Методы построения программ технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Разработка программного пакета ТО на базе стандарта MSG-3 для самолетов Boeing. Автоматизированное составление и отслеживание программы, ее экономическое обоснование.
Аннотация к работе
Какие именно работы надо проводить, когда изделие эксплуатируется по состоянию: детальный осмотр или опробование, operational check или visual check, или всего лишь внешний осмотр? Экономия достигается путем уменьшения количества работ по ТО или увеличения интервалов между работами и уменьшения времени простоя авиационной техники путем равномерного распределения работ в течение жизненного цикла. Ремонтом можно называть одно из состояний АТ, во время которого проводятся работы по восстановлению ресурса изделий, их работоспособности и исправности. Программа ТО разрабатывается путем поэтапного логического MSG анализа, основанного на оценке последствий отказа, и ориентированного на правильный выбор работ по ТОИР. В результате, к программам ТО ужесточились требования по выбору работ - необходимо проводить только те работы, которые обеспечивают поддержание заложенного при проектировании уровня безопасности и надежности при минимальных экономических издержках.Изделия, которые после анализа MSG-3 не будут иметь назначенной плановой работы, могут контролироваться программой надежности эксплуатации. Это означает, что работы по форме 4C не включают всех работ, которые выполняются по 2C. Работы, направленные на восстановление эксплуатационных качеств изделия. Большинство компонентов были подвержены анализу MSG-2, а многие процессы ТО перешли с эксплуатации по ресурсу, на эксплуатацию по состоянию с контролем уровня надежности. При техническом обслуживании принимаются следующие меры: - в руководство по техническому обслуживанию AMM добавляется пометка о том, что работы выполняются в опасных зонах CDCCL, чтобы исполнители технического обслуживания соблюдали особую осторожность и внимательность при работе с опасными системами;В результате проведенной работы, была проанализирована зарубежная система формирования планового ТО, обозначены различия методик анализа конструкции и систем самолета MSG-2 и MSG-3. Основным решением, принятым в дипломной работе, было использование несегментированных форм ТО изза того, что производственные мощности АТБ ФГУП ГТК «Россия» не позволяют распределить формы ТО равномерно, без использования сегментов. В перспективе, со следующими ревизиями, возможно распределение работ по формам “A-check” для уменьшения простоев самолетов.
План
5. Содержание разрабатываемой программы ТО
Введение
Система технического обслуживания и ремонта (ТОИР) воздушных судов (ВС) гражданской авиации (ГА) определяет эффективность их использования и затраты на техническую эксплуатацию ВС. Стоимость ТОИР для каждого экземпляра современных типов ВС, включая запчасти и оборудование, за весь срок эксплуатации в 2-3 раза превышает начальную стоимость ВС, что подтверждает актуальность решения задач повышения качества системы ТОИР и эффективности ее функционирования.
Зарубежная практика создания новых типов ВС включает процесс проектирования системы ТОИР непосредственно в этап проектирования ВС и предшествующий ему этап технико-экономического обоснования, что позволяет создавать конструкцию ВС под выбранную систему ТОИР с учетом всех ожидаемых условий эксплуатации ВС этого типа.
В отечественной системе ТОИР программа ТО в виде Регламента ТО формируется производителем совместно с авиационными властями для всех авиакомпаний одинаковая. Отступления от Регламента невозможны до тех пор, пока он не будет утвержден и пересмотрен производителем для всех авиакомпаний, эксплуатирующих данный тип.
В зарубежной системе ТОИР программу ТО каждая авиакомпания разрабатывает для себя самостоятельно на основе документов, предоставляемых производителем и авиационными властями страны регистрации ВС.
Авиакомпанией ФГУП ГТК «Россия» эксплуатируется парк из 5 самолетов Boeing-737-538, программа ТО которых была составлена компанией провайдером инжинирингового и логистического обеспечения Lufthansa Technik на базе устаревшей логики стандарта MSG-2. Сегодня Boeing Inc. предоставляет возможность авиакомпаниям перейти на более современный уровень ТО, в основе которого лежит новейшая логика формирования процессов ТО в соответствии с новым стандартом MSG-3.
Производителем предоставляется руководство по созданию программы ТО - Maintenance Planning Document. Перевозчик должен решить для себя один вопрос - зачем ему нужно переходить на новую логику ТОИР?
Для того чтобы определиться с необходимостью перехода на программу ТО, основанную на MSG-3, необходимо провести исследование и понять природу и принципы формирования программы ТО за рубежом, а также понять - что такое MSG.
Только имея полное понимание этих процессов, можно приступать к самостоятельной разработке программы ТО.
Существует несколько причин, по которым авиакомпаниям следует переходить с логики формирования программы ТО MSG-2 на логику MSG-3: 1. В MSG-2 не учитываются должным образом скрытые функциональные отказы (это становится особенно важным в новейших «электронных» самолетах).
2. В MSG-2 не различаются работы по техническому обслуживанию, направленные на поддержание летной годности и на сокращение экономических издержек.
