выносной терминал 13 заносятся в справочную базу данных 10. Повторяется контроль технического состояния изделия 16 (с применением встроенных средств контроля изделия и с необходимым применением выносного терминала 13, укомплектованного модулями 14 и 15). Устанавливается факт восстановления работоспособности изделия 16, о чем с помощью выносного пульта 13 вводятся соответствующие данные в компьютер 8 (для документального оформления результатов работ) и в справочную базу данных 10 (для ведения статистических данных по ТОР данного образца изделия 16).
Для обеспечения требуемого уровня готовности изделия 16 необходимо постоянно поддерживать заданный уровень неснижаемых запасов имущества, материалов и принадлежностей, используемых при проведении ТОР эксплуатируемого изделия. Это обеспечивается:
1) периодической проверкой наличного состава ЗИП-О, который производится персоналом РДК с использованием доступа к справочной базе данных 10 с помощью выносного терминала;
2) перепроверкой сменных элементов из состава ЗИП-О изделия 16 с помощью технологического оборудования 6, входящего в состав ремонтной мастерской 2 (перепроверка СЭ с истекшими сроками годности);
3) ремонтом неисправных СЭ (в том числе, выявленных в составе изделия отказавших СЭ, а также СЭ из состава ЗИП-О, сроки годности которых истекли);
4) возвратом СЭ с восстановленным ресурсом в состав ЗИП-О обслуживаемого изделия;
5) выявлением дефицита (в результате текущего расхода запасов при проведении ТОР), формированием в составе АСУ ПР 8 заявки на пополнение запасов для восполнения дефицита.
Таким образом, благодаря введению в состав РДК фиг.1 дополнительно АСУ ПР 8, включающей в свой состав компьютер 9 с базами данных 10, 11 и 12, а также выносной терминал 13 с комплектами модулей 14 и 15, достигается технический результат от применения изобретения, а именно:
1) повышается полнота, эффективность и качество работ по ТОР сложных технических систем (в частности, систем ВВТ) на местах их эксплуатации;
2) повышается производительность труда ремонтного персонала за счет сокращения непроизводительных потерь времени (при выполнении работ в последовательности и на основе подсказок, получаемых от АСУ ПР 8 через выносной терминал 13);
3) сокращаются затраты материальных и человеческих ресурсов, необходимых для поддержания заданного уровня готовности обслуживаемых систем, а также снижается зависимость качества работ по ТОР от уровня квалификации ремонтного персонала (т.к. недостаток знаний
компенсируется справочной информацией из базы данных 10, каталожной информацией из базы данных 11, оперативно предоставляемыми по запросам сведениями по эксплуатационной и ремонтной документации из базы данных 12).
Реализация изобретения основывается на использовании технических решений существующего технического уровня.
В качестве составных частей 1, 2,...,7 используются технические средства, аналогичные одноименным техническим средствам, используемым в составе известных аналогов и прототипа.
Вводимая в состав РДК фиг.1 автоматизированная система управления процессами и ресурсами 8 представляет собой специализированную встроенную автоматизированную информационную систему, предназначенную для решения рассмотренных выше задач управления технологическими процессами ТОР сложных технических систем на местах их дислокации, а также задач управления совокупностью ресурсов ТОР.
Встроенная АСУ ПР 8 строится на основе компьютера 8, размещаемого в корпусе ремонтной мастерской 2 и подключенного к сети электропитания ремонтной мастерской 2. В качестве компьютера 8 используется серийный компьютер - сервер со средними характеристиками, выполненный с учетом требований к аппаратуре, транспортируемый в нерабочем состоянии и рассчитанный на пребывание в интервале температур в пределах от минус 40°С до плюс 60°С (с учетом климатической зоны применения РДК). Климатические условия при работе компьютера 9 обеспечиваются средствами жизнеобеспечения 3 и тентом,
входящим в комплект корпуса ремонтной мастерской 2. На компьютер 9 устанавливается операционная система (например, одна из версий ОС класс Linux) и соответствующая типовая система управления базами данных (СУБД), поддерживающая ведение баз данных в виде символьной и графической информации. Компьютер 9 внутренней интерфейсной шиной соединен с автоматизированными технологическими рабочими местами, входящими в комплект технологического оборудования 6 РДК фиг.1. В комплект компьютера, кроме системного блока, входят монитор, принтер, манипулятор (типа «мышь», «джойстик» или аналогичный), выполненные по соответствующей группе жесткости - рассчитанные на транспортировку в нерабочем состоянии.
