СПОСОБ РЕМОНТА СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
METHOD OF REPAIR OF COMPLEX HARDWARE SYSTEM (CHS)

Изобретение относится к области технического обслуживания и ремонта сложных технических систем (СТС, см. список сокращений в конце описания), включая системы вооружения и военной техники.
Известны способы технического обслуживания и ремонта СТС с применением мобильных (передвижных) и стационарных ремонтных органов.
Примерами способов-аналогов являются технические решения по патентам RU №33066, RU №66287, RU №44602, RU №2288113, RU №2376164.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ ремонта СТС по патенту RU №2376164 (В60Р 3114).
Указанный способ, основанный на применении ремонтно-диагностического комплекса (РДК) с размещенными в нем технологическими рабочими местами (ТРМ), технологическим оборудованием, запасными частями и принадлежностями по профилю обслуживания СТС, автоматизированной системой управления процессами и ресурсами (АСУ ПР) на основе компьютера с размещенной в его памяти базой справочных данных по СТС, каталожной базой данных по сменным составным частям (ССЧ) СТС, базой данных электронного архива эксплуатационной и ремонтной документации по СТС, базой данных комплекта ремонтного ЗИП (ЗИП-Р) РДК, базой данных комплекта одиночного ЗИП (ЗИП-О) СТС и выносным терминалом в виде переносного автоматизированного рабочего места (АРМ) для контроля и диагностики ССЧ СТС, соединенным с компьютером АСУ ПР каналом удаленного доступа, включающий загрузку в базы данных АСУ ПР документов по профилю СТС перед выездом РДК к месту проведения работ, размещение выносного терминала по прибытии РДК на место дислокации СТС на месте проведения работ непосредственно у обслуживаемой ССЧ СТС, подключение измерительных модулей и модулей стимулирующих воздействий к соответствующим контрольным точкам контролируемых ССЧ обслуживаемой и ремонтируемой СТС, определение по результатам контроля параметров технического состояния неисправных ССЧ, замену выявленных неисправных ССЧ на исправные из состава ЗИП-О СТС, контроль с применением выносного терминала параметров технического состояния и установление факта восстановления работоспособности обследуемой ССЧ и всего СТС в целом, передачу изъятых из состава СТС неисправных ССЧ в РДК. Каждое ТРМ в составе РДК и внешние дополнительные рабочие места оснащают АРМ управления технологическими операциями, которые подключают через интерфейсную магистраль к компьютеру АСУ ПР и образуют, таким образом, локальную вычислительную сеть (ЛВС) АСУ ПР в составе РДК, в комплект каждого АРМ включают компьютер, монитор, считыватель штрихкодов и манипулятор обратной связи, на упаковке сменных комплектов ЗИП-Р и сменного технологического оснащения РДК по профилю каждого типа ремонтируемой СТС предварительно наносят идентификационные штрихкоды, мониторы АРМ каждого ТРМ располагают перед оператором ТРМ в поле его зрения при выполнении технологических операций, в базу данных компьютера АСУ ПР перед выездом РДК к месту проведения работ по ремонту изделий на местах их дислокации вводят дополнительно графическую информацию, содержащую пооперационное изображение конструкций, ремонтируемых на соответствующих ТРМ ССЧ в последовательности их использования по технологическому процессу ремонта. Поступившие в РДК неисправные ССЧ подвергают внешнему осмотру и дефектации, вводят идентификационные данные по типу и номеру поступившей ССЧ, а также результаты внешнего осмотра и дефектации в базу ремонтных данных компьютера АСУ ПР, передают подлежащую ремонту ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, содержащее АРМ в виде автоматизированной системы контроля и диагностики (АСКД), передают на данную АРМ из компьютера АСУ ПР указания по контролю и диагностике неисправности данного типа ССЧ, производят итерационную процедуру контроля и диагностики неисправностей ССЧ, по завершении контроля и диагностики передают автоматически результаты на компьютер АСУ ПР, фиксируют данные по исправной ССЧ в компьютере и передают ее в состав ЗИП-О СТС, дают указания на экран АРМ контроля и диагностики о передаче неисправной ССЧ на следующее по технологической цепочке в составе РДК ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ из состава ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ указания по поиску требуемого инструмента, запасных частей и материалов, получают от оператора ТРМ подтверждения о завершении подготовки ТРМ к работам по ремонту ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на экран монитора изображения конструкции ремонтируемой ССЧ с указанием поочередно мест замены электрорадиоэлементов (ЭРЭ) и других работ по ремонту электрической части ССЧ, получают подтверждения в АРМ и в компьютер АСУ ПР о каждой выполненной очередной операции по ремонту электрической части ССЧ. Определяют путем сравнения с ремонтной документацией и результатами проведенной диагностики неисправностей момент завершения работ по ремонту электрической части ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ указания о передаче отремонтированной ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, получают в компьютер АСУ ПР подтверждение о получении отремонтированной ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ контроля указания по итерационному процессу контроля отремонтированной ССЧ, фиксируют положительный результат контроля отремонтированной ССЧ, в случае отрицательного результата контроля по указанию из компьютера АСУ ПР на АРМ контроля и диагностики проводят дополнительную диагностику неисправностей ССЧ, передают по указанию от компьютера АСУ ПР неисправную ССЧ на ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ, проводят дополнительные ремонтные работы под управлением от компьютера АСУ ПР через АРМ по устранению выявленных дополнительных неисправностей, на основе итерационной процедуры взаимодействия АРМ и оператора ТРМ определяют момент