3. Логика MSG-2 является недостаточно строгой. В ней пользователь может сам определять, что он хочет сделать с изделием и интерпретировать требования MSG-2 по-своему. В этих условиях на принятие решений очень сильно влияние может оказывать человеческий фактор.
4. MSG-2 не ссылается, а следовательно и не учитывает конкретные документы авиационных властей FAA, например: FAR 25.571 допуски на повреждения и усталость конструкции, программа контроля и предупреждения коррозии (CPCP), расширенный зональный контроль (EZAP), работы и интервалы при попадании в зоны электромагнитных полей повышенной интенсивности.
5. Как правило, MSG-3 подразумевает меньше плановых работ по ТО, чем MSG-2, т.к. третья версия стандарта использует философию контроля состояния ВС «сверху вниз», а не «снизу вверх». a. Например, гидравлический насос с точки зрения MSG-2 мысленно разбивается на части, и анализируется - какие из них могут отказать влияние на отказ. После этого выбираются работы по техническому обслуживанию, направленные на предотвращение отказа любой из частей. b. Напротив, с точки зрения логики MSG-3 рассматриваются гидравлические системы, и определяются условия отказа каждой из систем. В зависимости от результата (влияние на безопасность полета или экономичность) определяется эффективный объем работ, чтобы предотвратить потерю системы целиком.
6. MSG-3 предоставляет эксплуатанту мощный аналитический инструмент, который позволяет минимизировать, а иногда и вообще устранить влияние человеческого фактора при формировании объема работ по ТО. У руководителей организаций по поддержанию летной годности появится более четкое представление о необходимости проведения тех или иных работ. Можно будет достаточно аргументировано убирать избыточные и добавлять необходимые работы.
7. Много сложностей возникает при определении стратегии технического обслуживания компонентов: по ресурсу, по состоянию или по состоянию с контролем уровня надежности, когда нет накопленной информации, если изделие новое. Какие именно работы надо проводить, когда изделие эксплуатируется по состоянию: детальный осмотр или опробование, operational check или visual check, или всего лишь внешний осмотр?
8. Ожидается, что переход на программу ТО, основанную на MSG-3, даст реальную и ощутимую экономическую отдачу. Прогнозируемое уменьшение экономических затрат на плановое ТО может достигнуть 30%. Экономия достигается путем уменьшения количества работ по ТО или увеличения интервалов между работами и уменьшения времени простоя авиационной техники путем равномерного распределения работ в течение жизненного цикла.
Разумное уменьшение количества работ по ТОИР зачастую положительно влияет на безопасность эксплуатации ВС. Большее количество работ означает больше вероятности ошибок при выполнении и завершении работ. Влияние человеческого фактора при выполнении операций по ТО очень высоко.
9. Переход на логику формирования программы ТО MSG-2 поддерживается авиационными властями различных стран.
1.
Формирование современных программ ТО ВС
1.1 Концепция технического обслуживания и ремонта
Техническое обслуживание (ФАП-145) - комплекс работ, выполняемый для поддержания летной годности ВС при его подготовке к полетам, а также при обслуживании ВС и его компонентов после полетов, при хранении и транспортировке.
Техническая эксплуатация АТ представляет собой состояния и процессы: — функционирования АТ;
— подготовки ВС к полетам;
— контроля и поддержания свойств АТ.
К ТОИР АТ относят комплекс работ, направленный на подготовку ВС к полетам, поддержание исправности, работоспособности и правильности функционирования, при использовании ее по назначению, при хранении и транспортировке. Формы и виды ТО, их содержание и регламентация определяются ЭТД для конкретного типа АТ.
Ремонтом можно называть одно из состояний АТ, во время которого проводятся работы по восстановлению ресурса изделий, их работоспособности и исправности. Ремонт может быть как плановым (регламентированным), так и неплановым (выполняется при повреждениях и авариях АТ).
Система технической эксплуатации (СТЭ) представляет собой упорядоченную совокупность норм и правил ТЭ в сочетании с организационными, производственными и функциональными структурами, комплексом мер и решений, обеспечивающих их выполнение.
Планирование процессов ТОИР (Maintenance Planning) предполагает: — разработку концепции ТОИР;
— анализ и конкретизацию требований к изделию в части его обслуживания и ремонта;
— разработку и оперативную корректировку плана ТОИР.
При расчетах, связанных с планированием ТОИР, используют следующие основные показатели: — средняя продолжительность ТО (ремонта);
— средняя трудоемкость ТО (ремонта);
— средняя стоимость единицы времени (трудоемкости) ТО (ремонта);
— средняя суммарная продолжительность ТОИР;
— средняя суммарная трудоемкость ТОИР;
— средняя суммарная стоимость ТОИР;
— удельная суммарная продолжительность ТОИР;
— удельная суммарная трудоемкость ТОИР;
— удельная суммарная стоимость ТОИР;
— коэффициент готовности;
— коэффициент технического использования.