Связь компьютера 8 с выносным терминалом 13 при удалении выносного терминала до 100 м может осуществляться по кабелю Ethernet (Fast Ethernet), a также по беспроводному интерфейсному каналу (например, по технологии «Wi-Fi» или «W iMAX», по международным стандартам 802.11 или 802.16). В качестве выносного терминала может использоваться серийный портативный компьютер типа «ноутбук», укомплектованный соответствующими наборами модульных приборов. В качестве модульных измерительных приборов 14 и модулей формирования стимулирующих воздействий 15 могут использоваться серийные модульные приборы отечественного и зарубежного производства (например, модули цифрового осциллографа, логического анализатора, измерителя мощности ВЧ сигналов, программируемого генератора импульсов, программируемого ВЧ генератора и др.), рассчитанные на подключение к соответствующей стандартной интерфейсной шине (шина PCI, VME, VXI). Указанные модули совместно
с портативным компьютером будут образовывать выносную автоматизированную систему контроля и диагностики составных частей изделия 16. Наряду с этим, благодаря связи портативного компьютера, играющего роль выносного терминала 13, по интерфейсному каналу с компьютером 8 (сервером) образуется информационная система по архитектуре «клиент-сервер». Подобная организация, при укомплектовании сервера 8 и портативного компьютера 13 соответствующим прикладным программным обеспечением, позволяет реализовать весь комплекс рассмотренных ранее функциональных задач по управлению процессами ТОР сложной технической системы 16, а также по эффективному управлению всей совокупностью ресурсов, используемых при проведении ТОР сложных технических систем на местах их дислокации.
Таким образом, реализация изобретения полностью основывается на технических решениях, соответствующих существующему техническому уровню в предметной области контроля, диагностики, технического обслуживания и ремонта сложных технических систем (в частности - систем ВВТ).
1. Мобильный ремонтно-диагностический комплекс (РДК), содержащий самоходное транспортное средство и закрепленный на нем с возможностью передвижения корпус ремонтной мастерской, оснащенный средствами жизнеобеспечения, связи, навигации и топопривязки, технологическими рабочими местами, технологическим оборудованием, запасными частями и принадлежностями по профилю обслуживаемого изделия, съемным защитным тентом с элементами крепления, отличающийся тем, что дополнительно содержит встроенную автоматизированную систему управления процессами и ресурсами (АСУ ПР) на основе компьютера с размещенными в его памяти базой справочных данных по обслуживаемым техническим системам, каталожной базой данных по составным частям обслуживаемых технических систем, базой данных электронного архива эксплуатационной и ремонтной документации по обслуживаемым техническим системам, базой данных запасного имущества, материалов и принадлежностей в составе РДК и в комплектах обслуживаемых изделий и выносного терминала автоматизированного рабочего места (АРМ) для контроля и диагностики составных частей обслуживаемой технической системы, соединенного каналом удаленного доступа с компьютером встроенной АСУ ПР, при этом перед выездом РДК для проведения конкретного вида работ на конкретной технической системе в базы данных АСУ ПР загружают документы по профилю данной системы, по прибытии на место работ выносной терминал располагают на месте проведения работ непосредственно у обслуживаемой составной части изделия, причем терминал укомплектовывают измерительными модулями и модулями формирования стимулирующих воздействий, подключаемыми к соответствующим точкам контролируемых составных частей обслуживаемой и ремонтируемой технической системы.