завершения дополнительных работ по устранению неисправностей электрической части ССЧ, под управлением указаний от компьютера АСУ ПР передают отремонтированную ССЧ на ТРМ контроля и повторяют процедуру контроля работоспособности ССЧ, циклы контроля, диагностики и ремонта повторяют до полного устранения неисправностей электрической части ССЧ. После подтверждения на АРМ контроля и диагностики полной работоспособности электрической схемы ССЧ из компьютера АСУ ПР на ТРМ контроля дают указания на передачу ССЧ на ТРМ устранения дефектов конструкции ССЧ, получают от АРМ данного ТРМ подтверждение в компьютер АСУ ПР о поступлении ССЧ для устранения дефектов конструкции ССЧ, компьютер АСУ ПР выдает на монитор АРМ данного ТРМ указания по подготовке к проведению работ, включая указания по поиску необходимого инструмента, запасных частей и материалов, оператор АРМ данного ТРМ с помощью считывателя штрихкодов находит нужные укладки и упаковки на полках ТРМ, компьютер АСУ ПР воспроизводит на экране АРМ данного ТРМ изображение конструкции ССЧ, подлежащей ремонту по результатам дефектации, оператор устраняет дефекты конструкции ССЧ по указаниям на экране АРМ и с помощью манипулятора обратной связи дает подтверждения через АРМ в компьютер АСУ ПР о выполнении операций по устранению дефектов конструкции, компьютер АСУ ПР на основе контроля перечня устраненных дефектов определяет момент завершения ремонта конструкции ССЧ, дает указание через АРМ данного ТРМ о передаче отремонтированной ССЧ на ТРМ контроля и диагностики. Оператор ТРМ контроля и диагностики подключает поступившую после ремонта конструкции ССЧ к АРМ контроля и на основе указаний компьютера АСУ ПР, выдаваемых на АРМ контроля, проводит контроль и в случае обнаружения неисправности электрической схемы ССЧ после ремонта конструкции ССЧ компьютер АСУ ПР выдает указание оператору ТРМ контроля через АРМ контроля передать ССЧ на ТРМ ремонта электрической части, поступившую на ТРМ неисправную ССЧ подвергают ремонту под управлением компьютера АСУ ПР через соответствующую АРМ, входящую в состав данного ТРМ, отремонтированную ССЧ возвращают по указанию из компьютера АСУ ПР на ТРМ контроля и повторяют процедуры контроля, диагностики и ремонта до восстановления работоспособности ССЧ, получают подтверждение от АРМ контроля о восстановлении работоспособности ССЧ, по указаниям от компьютера АСУ ПР, выдаваемым на АРМ контроля, передают восстановленную ССЧ с устраненными дефектами конструкции на ТРМ восстановления влагозащитного покрытия и маркировки. Оператор ТРМ восстановления влагозащитных покрытий дает через АРМ в компьютер АСУ ПР подтверждения о получении ССЧ, компьютер АСУ ПР выдает через АРМ, входящее в состав ТРМ восстановления влагозащитных покрытий, указания о поиске необходимого инструмента и материалов, оператор с использованием считывателя штрихкодов находит заданный инструмент и материалы и дает через АРМ в компьютер АСУ ПР с помощью манипулятора обратной связи подтверждение о готовности ТРМ к восстановлению влагозащитных покрытий, компьютер АСУ ПР выдает на АРМ данного ТРМ изображение конструкции ССЧ с выделением мест восстановления влагозащитных покрытий и маркировки, оператор ТРМ по указаниям на экране АРМ поочередно восстанавливает нарушенные влагозащитные покрытия и маркировки, вводит подтверждения с помощью манипулятора обратной связи АРМ о каждой выполненной операции, получает от компьютера АСУ ПР через АРМ указания о передаче ССЧ с восстановленной влагозащитой и маркировкой на ТРМ контроля, оператор ТРМ контроля через АРМ направляет в компьютер АСУ ПР подтверждения о получении ССЧ с восстановленной влагозащитой и по указаниям от компьютера АСУ ПР проводит цикл контроля и диагностики. Прошедшую контроль отремонтированную ССЧ передают в состав ЗИП-О СТС, ССЧ с обнаруженными дефектами по результатам восстановления влагозащиты под управлением компьютера АСУ ПР подвергают дополнительным операциям устранения выявленных дефектов и операциям восстановления влагозащиты до полного восстановления работоспособности и передают в ЗИП-О.
Достоинствами ближайшего аналога являются:
1) автоматизация управления технологическими процессами ремонта СТС и их ССЧ на основе интерактивной процедуры управления этими технологическими процессами;
2) снижение требований к уровню квалификации ремонтного персонала за счет организации информационной поддержки работ путем визуализации операций на экранах соответствующих АРМ и применения идентификации ремонтируемых ССЧ, инструмента и принадлежностей с помощью штрихкодов.
Недостатками ближайшего аналога являются:
- недостаточная эффективность информационной поддержки действий ремонтного персонала из-за недостаточной наглядности подсказок по выполнению операций разборки, ремонту, сборке и контролю работоспособности СТС и ее ССЧ на основе графической конструкторской документации (при этом на изображении чертежа не отображается взаимодействие ремонтируемой ССЧ конструкции изделия и используемого инструмента, что затрудняет выполнение операций ремонта без соответствующего предварительного обучения ремонтного персонала);
- неэффективность идентификации ССЧ СТС и технологического оснащения ремонтного органа с помощью штрихкодовых меток при ремонте СТС, имеющих большие сроки эксплуатации. В процессе длительной эксплуатации штрихкодовые метки могут быть загрязнены, повреждены и непригодны для считывания идентификационных данных ССЧ обслуживаемой СТС и технологического оснащения ремонтных органов, используемого при выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту. Это снижает оперативность проведения работ, эффективность информационной поддержки работ (управления работами) со стороны АСУ ПР и обуславливает более высокие требования к квалификации ремонтного персонала;
- отсутствие дистанционного контроля за перемещением ремонтируемых ССЧ, инструмента и имущества, что ведет к необоснованному расходу ресурсов.