Определения всех этих показателей содержатся в нормативных документах (например, ГОСТ 27.001-96, 27.002-89, 27.003-90, 27.101-96, 15.206-84, 27.301-96 и др.).
Эффективной программой ТО следует считать программу, которая назначает только такие работы, которые не увеличивают стоимость ТО без соответствующего увеличения надежности и безопасности.
Цели эффективной программы ТО заключаются в: — обеспечении реализации уровней безопасности и надежности, заложенных в оборудование при его проектировании;
— восстановлении надежности и безопасности до уровней, заложенных в оборудование при проектировании, в случае их понижения;
— получении информации, необходимой для улучшения конструкции тех изделий, надежность которых оказалась недостаточной;
— достижении этих целей с минимальными суммарными затратами, включая затраты на ТО и затраты, вызванные отказами.
Программа ТО сама по себе не может компенсировать недостаточный уровень безопасности и надежности оборудования, заложенный при проектировании. Она может только предупредить снижение этих уровней. Если заложенные при проектировании уровни признаны неудовлетворительными, то для их улучшения необходима доработка конструкции.
На практике программа технического обслуживания представляет собой документ, утвержденный авиационными властями страны регистрации ВС, который определяет требуемые плановые работы по ТО.
1.2 MSG как средство разработки первоначальной программы ТО Для того чтобы составить первоначальную программу ТО, необходим надежный и точный инструмент. Таким инструментом на данный момент является логика MSG.
Программа ТО разрабатывается путем поэтапного логического MSG анализа, основанного на оценке последствий отказа, и ориентированного на правильный выбор работ по ТОИР.
Логический анализ MSG проводится методом оценки возможных последствий функциональных отказов. Эти отказы классифицируются на несколько групп, проводится анализ применимости и необходимости проведения профилактических работ по ТОИР. Классификация устанавливает подкатегории очевидных (явных) для летного экипажа отказов или скрытых (неявных) для него, а также влияние на безопасность, экономичность и регулярность полетов. Для систем самолета и двигателя отдельно выделяется категория «важных» изделий, отказы которых рассматриваются только с точки зрения последствий влияния на безопасность.
Вопросы логической схемы выбора работ расположены в таком порядке, чтобы наиболее предпочтительные, наиболее легко выполнимые работы рассматривались первыми. В случае неприемлемости и неэффективности какого-либо вида работ рассматривается следующий по порядку вид работ и так далее, вплоть до необходимости изменения конструкции.
В первоначальную программу планового ТО включаются работы, обусловленные как экономикой, так и безопасностью. Все имеющиеся требования к поставщику следует рассмотреть в полной мере, обсудить в рабочей группе по техобслуживанию и принять, если они применимы и эффективны с точки зрения критериев MSG-3.
1.3 Процедуры MSG. История развития
Разработка программ технической эксплуатации воздушных судов имеет большую историю. Она началась с авиационного бюллетеня 7E (Aeronautical Bulletin 7-E), выпущенного авиационными властями США 15 мая 1930 года. В документе в самых общих чертах описывались требования к держателям сертификата эксплуатанта по поддержанию летной годности АТ. В те времена стоял вопрос лишь о предупреждении авиакатастроф и инцидентов, связанных с ненадлежащим техническим обслуживанием и эксплуатацией АТ.
Со временем, с коммерциализацией полетов, у эксплуатантов появилось стремление сократить издержки на эксплуатацию АТ, сохраняя при этом приемлемым уровень ее надежности и безопасности.
В 1962 году были начаты исследования в области надежности авиакомпаниями США. Когда появились первые результаты, им удалось привлечь авиационные власти США - FAA, чтобы те начали спонсировать разработки. В 1966 году FAA выпустили документ с рекомендациями по созданию программ надежности AC120-17A, который стал основой формирования логических схем для создания программы ТО.
Впервые в 1968 году логика MSG-1 была сформулирована и применена при разработке самолета B747-100/200. Представители авиакомпаний-заказчиков и Boeing Inc совместными усилиями разработали руководство MSG-1, которое называлось: «Оценка технического обслуживания и разработка программы ТО».
Основной задачей документа была разработка таких методов построения программ ТОИР, которые удовлетворяли бы требованиям и пожеланиям органов регулирования, эксплуатантов и производителей АТ (разработчик и изготовитель). Документ MSG-1 содержал описание общей организации и технологии выработки решений для определения первоначальных требований к техническому обслуживанию нового ВС или двигателя.
Новый подход, реализуемый логикой MSG, предполагал, что вероятность отказа систем и компонентов не обязательно увеличивается с возрастом самолета.
Эксплуатация изделий с жестко установленным ресурсом имеет отрицательные стороны: - случайные отказы не предотвращаются;
- отказы в начальный период эксплуатации изделия не только невозможно предотвратить, но они более вероятны, т.к. уже приработанные изделия, которые отказывают меньше, должны быть сняты изза выработки ресурса.