Целью заявленного технического решения является устранение недостатков ближайшего аналога, а именно:
- повышение эффективности информационной поддержки действий (управления действиями) ремонтного персонала за счет визуализации реального взаимодействия объектов ремонта (ССЧ обслуживаемой СТС) и используемого технологического оснащения (инструмента), а также визуализации последовательности выполнения технологических операций технического обслуживания и ремонта СТС;
- повышение эффективности идентификации находившихся в длительной эксплуатации ССЧ обслуживаемой СТС и технологического оснащения за счет применения радиочастотных идентификаторов (РЧИ), занесения в РЧИ идентификационных данных ССЧ и технологического оборудования, идентификации ССЧ и оборудования путем бесконтактного считывания идентификационных данных (не зависящего от возможного загрязнения поверхностей идентифицируемых объектов);
- обеспечение эффективного дистанционного контроля за перемещением ремонтируемых ССЧ, инструмента и имущества.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе, основанном на применении РДК с размещенными в нем ТРМ, технологическим оборудованием, запасными частями и принадлежностями по профилю обслуживания СТС, АСУ ПР на основе компьютера с размещенной в его памяти базой справочных данных по обслуживаемым СТС, каталожной базой данных по ССЧ СТС, базой данных электронного архива эксплуатационной и ремонтной документации по СТС, базой данных ЗИП-Р в составе РДК, базой данных комплекта ЗИП-О в составе СТС и выносным терминалом в виде переносного АРМ для контроля и диагностики ССЧ СТС, соединенным с компьютером АСУ ПР каналом удаленного доступа, включающем загрузку в базы данных АСУ ПР документов по профилю СТС перед выездом РДК к месту проведения работ, размещение по прибытии РДК на место дислокации СТС АРМ выносного терминала на месте проведения работ непосредственно у обслуживаемой ССЧ СТС, определение по результатам контроля параметров технического состояния неисправных ССЧ, замену выявленных неисправных ССЧ на исправные из состава ЗИП-О СТС, контроль с применением выносного терминала параметров технического состояния и установление факта восстановления работоспособности обследуемой ССЧ СТС и СТС в целом, передачу изъятых из состава СТС неисправных ССЧ в РДК, каждое ТРМ в составе РДК и внешние дополнительные рабочие места оснащают АРМ управления технологическими операциями, которые подключают через интерфейсную магистраль к компьютеру АСУ ПР и образуют таким образом ЛВС АСУ ПР в составе РДК, в комплект каждого АРМ включают компьютер, монитор, манипулятор обратной связи и считыватель радиочастотных идентификационных данных, мониторы АРМ каждого ТРМ располагают перед оператором ТРМ в поле его зрения при выполнении технологических операций, в базу данных компьютера АСУ ПР перед выездом РДК к месту проведения работ по ремонту СТС на местах их дислокации вводят графическую информацию, содержащую пооперационное изображение ремонтируемых на соответствующих ТРМ ССЧ в последовательности их использования по технологическому процессу ремонта, поступившие в РДК неисправные ССЧ подвергают внешнему осмотру и дефектации, вводят идентификационные данные по типу и номеру поступившей ССЧ, а также результаты внешнего осмотра и дефектации в базу ремонтных данных компьютера АСУ ПР, передают подлежащую ремонту ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, содержащее АРМ в виде АСКД, передают на данную АРМ из компьютера АСУ ПР указания по контролю и диагностике неисправности данного типа ССЧ, производят итерационную процедуру контроля и диагностики неисправностей ССЧ, по завершении контроля и диагностики передают автоматически результаты на компьютер АСУ ПР, фиксируют данные по исправной ССЧ в компьютере и передают ее в состав ЗИП-О СТС, дают указания на экран АРМ контроля и диагностики о передаче неисправной ССЧ на следующее по технологической цепочке в составе РДК ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ из состава ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ указания по поиску требуемого инструмента, запасных частей и материалов, получают от оператора ТРМ подтверждения о завершении подготовки ТРМ к работам по ремонту ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на экран монитора изображения ремонтируемой ССЧ с указанием поочередно мест замены ЭРЭ и других работ по ремонту электрической части ССЧ, производят пооперационно ремонт электрической части, формируют подтверждения в АРМ и в компьютер АСУ ПР о каждой выполненной очередной операции по ремонту электрической части ССЧ, определяют путем сравнения с ремонтной документацией и результатами проведенной диагностики неисправностей момент завершения работ по ремонту электрической части ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ указания о передаче отремонтированной ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, передают ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, формируют и передают в компьютер АСУ ПР подтверждение о получении отремонтированной ССЧ, выдают из компьютера АСУ ПР на АРМ контроля указания по итерационному процессу контроля отремонтированной ССЧ, фиксируют положительный результат контроля отремонтированной ССЧ, в случае отрицательного результата контроля по указанию из компьютера АСУ ПР на АРМ контроля и диагностики проводят дополнительную диагностику неисправностей ССЧ, передают по указанию от компьютера АСУ ПР неисправную ССЧ на ТРМ устранения неисправностей электрической части ССЧ, проводят дополнительные ремонтные работы под управлением от компьютера АСУ ПР через АРМ по устранению выявленных дополнительных неисправностей, на основе итерационной процедуры взаимодействия АРМ и оператора ТРМ определяют момент завершения работ по устранению дополнительных неисправностей электрической части ССЧ, под управлением указаний от компьютера АСУ ПР передают отремонтированную ССЧ на ТРМ контроля и повторяют процедуру контроля работоспособности ССЧ, циклы контроля, диагностики и ремонта повторяют до полного устранения неисправностей электрической части ССЧ, после подтверждения на АРМ контроля и диагностики полной работоспособности электрической схемы ССЧ по указаниям из компьютера АСУ ПР передают ССЧ на ТРМ устранения дефектов конструкции ССЧ, получают от АРМ данного ТРМ подтверждение в компьютер АСУ ПР о поступлении ССЧ для устранения дефектов конструкции ССЧ, по указаниям от компьютера АСУ ПР, выдаваемым на монитор АРМ данного ТРМ, производят подготовку к проведению работ, включая поиск необходимого инструмента, запасных частей и материалов