Основываясь на этих недостатках эксплуатации «по ресурсу», новая концепция была принята как базовая стратегия ТО, предполагающая что: - отказ не влияет на безопасность полета;
- отказ не останется незамеченным (скрытым);
- вероятность отказа не увеличивается со временем.
Почти сразу же была подготовлена вторая версия руководства, под названием MSG-2, которая была применима не только к B747, но и ко всем вновь разрабатываемым самолетам. Первыми самолетами, которые были разработаны с учетом требований MSG-2, стали DC10 и L1011. Следом за ними европейский аналог EMSG был применен к самолетам A300 и «Конкорд». Европейская EMSG отличалась от американской MSG-2 тем, что включала в себя структурный и зональный анализ, которые были введены позже в MSG-3.
Очень скоро этими разработками заинтересовалась армия США. Их не интересовала экономическая эффективность, им необходимо было уменьшить время простоя своей техники во время ТО. Программы ТО, основанные на логике MSG, позволяют значительно сократить эти простои. В результате была разработана новая версия логики, основанная на контроле надежности изделий. Эта программа стала основой для разработки третьей версии MSG-3.
Оперативная группа авиатранспортной ассоциации Америки ATA проработала MSG-2 и определила направления его совершенствования. В первую очередь была уточнена логика принятия решений, были четко разграничены экономичность и безопасность, а также сделан особый акцент на скрытые функциональные отказы.
К разработке второй версии руководства подтолкнули следующие факторы: — необходимость эволюционного развития концепции MSG в связи с началом разработки АТ нового поколения;
— принятие новых авиационных правил, изменивших подход к программам ТО (новые правила по оценке повреждений конструкции, а также появление программы дополнительной проверки на прочность самолетов с большой наработкой для предотвращения усталостного разрушения), которые необходимо было учитывать;
— повышение цен на топливо и увеличение расходов на материальное обеспечение значительно повысило роль экономических оценок, которые оказали значительное влияние на разработку программ ТО. В результате, к программам ТО ужесточились требования по выбору работ - необходимо проводить только те работы, которые обеспечивают поддержание заложенного при проектировании уровня безопасности и надежности при минимальных экономических издержках.
Почти сразу же, в 1980м году, новая логика MSG-3 была применена к разрабатываемым на тот момент самолетам B757, B767, A310 и A320. 8 лет ушло на совершенствование логики, когда была применена новая редакция MSG-3 rev.1 к самолетам B747-400, B777, MD11, A330 и A340. Во второй редакции MSG-3 rev.2 основным новшеством было добавление улучшенного анализа конструкции ВС.
На данный момент действующей является третья редакция MSG-3 rev.3, с помощью которой были проанализированы новейшие самолеты A380, EMB170 и EMB190.
До появления анализа MSG программы ТО состояли из множества работ по ТО, требовавших съемку исправных изделий для капитального ремонта после выработки ресурса. Ресурсы жестко задавались производителями самолета, двигателя или компонентов. К 1965 году появилось понятие эксплуатации по состоянию “On condition”, которое применялось для ограниченного числа изделий некоторых ВС: - на самолете B727 - система “TARAN”(Test and Replace As Necessary): проверка и замена изделия только при необходимости, использовалась для гидравлической системы;
- на самолете DC9 - система “ITCAN”(Inspect Test Change As Necessary): проверка и замена при необходимости, для изделий воздушной системы.
Руководство MSG находится под контролем ATA, постоянно редактируется, вносятся изменения, ведется работа по совершенствованию процесса анализа. Обновления происходят почти каждый год. За почти двадцатилетнюю историю эволюции MSG-3 были созданы: — раздел классификации конструктивно-важных мест (SSI);
— методология формирования Программы предупреждения и контроля уровня коррозии планера (CPCP);
— правила и процедуры определения требований к плановому ТО конструкций из композитных материалов.
Некоторые разделы были значительно изменены и дополнены: — совершенствование перечня и описания видов работ, которые могут быть проведены на ВС;
— добавлен раздел 2-6 по защите от ударов молнии и воздействия электромагнитных полей высокой интенсивности;
— расширен и уточнен процесс выбора важных единиц MSI.
На последнем собрании ATA в апреле 2009 года было принято решение о продолжении поддержки программ ТО, основанных на MSG-2, до тех пор, пока есть авиакомпании, использующие эту логику. Также был принят стандарт обмена информацией между эксплуатантами и производителями АТ - ATA SPEC2000. С его помощью становится возможным мониторинг компонентов и систем самолетов производителем. Производитель сможет обоснованно увеличивать или уменьшать интервалы проведения работ, основываясь на общей информации по компонентам и системам, предоставляемой из общей информационной сети. Стандарт также облегчает обмен данными между поставщиками и заказчиками комплектующих и компонентов.
1.4 Отличия MSG-3 от MSG-2
Для того чтобы определиться в необходимости перехода программы ТО B737-500 авиакомпании ГТК «Россия» с логики MSG-2 на MSG-3, необходимо обозначить их отличия.
Принципиальным изменением, принятым в основу MSG-3 по сравнению с его предшествующими версиями стало то, что логика MSG-3 стала строиться от «задач», а не от процессо-ориентированных работ по ТО, как MSG-2.
1.4.1 Логика действия MSG-2
Логика MSG-2 представляет философию анализа «снизу вверх» (рис. 1) для определения подходящего метода ТО для каждого важного изделия.
Рис. 1. Философия анализа MSG-2 «снизу вверх»
Изделия, важные для ТО, выбираются на самом низком уровне (каждый заменяемый агрегат). Именно на основе этих выбранных изделий формируется большинство работ по ТО. Дополнительные работы по ТО на высшем уровне, которые могут появиться в результате анализа важных изделий, являются результатом невозможности определения подходящего ТО на нижем уровне.
На рис. 2 показана упрощенная схема анализа MSG-2.
Если отказ важного изделия MSI (Maintenance Significant Item) может повлиять на безопасность полета, или в случае, если какие-то функции изделия являются скрытыми или не видимыми экипажу во время выполнения им обычных обязанностей, то необходимо для него назначить работы по ТО, которые могут проводиться: - HT: Hard time, по ресурсу (плановое ТО), задается ограничение по летным часам, посадкам или календарному времени; обычно требуется снятие с ВС;
- OC: On condition, по состоянию (плановое ТО), задается ограничение по летным часам, посадкам или календарному времени; снятие с ВС требуется только в случае обнаружения неисправности;
Рис. 2. Упрощенная схема процесса анализа MSG-2
Выбор интервала проведения работ по ТО основан на опыте эксплуатации похожего оборудования, анализа изготовителя или анализе отказов (если доступен). Если отказ важного изделия не влияет на безопасность полетов и не имеет скрытых от экипажа функций, планового ТО для изделия не предусматривается, и изделие классифицируется как эксплуатируемое с контролем уровня надежности «Condition Monitored» (CM), то в этом случае состояние изделия будет контролироваться программой надежности.
Количество анализов = (количество функций) X (количество вариантов отказа) X (количество причин отказа)
1.4.2 Логика действия MSG-3
Логика MSG-3 представляет собой философию анализа «сверху вниз» (рис. 3) для определения подходящего метода ТО для каждого важного объекта. Сначала, как и в MSG-2, формируется первоначальный список важных объектов MSI (Maintenance Significant Item), но выбираются они не на агрегатном уровне, а изначально на уровне системы.
Рис. 3. Философия анализа MSG-3 «сверху-вниз»
Кандидаты в важные объекты MSI выбираются на самом верхнем уровне без рассмотрения отдельных агрегатов подсистемы. Спуск до уровня агрегата (низший уровень) имеет место только в случае, если не удалось с помощью анализа подобрать подходящие работы по ТО для подсистемы.
Для примера можно рассмотреть отказ одной из гидравлических систем. Функциональный отказ гидросистемы анализируется на уровне системы, поэтому уделяется внимание тому, что может произойти в случае отказа, а не перебор возможных изделий, отказ которых может стать причиной.
Если произошел отказ только одной системы, то на современном самолете ничего не случится, т.к. в наличии несколько дублирующих друг друга гидросистем. Именно поэтому отказ не является критическим для ВС. Учитывая избыточность функциональных элементов, заложенную разработчиком ВС, анализ MSG-3 от систем к (при необходимости) отдельным компонентам, позволяет уменьшить количество некритичных работ по ТО.
Важно сконцентрироваться на отказе целых систем, поэтому в важные объекты для ТО выбираются в первую очередь не отдельные агрегаты, а системы и подсистемы.
Далее каждый потенциально важный для ТО объект MSI подвергается предварительному анализу, и определяется его влияние на: - безопасность полетов;
- скрытые функции;
- эксплуатацию;
- экономичность полетов.
Если объект не влияет ни на один из перечисленных пунктов, то он исключается из списка важных для ТО. Работы по ТО для этого объекта не требуются.
Каждый из оставшихся объектов анализируется на 1 этапе и относится к одной из следующих категорий: - (5) явный - небезопасный;
- (6) явный - эксплуатационный;
- (7) явный - не экономичный;
- (8) скрытый - небезопасный;
- (9) скрытый - безопасный.
Далее на рис. 4 представлена логическая схема первого уровня анализа.
Рис. 4
Далее проходит анализ на 2 этапе, где определяется, желательны или необходимы ли для объекта работы по ТО. Если ответ положительный, то выбирается метод ТО из списка: - DS: Discard (Утилизация);
В табл. 1 указаны методы ТО, которые применяются в зависимости от классификации возможного отказа. Например, если отказ изделия влияет на экономичность эксплуатации, то по логике MSG-3 будут назначены работы по обслуживанию SV (servicing) и смазке LU (lubrication) в дополнение к плановому ремонту и проверке работоспособности. В этом же случае MSG-2 логика остается бессильной, условия экономичности просто не рассматриваются, используются только стандартные методы MSG-2 - ресурсное снятие агрегата или проверка работоспособности.