оператором АРМ данного ТРМ и выбор нужной укладки и упаковки на полках ТРМ, компьютер АСУ ПР воспроизводит на экране АРМ данного ТРМ изображение ССЧ, подлежащей ремонту по результатам дефектации, оператор устраняет дефекты конструкции ССЧ по указаниям на экране АРМ и с помощью манипулятора обратной связи дает подтверждения через АРМ в компьютер АСУ ПР о выполнении операций по устранению дефектов конструкции, компьютер АСУ ПР на основе контроля перечня устраненных дефектов определяет момент завершения ремонта конструкции ССЧ, дает указание через АРМ данного ТРМ на передачу отремонтированной ССЧ на ТРМ контроля и диагностики, оператор ТРМ контроля и диагностики подключает поступившую после ремонта конструкции ССЧ к АРМ контроля и на основе указаний компьютера АСУ ПР, выдаваемых на АРМ контроля, проводит контроль, в случае обнаружения неисправности электрической схемы ССЧ после ремонта конструкции ССЧ компьютер АСУ ПР выдает указание оператору ТРМ контроля через АРМ контроля передать ССЧ на ТРМ ремонта электрической части, поступившую на ТРМ неисправную ССЧ подвергают ремонту под управлением компьютера АСУ ПР через соответствующую АРМ, входящую в состав данного ТРМ, отремонтированную ССЧ возвращают по указанию из компьютера АСУ ПР на ТРМ контроля и повторяют процедуры контроля, диагностики и ремонта до восстановления работоспособности ССЧ, получают подтверждение от АРМ контроля о восстановлении работоспособности ССЧ, по указаниям от компьютера АСУ ПР, выдаваемым на АРМ контроля, передают восстановленную ССЧ с устраненными дефектами конструкции на ТРМ восстановления влагозащитного покрытия и маркировки, оператор ТРМ восстановления влагозащитных покрытий дает через АРМ в компьютер АСУ ПР подтверждение о получении ССЧ, компьютер АСУ ПР выдает через АРМ, входящее в состав ТРМ восстановления влагозащитных покрытий, указания о поиске необходимого инструмента и материалов, оператор находит заданный инструмент и материалы и дает через АРМ в компьютер АСУ ПР с помощью манипулятора обратной связи подтверждение о готовности ТРМ к восстановлению влагозащитных покрытий, компьютер АСУ ПР выдает на АРМ данного ТРМ изображение ССЧ с выделением мест восстановления влагозащитных покрытий и маркировки, оператор ТРМ по указаниям на экране АРМ поочередно восстанавливает нарушенные влагозащитные покрытия и маркировки, вводит подтверждения с помощью манипулятора обратной связи АРМ о каждой выполненной операции, получает от компьютера АСУ ПР через АРМ указания о передаче ССЧ с восстановленной влагозащитой и маркировкой на ТРМ контроля, оператор ТРМ контроля через АРМ направляет в компьютер АСУ ПР подтверждение о получении ССЧ с восстановленной влагозащитой и по указаниям от компьютера АСУ ПР проводит цикл контроля и диагностики, прошедшую контроль отремонтированную ССЧ передают в состав ЗИП-О обслуживаемой СТС, ССЧ с обнаруженными дефектами по результатам восстановления влагозащиты под управлением компьютера АСУ ПР подвергают дополнительным операциям устранения выявленных дефектов и операциям восстановления влагозащиты до полного восстановления работоспособности и передают отремонтированную ССЧ в ЗИП-О. Для обеспечения реализации заявленного способа предварительно в процессе сборки, настройки и контроля работоспособности ССЧ при заводском изготовлении СТС на каждую ССЧ СТС устанавливают РЧИ, производят пооперационную цифровую видеосъемку процесса сборки и настройки каждой ССЧ и СТС в целом таким образом, чтобы в каждом видеокадре были отчетливо отображены соответствующее ССЧ и взаимодействующий с ней в данной операции инструмент, в каждом пооперационном кадре видеоинформации вводят идентификационные данные ССЧ, с которой проводится работа в соответствующей операции, и идентификационные данные используемого при этих работах инструменте и оборудовании, подготовленную видеоинформацию вводят в базу данных АСУ ПР перед выездом РДК к месту проведения работ по ремонту СТС. На технологическое оборудование, инструмент и упаковки с запасными частями и имуществом, подлежащим использованию при проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту СТС и их ССЧ на местах дислокации устанавливают РЧИ с занесенной в них идентификационной информацией. В состав всех АРМ, входящих в РДК, включая выносной терминал, вводят считыватели радиочастотной идентификационной информации, подключенные к компьютерам этих АРМ. При проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту ССЧ СТС на местах их дислокации перед началом работ предварительно подготовленный комплект цифровых пооперационных кадров видеоизображений из центрального компьютера АСУ ПР заносят в компьютер выносного терминала, который в дальнейшем размещают на месте проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту соответствующей ССЧ. На основе отображаемых на экране пооперационных видеокадров с изображениями соответствующей ССЧ и взаимодействующего с этой ССЧ инструмента с помощью считывателя радиочастотных идентификационных данных из состава выносного терминала идентифицируют ССЧ, находят необходимый инструмент и выполняют изображенные на экране терминала действия по контролю технического состояния ССЧ и разборке СТС. Изымают подозреваемые на отказ ССЧ и передают их для ремонта в составе РДК. В процессе ремонта ССЧ в составе РДК выполняют вышеуказанную последовательность операций по технологическому процессу ремонта. Поиск и идентификацию используемого инструмента, запасных частей, расходных материалов, необходимых для каждой операции технологического процесса ремонта ССЧ, а также сопровождение перемещений ССЧ по рабочим местам в РДК осуществляют на основе взаимодействия РЧИ, установленных на каждой единице оборудования, инструмента, упаковок имущества, и считывателей радиочастотных идентификационных данных, включенных в состав каждого АРМ, а технологические операции на каждом ТРМ выполняют в соответствии с пооперационными кадрами видеоизображений ССЧ и взаимодействующего с ССЧ инструмента, воспроизводимыми на экране монитора соответствующего АРМ.
Для СТС, по которым по каким-либо причинам не удалось сформировать пооперационные видеокадры на стадии заводского изготовления, формирование видеокадров производят при первом цикле проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту данного типа СТС на месте дислокации. Полученный видеоряд редактируют указанным способом с введением идентификационных данных соответствующих ССЧ и пооперационно используемого инструмента. На каждую ССЧ, не имеющую РЧИ, устанавливают РЧИ и последующие повторные работы по обслуживанию и ремонту данной СТС проводят заявленным способом.