Таблица 1
Методика выбора работ по ТО для MSG-2 и MSG-3 анализа
MSG-1/2 HT OC CM - -
MSG-3 DS/RS IN/OP/FC - SV LU
Влияет на безопасность С помощью MSG анализа X X
Наличие скрытых функций X X
Влияет на экономичность X X X X
Влияет на эксплуатацию X X X X
Требования властей X X
Ограничение срока эксплуатации X
Для организации плановых работ по ТО применяются различные методы. Рассмотрим их применение к конкретным изделиям в табл. 2.
Таблица 2
Примеры применения работ по ТО к конкретным изделиям
MSG-2 MSG-3
По ресурсу DS, утилизация RS, Восстановление
(включает в себя все работы по утилизации и восстановлению) - Диск ротора двигателя - Кислородный баллон - Фильтры - Теплообменник - Спасательный канат - Озоновый фильтр
По состоянию IN, инспекция OP, проверка работоспособности FC, проверка функциональности
(включает в себя тесты и проверки работоспособности) - бороскоп двигателя - тормоза ООШ - обратные клапаны - детектор дыма - пассажирские кислородные маски - вентилятор охлаждения - защита от перегрева; - защита от превышения давления; - клапан противообледенительной системы
По состоянию с контролем уровня надежности Работы по ТО не требуются, важных объектов нет
Не классифицируемые работы LU, смазка SV, обслуживание
Эти работы выносятся в отдельный параграф 20 руководства по составлению программы ТО - шасси; -рельсы; закрылков/предкрылков; - воздушные стартеры двигателей; - гидравлический бак; - кислородный баллон; - амортизатор ПОШ;
2. Организация процесса MSG анализа
2.1 Участники MSG анализа
В процесс MSG анализа вовлечены сразу несколько организаций, которые объединены в комитет по надзор за формированием программы ТО конкретного ВС - MRB (Maintenance Review Board). Комитет создается под эгидой авиакомпаний-заказчиков самолета при сопредседательстве представителей фирмы-поставщика и представителя национальных авиационных властей.
Перед комитетом MRB ставятся задачи: сформулировать, определить и утвердить первоначальную программу ТО для ВС.
К первоначальной программе ТО, издаваемой комитетом, предъявляются требования: - первоначальная программа ТО должна удовлетворять всем требования авиационных властей страны-регистрации ВС (FAA в США, EASA в Европе);
- программа должна соответствовать требованиям логики MSG;
Результатом работы комитета должен стать утвержденный авиационными властями документ: отчет комитета, содержащий первоначальный обязательный перечень работ и требования к ТОИР. Документ называется MRBR (Maintenance Review Board Report). Далее, авиакомпании, будут на него опираться для создания своих уникальных программ ТО.
На рис. 5 изображена иерархия участников комитета по созданию первоначальной программы ТО.
Сначала рабочие группы WG подготавливают исходные данные и проводят по MSG-3 анализ систем и агрегатов с выбором состава и периодичности работ, включаемых в план ТОИР самолета. Затем происходит согласование предлагаемой программы ТОИР с авиационными властями и формирование объема требований, необходимых для сертификации самолета и включаемых в отчет MRB, утверждаемый авиационными властями, анализ ВС по методологии MSG-3 в целях формирования эффективной программы ТОИР.
Рис. 5 Иерархия участников MSG анализа
Working groups. Рабочие группы состоят из представителей производителя самолета, поставщиков компонентов, авиационных властей и авиакомпаний. Председатель комитета по надзору, MRB chairman, закрепляет компетентных представителей авиационных властей за каждой рабочей группой в качестве советников. Представители должны быть из различных сертификационных отделов FAA.
Перед рабочими группами ставятся задачи: - определить перечень работ по ТО;
- выбор наиболее подходящих работ по ТО и интервалов их проведения;
- формирование окончательного документа для передачи в координационный комитет промышленности ISC для утверждения.
Industry Steering Committee. Координационный комитет промышленности состоит из представителей производителя самолета, поставщиков компонентов, авиационных властей и авиакомпаний.
В комитете сопредседательствуют представитель менеджмента компании-производителя самолета и представитель авиакомпаний операторов.
Перед координационным комитетом ставятся задачи: - определение и утверждение политики и процедур работы комитета по надзору за формированием ТО (MRB);
- направление деятельности рабочих групп;
- пересмотр и утверждение результата работы каждой группы;
- координация деятельности рабочих групп между собой;
- оформление и отправка проекта программы ТО для утверждения авиационными властями (FAA).
Председатель группы ISC выполняет следующие функции: - определяет необходимое количество и назначение рабочих групп WG’s;
- предоставляет информацию председателю контролирующего собрания MRB о составе рабочих групп, поименные списки каждой группы; сообщает обо всех изменениях в ходе работ;
- организует разработку и утверждение документа Policy and Procedure Handbook (PPH), а затем отправку его производителю для проверки и пересылки председателю контролирующего собрания MRB;
- организует проведение необходимого обучения требованиям стандарта MSG-3 и технического обучения для всех членов группы ISC, рабочих групп WG и советников FAA;
- приглашает председателя и назначенных представителей контролирующего собрания MRB на встречи группы ISC.
- участвует во встречах, организуемых контролирующим собранием MRB;
- проверяет и редактирует результаты работы рабочих групп WG’s;
- предоставляет техническую документацию и результаты анализа для проекта отчета MRBR;
- формирует и представляет проект отчета MRBR производителю.
MRB Chairman. Председатель комитета по надзору за формированием программы ТО назначается авиационными властями. Задача председателя заключается в окончательной ревизии первоначальной программы ТО и ее утверждение.
Производитель АТ. Производитель выполняет следующие функции в процессе формирования первоначальной программы ТО: - предоставляет группе ISC необходимые перечни изделий важных в плане ТО (Maintenance Significant Items) и конструктивно-важных изделий (Structure Significant Items), вместе с необходимыми данными, используемыми при обосновании перечней работ по ТО;
- организует проведение технической учебы и консультации по данному типу ВС для представителей MRB, ISC, и WG’s;
- обеспечивает своевременное предоставление рабочим группам WG’s необходимых данных для проведения анализа MSI’s и SSI’s;
- обеспечивает своевременное предоставление соответствующим рабочим группам WG и комитету ISC информацию по вопросам сертификации и требований авиационных властей по поддержанию летной годности, содержащихся в документах ALI’s (Airworthiness Limitation Items) и CMR (Certification Maintenance Requirements).
- участвует в деятельности группы ISC и рабочих групп WG’s;
- отправляет проект отчета MRBR председателю комитета MRB на утверждение не позже чем за 90 дней до планируемого срока утверждения.
2.2 Отчет MRBR и MPD
Отчет MRBR представляет собой документ, используемый авиаперевозчиками для формирования собственной уникальной программы технической эксплуатации ВС. Отчет MRBR в обязательном порядке разрабатывается для гражданских воздушных судов с максимальной взлетной массой 15 тонн и выше.
Отчет MRBR должен содержать первоначальный минимум работ по техническому обслуживанию (по мере накопления опыта эксплуатации типа, перечень работ и интервалы будут изменяться, чтобы улучшить экономичность ТО и сократить простои) для отдельного типа воздушного судна и для его двигателей без съема с самолета. Работы по техническому обслуживанию двигателей после съема их с самолета в отчете MRBR не рассматриваются, а регламентируются отдельными документами.
Отчет MRBR не заменяет собой программу технической эксплуатации воздушного судна, а всего лишь является основой для ее разработки.
После утверждения авиационными властями (в США - FAA) отчет MRBR используется как основа для разработки уникальной программы ТО ВС каждым эксплуатантом. Несмотря на то, что программы у разных эксплуатантов (авиакомпаний) могут сильно отличаться, первоначальные требования для конкретного типа ВС являются одинаковыми для всех. Для того, чтобы программа ТО, разработанная на основе отчета MRBR авиакомпанией-эксплуатантом, стала применима к конкретным ВС, она должна быть также утверждена авиационными властями страны регистрации данного ВС.
На основе отчета MRB и согласованной программы ТОИР, производитель самолета издает документ по планированию ТОИР (MPD - Maintenance Planning Document) и готовит раздел Руководства по эксплуатации «Ограничения летной годности». Этот раздел также утверждается авиационными властями и является основным документом, ограничивающим ресурсы и сроки службы компонентов и агрегатов планера исходя из их отказобезопасности и влияния на летную годность.
На основе этих документов специалистами каждой конкретной авиакомпании формируется собственный комплект документов, регламентирующий эксплуатацию самолета в авиакомпании. Этот комплект утверждается авиационными властями страны регистрации конкретного ВС. В данном случае все самолеты Boeing-737, эксплуатируемые в ГТК «Россия» находятся под надзором Ирландских авиационных властей (Irish Aviation Authority). Утверждение плана ТОИР является основанием для начала эксплуатации ВС по его правилам. На рис. 6 схематически изображен процесс формирования программы ТО и ее применения эксплуатантом.
Рис. 6. Процесс формирования и использования программы ТО 3.
Методика MSG анализа
3.1 MSG анализ
Методика разработки программы ТО для систем и силовой установки, включая агрегаты и ВСУ, подразумевает применение последовательного логического анализа и оценки к каждому изделию, важному для технического обслуживания (системе, подсистеме, модулю, агрегату, вспомогательной конструкции, блоку, запчасти и т.д.), и использует имеющуюся техническую информацию. Оценка основана на функциональных отказах изделий и их причинах.
3.1.1 Первоначальный отбор кандидатов в важные для ТО объекты MSI
Прежде чем логика MSG-3 сможет быть использована для какого-либо объекта, должны быть выявлены важные системы и агрегаты самолета - MSI (Maintenance Significant Item). Процесс определения изделий, важных для технического обслуживания, является консервативным, основанным на ожидаемых последствиях отказа, с использованием инженерных оценок.