Техническая реализация заявленного способа с помощью мобильного РДК, предназначенного для технического обслуживания и ремонта СТС (включая образцы изделий ВВТ) на местах их дислокации под управлением АСУ ПР, поясняется на фиг.1.
Реализация способа осуществляется под управлением АСУ ПР ремонта и технического обслуживания, которая содержит центральный компьютер 1 и АРМ 2 управления технологическими операциями, объединенные с центральным компьютером 1 с помощью интерфейсной магистрали 3 в ЛВС, АРМ 2 управления технологическими операциями конструктивно совмещены с соответствующими ТРМ 4. Центральный компьютер 1, АРМ 2, ТРМ 4 размещены соответствующим образом в технологическом отсеке РДК 5. К интерфейсной магистрали 3 с помощью дистанционной магистрали 6 подключен выносной терминал 7, размещенный при проведении работ непосредственно на обслуживаемой СТС 8. К интерфейсной магистрали 3 с помощью дистанционной магистрали 9 подключено дополнительное АРМ 10, конструктивно совмещенное с внешним ТРМ 11, размещаемыми на время проведения работ во временном укрытии 12. На каждой ССЧ обслуживаемой СТС 8 размещены РЧИ 13. В состав каждого АРМ 2 и выносного терминала 7 введены считыватели радиочастотной идентификационной информации 14. На съемном технологическом оборудовании и инструменте, входящих в комплект РДК 5, размещены РЧИ 15.
В базу данных центрального компьютера 1 АСУ ПР перед началом работ по заявленному способу вводят комплект пооперационных кадров видеоинформации, отображающих пооперационное взаимодействие ССЧ (объектов ремонта) и используемого инструмента (вместо графической информации - по ближайшему аналогу).
По прибытии на место дислокации обслуживаемой СТС 8 выносной терминал 7 переносится из технологического отсека РДК 5 непосредственно к месту нахождения аппаратуры обслуживаемой СТС 8. Центральный компьютер 1, АРМ 2 и ТРМ 4 приводятся в рабочее состояние. При необходимости проведения работ с громоздкими ССЧ обслуживаемой СТС 8, работа с которыми в технологическом отсеке РДК 5 невозможна, организуются внешние рабочие места. С этой целью рядом с РДК организуется временное укрытие 12, в котором устанавливаются на время проведения ремонтных работ внешние ТРМ 11, с которыми конструктивно объединены внешние дополнительные АРМ 10, соединенные дистанционной интерфейсной магистралью 9 с интерфейсной магистралью 3 системы.
При контроле технического состояния обслуживаемой СТС 8 из центрального компьютера 1 в последовательности технологического процесса обслуживания и ремонта обслуживаемой СТС 8 на выносной терминал 7 покадрово выдаются фрагменты ремонтной документации, содержащие указания ремонтному персоналу по последовательности их действий, выдаются кадры видеоизображений фрагментов конструкции СТС с указанием идентификационных данных обслуживаемой ССЧ, мест подсоединения используемого инструмента. Получаемые значения параметров технического состояния контролируемой части обслуживаемой СТС 8 сравниваются с допустимыми. Обнаружение несоответствия текущих значений параметров технического состояния с допустимыми значениями параметров является признаком приближения аппаратуры СТС к предельному состоянию или признаком отказа. Путем последовательных операций контроля технического состояния на основе указаний ремонтной документации выявляют неисправные ССЧ нижнего уровня разукрупнения обслуживаемой СТС (называемые в технической литературе также сменными конструктивными элементами). Изымают подозреваемые на отказ ССЧ из конструкции обслуживаемой СТС 8, а на их место устанавливают исправные ССЧ того же типа из комплекта ЗИП-О, входящего в состав комплекта поставки обслуживаемой СТС 8. Повторными операциями контроля технического состояния определяют восстановление работоспособности обслуживаемой СТС 8. Все промежуточные и окончательные результаты проделанных операций по контролю технического состояния и ремонту обслуживаемой СТС 8 с помощью терминала 7 в диалоговом режиме вводят в центральный компьютер 1, в том числе - идентификационные данные по неисправным ССЧ, изъятым из обслуживаемой СТС 8 в процессе ее ремонта.
Все перемещения ремонтируемых ССЧ СТС 8 и оперативный поиск необходимого технологического инструмента осуществляется на основе взаимодействия РЧИ, установленных на этих ССЧ и инструменте, и считывателей идентификационных данных, входящих в состав выносного терминала 7 и других АРМ 2.
Неисправные ССЧ передаются от обслуживаемой СТС 8 в технологический отсек РДК 5 для ремонта. Если необходима предварительная разборка сложных агрегатов или необходимо провести подготовительные работы (починка, смыв грязи и т.п.), то данные ССЧ могут предварительно поступать на дополнительно организованные внешние ТРМ 11.
Поступившие в технологический отсек РДК 5 ССЧ обслуживаемой СТС, подлежащие ремонту, поступают на ТРМ 4 и переходят с одного технологического места на другое в последовательности технологического процесса ремонта. Процедуру управления технологическим процессом ремонта с применением заявленной системы (см. фиг.2) можно рассмотреть на примере ремонта ССЧ радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Каждая поступившая на ремонт ССЧ РЭА предварительно подлежит учету в центральном компьютере 1 системы. При этом с помощью установленного на нем РЧИ 13 и считывателей 14 вводятся тип данной ССЧ, ее идентификационный номер (заводской номер и принадлежность к конструкции обслуживаемой СТС 8). Информация о типе и идентификационных данных, хранящихся в РЧИ 13 соответствующей ССЧ, вводится в центральный компьютер 1 с помощью считывателя 14 идентификационной информации, входящего в комплект центрального компьютера 1.
Прошедшая регистрацию неисправная ССЧ (объект ремонта) поступает (по ходу технического процесса и в соответствии с указаниями ремонтной документации, находящейся в базе данных компьютера 1) на ближайшее ТРМ 4-1. Количество ТРМ 4 и конструктивно совмещенных с ними АРМ 2 управления технологическими операциями определяются специализацией РДК 5 и реализуемыми в составе РДК 5 технологическими процессами ремонта. В случае ремонта ССЧ РЭА первым ТРМ 4-1 является ТРМ контроля и диагностики неисправностей ССЧ. Конструктивно совмещенные с ТРМ 4-1 АРМ 2-1 представляет собой соответствующую АСКД, предназначенную для контроля работоспособности и диагностики неисправностей функциональных узлов РЭА.
Перед началом выполнения инструкций на ТРМ 4-1 из центрального компьютера 1 системы через интерфейсную магистраль 3 в АРМ 2-1 (АСКД) передается ремонтная документация на ССЧ, подлежащую ремонту, включая контрольно-диагностические тесты, а также пооперационные видеокадры визуальных указаний оператору АСКД по последовательности действий при контроле и диагностике каждой ССЧ. По указаниям видеокадров, воспроизводимых на экране АРМ 2-1, оператор ТРМ 4-1 подключает ССЧ (объект ремонта) к АСКД и выполняет итерационную процедуру контроля. При подтверждении неработоспособности объекта контроля на экран АРМ 2-1 выдается указание по проведению итерационной процедуры диагностики неисправностей. В процессе диагностики неисправностей на экране АРМ 2-1 выдаются видеокадры визуальных указаний оператору по итерационной процедуре реализуемого метода диагностики, например - по местам подключения контрольных щупов согласно алгоритму диагностики (с отображением на экране АРМ 2-1 видеоизображения контролируемой ССЧ и соответствующих подсказок по точкам подключения щупов). По результатам диагностики определяются неисправные ЭРЭ в составе контролируемой ССЧ (объекта ремонта), типы и позиционные обозначения неисправных ЭРЭ, подлежащих замене. Результаты контроля и диагностики (с идентификацией типа и номера объекта контроля) передаются из АРМ 2-1 через интерфейсную магистраль 3 в центральный компьютер 1.
Далее неисправная ССЧ в соответствии с последовательностью технологического процесса, отраженной в ремонтной документации в составе центрального компьютера 1, передается с технологического места контроля и диагностики ТРМ 4-1 на ТРМ электрорадиомонтажных работ ТРМ 4-2. Для управления процедурой передачи на АРМ 2-1 и на АРМ 2-2 воспроизводятся соответствующие видеокадры указаний, по исполнении которых операторами ТРМ 4-1 и ТРМ 4-2 вводятся соответствующие подтверждения (о передаче объекта ремонта и о приеме в работу объекта ремонта). Факт передачи ремонтируемой ССЧ с ТРМ4-1 на ТРМ4-2 фиксируется с помощью считывателя радиочастотной информации 14, подключенного к АРМ2-2.
При поступлении объекта ремонта на ТРМ 4-2, из центрального компьютера 1 в соответствии с содержащейся в базах данных компьютера 1 технологической ремонтной документацией и поступившими от АРМ 2-1 результатами диагностики неисправностей на экран АРМ 2-2 выдаются последовательные видеокадры, содержащие указания:
- о подготовке технологического инструмента;
- о необходимых ЭРЭ и расходных материалов;
- о последовательности действий по удалению неисправных ЭРЭ и по установке на их место исправных ЭРЭ из состава соответствующей укладки ЗИП-Р (входящего в комплект технологического оснащения ТРМ 4-2).
Подготовка технологического инструмента (например, паяльной установки с соответствующими насадками) и его применение (например, выпаивание неисправных ЭРЭ, установка и пайка исправных ЭРЭ) производят по видеокадрам указаний, поступающим от центрального компьютера 1 на экран АРМ 2-2. При этом для идентификации места ремонта на экране АРМ 2-2 воспроизводится видеоизображение объекта ремонта - с выделением изображения заменяемого ЭРЭ (например, цветом или миганием фрагмента изображения). Выполнение каждой заданной процедуры подтверждается с помощью манипулятора, входящего в комплект АРМ.
Для ускорения поиска необходимого ЭРЭ и технологического инструмента используются указания о координатах штатного нахождения соответствующей укладки ЗИП-Р или технологического оснащения на полках в составе ТРМ. Идентификация укладки и упаковки в составе найденной укладки ЗИП-Р осуществляется путем считывания идентификационных данных с помощью РЧИ 15, размещенных на корпусах укладок и на упаковках ЭРЭ, материалов и инструментах в составе РДК 5. Считывание идентификационных данных производится с помощью считывателей 14, входящих в комплект каждого АРМ 2. Результаты распознавания идентификационных данных отображаются на экране АРМ 2. Вся информация об операциях замены ЭРЭ и других установочных элементов, фиксируемая в процессе ремонта ССЧ на ТРМ 4-2, передается из АРМ 2-2 в центральный компьютер 1. На основе сравнения выполненных работ и ранее полученных результатов диагностики неисправностей центральный компьютер 1 контролирует полноту выполненных операций по ремонту (замене ЭРЭ), а также осуществляет учет расхода ЭРЭ, материалов и износа технологического инструмента (в том числе возможной поломки инструмента).
Отремонтированная ССЧ по указаниям из центрального компьютера 1 передается с ТРМ 4-2 на ТРМ 4-1 для контроля восстановления работоспособности и диагностики неисправностей. В случае выявления дополнительных неустраненных неисправностей ССЧ возвращается на ТРМ 4-2 для устранения выявленных неисправностей. Дополнительные работы на ТРМ 4-2 по устранению выявленных неисправностей выполняются под управлением центрального компьютера 1 системы с применением АРМ 2-2 аналогично вышерассмотренной процедуре. После полного устранения неисправностей электрической схемы ССЧ (замена всех неисправных ЭРЭ и поврежденных проводников) объект ремонта передается на ТРМ 4-3 для устранения имеющихся повреждений элементов конструкции ССЧ.
Работы по устранению повреждений конструкции производятся под управлением компьютера 1 с использованием АРМ 2-3. Интерактивная процедура поиска технологического инструмента, деталей и материалов для ремонта конструкции ССЧ с применением АРМ 2-3 производится аналогично ранее рассмотренной процедуре замены неисправных ЭРЭ на ТРМ 4-2.
После устранения повреждений конструкции ССЧ (объект ремонта) с ТРМ 4-3 возвращается на ТРМ 4-1 для контроля сохранения работоспособности, т.к. в процессе слесарно-механических операций на ТРМ 4-3 может быть нарушена целостность электрических цепей или повреждены ЭРЭ. В случае выявления неисправностей объект ремонта передается на ТРМ 4-2 для устранения неисправностей. Исправный объект ремонта передается на ТРМ 4-4 для восстановления влагозащитных покрытий и маркировки (нарушенных на предыдущих этапах технологического процесса).
Процедура подготовки технологического инструмента и материалов для восстановления влагозащитных покрытий и маркировки на ТРМ 4-4 под управлением компьютера 1 АСУ ПР производится на основе технологической ремонтной документации и визуализации выполняемых операций аналогично рассмотренным процедурам, которые выполняются на ТРМ 4-2 и ТРМ 4-3. Поиск необходимого инструмента и материалов производится на основе взаимодействия установленных на них РЧИ и считывателя из состава АРМ4-4.
После восстановления влагозащиты и маркировки отремонтированная ССЧ передается под управлением компьютера 1 системы с ТРМ 4-4 на ТРМ 4-1. Здесь производится заключительный контроль работоспособности отремонтированной ССЧ. В случае неисправности ССЧ производится диагностика неисправностей. При выявлении неисправных электрических цепей или ЭРЭ объект ремонта передается с ТРМ 4-1 на ТРМ 4-2, после чего повторяется частный цикл устранения дополнительно обнаруженных неисправностей и последующее восстановление влагозащитного покрытия.
При подтверждении на АРМ 2-1 в составе ТРМ 4-1 полной исправности отремонтированная ССЧ учитывается в базе данных компьютера 1 системы как восстановленная (полностью отремонтированная) и передается (с отпечатанным на принтере из комплекта компьютера 1 сопроводительным документом) в состав ЗИП-О обслуживаемой СТС 8.
При выявлении по результатам контроля и диагностики (в начале технологического процесса ремонта ССЧ поступившей в РДК) окончательного брака, не подлежащая ремонту ССЧ учитывается в базе данных центрального компьютера 1 системы, помещается в отдельную технологическую тару в составе РДК и в дальнейшем передается на утилизацию. В центральном компьютере 1 формируются исходные данные для последующего пополнения ЗИП-О ремонтируемой СТС в связи с изъятием данной ССЧ, не подлежащей ремонту.
Все операции по управлению технологическим процессом, включая контроль технического состояния СТС 8, разборку ССЧ, ремонт ССЧ, сборки ССЧ в составе СТС 8 и контроль восстановления работоспособности СТС 8 выполняются с использованием РЧИ 13, размещаемых на ССЧ (объектах ремонта) и РЧИ 15, размещаемых на оборудовании РДК 5, и считывателей 14, подключенных к центральному компьютеру 1 и компьютерам соответствующих АРМ.
При использовании заявленного способа для ремонта СТС в составе стационарных ремонтных центров (СРЦ) дополнительно размещают РЧИ на единицах хранения запасного имущества и расходных материалов, а в проходах между технологическими помещениями СРЦ устанавливают дополнительные стационарные считыватели идентификационных данных, подключенные к центральному компьютеру и обеспечивающие контроль перемещений объектов ремонта, оборудования, запасных частей и расходных материалов.
Заявленный способ является развитием ближайшего аналога и отличается:
1) введением (вместо штрихкодовых идентификаторов) РЧИ, размещаемых на ССЧ СТС и на технологическом оборудовании;
2) введением в РЧИ данных о соответствующих ССЧ обслуживаемой СТС (тип, заводской номер и т.д.) и единицах соответствующего оборудования (аппаратуры, инструмента);
3) введением (вместо считывателей штрихкодов) считывателей идентификационной информации от РЧИ, подключенных к компьютерам соответствующих АРМ (включая выносной терминал);
4) введением в память центрального компьютера предварительно подготовленных пооперационных кадров цифровой видеоинформации, обеспечивающих реальную визуализацию взаимодействия соответствующей ССЧ обслуживаемой СТС и соответствующего технологического инструмента, т.е. осуществляющих визуализацию выполняемых операций в их последовательности в составе полного технологического цикла работ по техническому обслуживанию и ремонту СТС;
5) помещением под управлением центрального процессора системы кадров цифровой видеоинформации (содержащих изображения ССЧ и идентификационных данных ССЧ, а также изображения используемого инструмента и его идентификационных данных) в память компьютеров соответствующих АРМ и последующей визуализацией каждой выполняемой операции на экране монитора соответствующих АРМ;
6) обеспечением быстрого поиска заданной ССЧ и инструмента на основе взаимодействия размещенных на них РЧИ и считывателей идентификационных данных, введенных в состав АРМ;
7) дистанционным контролем перемещений ССЧ, технологического оснащения и запасного имущества на основе дистанционного взаимодействия установленных на них РЧИ и применения считывателей идентификационной информации.
За счет введения дополнительных действий и процедур достигается заявленный технический эффект, а именно:
- повышение эффективности информационной поддержки действий (управления действиями) ремонтного персонала за счет визуализации взаимодействия объектов ремонта (ССЧ обслуживаемой СТС) и используемого технологического оснащения (инструмента), а также наглядной визуализации последовательности выполнения технологических операций технического обслуживания и ремонта СТС;
- повышение эффективности идентификации находившихся в длительной эксплуатации ССЧ СТС и технологического оснащения за счет применения РЧИ, занесения в РЧИ идентификационных данных ССЧ и оборудования, идентификации ССЧ и оборудования путем бесконтактного считывания идентификационных данных (не зависящего от возможного загрязнения поверхностей идентифицируемых объектов);
- эффективный дистанционный контроль за перемещением ремонтируемых ССЧ, инструмента и имущества.
Благодаря визуализации выполняемых операций дополнительно снижаются требования к квалификации ремонтного персонала по сравнению с ближайшим аналогом и повышается оперативность выполнения работ, т.к. на экране монитора наглядно отображается объект ремонта (ССЧ обслуживаемой СТС 8), используемый инструмент и сущность действий по выполнению заданной технологической операции.
За счет применения РЧИ идентификация (поиск) заданной ССЧ обслуживаемой СТС 8 (как на штатных местах в конструкции СТС, так и в составе ЗИП или на рабочих местах РДК 5) и технологического оснащения происходит значительно быстрее, чем в других случаях (в том числе - в случае применения штрихкодов). Успешность поиска (в отличие от идентификации штрихкодами) практически не зависит от эксплуатационного состояния (запыленности, загрязнения и т.п.) ССЧ и инструмента.
Применение РЧИ обеспечивает дистанционный контроль за перемещением и местонахождением ССЧ и инструмента, что создает дополнительные удобства при выполнении работ, повышает эффективность применения АСУ ПР для управления процессами и ресурсами технического обслуживания и ремонта СТС, а также повышает эффективность контроля за использованием всех ресурсов по назначению.
Промышленная реализуемость заявленного способа основана на использовании технических средств, известных из уровня техники и аналогичных используемым для реализации ближайшего аналога.
Мобильные РДК могут быть построены на основе серийных кузовов-контейнеров (например, типа КК.6.2 производства завода «ШЗСА» г. Шумерля).
Технологическое оснащение мобильных РДК и внешние ТРМ ТРМ 4-N по профилю выполняемых работ могут быть созданы на основе решений по патенту RU №66287. Стационарные ремонтные органы создаются путем размещения рабочих мест и оборудования в выделенных помещениях производственных зданий и сооружений.
Центральный компьютер 1 АСУ ПР и АРМ 2-N для управления технологическими процессами на соответствующих ТРМ (см. фиг.1) могут быть построены на типовых компьютерах (серийных средствах вычислительной техники). ЛВС системы может быть реализована на основе стандартной интерфейсной магистрали Ethernet по архитектуре клиент-сервер. АСКД, реализованная в составе АРМ 2-1, может быть построена на основе сочетания персонального компьютера и измерительной подсистемы магистрально-модульного типа (например, по стандарту VXI или LXI), а также на основе решений по патенту RU №2222865.
Выносной терминал 7 может быть построен на основе переносного персонального компьютера типа «ноутбук» и малогабаритной измерительной подсистемы магистрально-модульного типа (например, по стандарту VXI или LXI), а также на основе решений по патенту RU №2222865.
Ремонтная документация, используемая для проведения технологического процесса ремонта изделий и их ССЧ, разрабатывается в виде электронных интерактивных документов по ГОСТ 2.602-95, ГОСТ РВД 2.602-96 (для изделий ВВТ) и ГОСТ 2.051-2006.
Видеоинформация для пооперационной визуализации технологических процессов разборки СТС 8, ремонта ССЧ на ТРМ 4-1…4-N в составе РДК 5 и на выносных ТРМ 11, а также последующей сборки ССЧ в составе СТС формируется путем покадровой видеосъемки пооперационных действий, выполняемых квалифицированным специалистом. Последовательность операций - на основе эксплуатационной и ремонтной документации на данный тип СТС. При этом в каждом пооперационном видеокадре фиксируется относительное положение объекта ремонта (ССЧ обслуживаемого типа СТС 8) и инструмента, используемого при выполнении данной операции. На каждом кадре дополнительно отображаются (при монтаже видеоряда) идентификационные данные ССЧ, типа выполняемой операции (указания по ее выполнению) и идентификационные данные используемого инструмента. При монтаже видеоряда все кадры располагаются в строгой последовательности выполнения операций по технологическому циклу. Визуализация процедур разборки и сборки СТС производится путем прямого или обратного (соответственно) воспроизведения пооперационных кадров на экране мониторов выносного терминала 7 или соответствующих АРМ (2-1…2-N, 10).
В качестве РЧИ 13, 15 и считывателей радиочастотной идентификационной информации 14 используются технические устройства, известные из уровня техники (см., например, B.C.Федисов и др. Технология радиочастотной идентификации сегодня и завтра. - Датчики и системы, №7, 2010 г., с.50…59; Н.Авдеев и др. Микросхема радиочастотной идентификации с протоком обмена ISO-15693. - Электронные компоненты, №8, 2010 г., с.75…78).
Таким образом, заявленное техническое решение промышленно реализуемо на технических средствах, известных из существующего уровня техники.
Технологический процесс ремонта ССЧ с применением РДК, приведенный на фиг.2 (для ремонта РЭА) и на фиг.3 (для ремонта механических ССЧ), включает следующие основные операции: размещение по прибытии РДК на место дислокации СТС выносного терминала на месте проведения работ непосредственно у обслуживаемой ССЧ СТС 16, определение по результатам контроля параметров технического состояния неисправных ССЧ 17, изъятие из состава СТС выявленных неисправных ССЧ и замена их на исправные из состава ЗИП-О СТС 18, передачу изъятых из состава СТС неисправных ССЧ в РДК 19, проведение процедуры внешнего осмотра и дефектации поступивших в РДК ССЧ 20, последовательное перемещение ССЧ по ТРМ 4-1…4-N для проведения контроля работоспособности ремонтируемой ССЧ 21, передачу исправной ССЧ в ЗИП-О 22, диагностику неисправной ССЧ 23, устранение неисправностей (ремонт) электрической части ССЧ 24, устранение дефектов (ремонт) конструкции ССЧ 25, восстановление влагозащитного покрытия и маркировки 26.
Список сокращений
АРМ - автоматизированное рабочее место;
АСКД - автоматизированная система контроля и диагностики;
АСУ ПР - автоматизированная система управления процессами и ресурсами;
ЗИП - комплект запасных частей, инструментов принадлежностей и материалов;
ЗИП-О - ЗИП одиночный;
ЗИП-Р - ЗИП ремонтный;
ЛВС - локальная вычислительная сеть;
РДК - ремонтно-диагностический комплекс;
РЧИ - радиочастотный идентификатор;
РЭА - радиоэлектронная аппаратура;
ССЧ - сменная составная часть;
СТС - сложная техническая система;
СРЦ - стационарный ремонтный центр;
ТРМ - технологическое рабочее место;
ЭРЭ - электрорадиоэлемент.