Разработчик делит самолет на основные функциональные части - системы и подсистем - согласно разделам ATA. Также в процесс включаются элементы конструкции и аварийно-спасательные средства. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут определены все заменяемые на самолете элементы. Затем с помощью метода анализа «сверху-вниз» разработчик составляет перечень изделий, к которым будут применяться критерии выбора MSI.
До применения логических схем MSG-3 к изделию АТ должна быть заполнена предварительная ведомость, в которой: — изделие четко определено как MSI;
— озвучены функции изделия, функциональные отказы, последствия отказов, причины отказов;
— внесены любые дополнительные сведения, относящиеся к изделию (ссылка на раздел ATA, применяемость в парке, обозначение изготовителя, краткое описание изделия, ожидаемая интенсивность отказов, скрытые функции, необходимость включения в Перечень минимального количества исправного оборудования для вылета самолета (MEL), резервирование агрегатов и систем).
Эта ведомость предназначается для подтверждения соответствия требованиям эксплуатанта, и должна быть составной частью общей документации MSG-3 по этому изделию.
Далее к выделенным важным объектам задаются вопросы: - Может ли отказ данного объекта (подсистемы) повлиять на безопасность эксплуатации на земле или в воздухе?
- Можно ли отказ данного объекта (подсистемы) быть замечен в процессе нормальной эксплуатации?
- Может ли отказ данного объекта (подсистемы) повлиять на эксплуатацию?
- Может ли отказ данного объекта (подсистемы) повлиять на экономичность эксплуатации?
Для тех изделий, которые имеют на все четыре вопроса отрицательный ответ, анализ MSG-3 не требуется, и в дальнейшем нет необходимости в проведении анализа выбора MSI на низших уровнях. Кроме того, для исключения повторного анализа, следует перечислить изделия низшего уровня для определения тех, которые в дальнейшем не будут оцениваться. Этот перечень должен быть представлен изготовителем Координационному комитету промышленности (ISC) для рассмотрения и утверждения.
Для изделий, которые имеют положительный ответ по крайней мере на один из четырех вопросов, анализ MSG-
Вывод
В результате проведенной работы, была проанализирована зарубежная система формирования планового ТО, обозначены различия методик анализа конструкции и систем самолета MSG-2 и MSG-3. Исследование этих вопросов было необходимо для получения более полной картины процесса разработки программ ТО и принятия более взвешенных решений при разработке программы ТО Boeing-737-500 авиакомпании ФГУП ГТК «Россия».
Основным решением, принятым в дипломной работе, было использование несегментированных форм ТО изза того, что производственные мощности АТБ ФГУП ГТК «Россия» не позволяют распределить формы ТО равномерно, без использования сегментов. Возраст самолетов (около 20 лет) требует значительных трудозатрат и устранения все чаще появляющихся неисправностей. Поэтому тяжелые формы “C-check” выполняются сторонними зарубежными организациями по ТОИР.
В перспективе, со следующими ревизиями, возможно распределение работ по формам “A-check” для уменьшения простоев самолетов. Необходимым условием этого является развитие отдела планирования производства PPCD и внедрение автоматизированной среды контроля и учета работ по ТОИР AMOS.
В дипломной работе была доказана необходимость перехода с MSG-2 программы ТО на MSG-3 программу. Экономическая выгода значительно превысит затраты на переход.
На данный момент, в связи с тяжелым финансово-экономическим положением компании и неясностью перспектив эксплуатации Boeing-737, руководством было принято решение об использовании новой программы ТО на базе старой логики MSG-2. Вопрос об использовании MSG-3 отложен до окончательного решения по парку ВС на ближайшие годы.
Список литературы
1. Aeronautics Bulletin No. 7-E: Air commerce regulations covering scheduled operation of interstate passenger air transport services. - Washington, Department of commerce. Aeronautics branch. May 15, 1930.
2. Aviation Maintenance. Understanding MSG-3 , by Charlotte Adams
3. Boeing 737-300/400/500 maintenance planning data, D6-38278. Rev 25.03.2009
4. EASA AMC. Part-M. ED Decision No 2003/19/RM, от 28.11.2003 г.
5. EMPOWERMX. “Why Transition to a MSG-3 Based Maintenance Schedule?” by Dave Nakata, VP Consulting Services.
6. Jack Hessburg. Air carrier MRO handbook: maintenance, repair, and overhaul. - 2001.
7. Mohamed Ben-Daya, Salih O.Duffua. Handbook of Maintenance Management and Engineering.
8. Propulsion groups Boeing Service Engineering. Fuel System, Last review 13 July 2009.
9. Special Federal Aviation Regulation. Docket No. FAA-1999-6411, SFAR 88
10. US Department of Transportation. Federal Aviation Administration. Advisory Circular NO: 120-17A, MAINTENANCE CONTROL BY RELIABILITY METHODS, date 27.03.78
11. US Department of Transportation. Federal Aviation Administration. Advisory Circular NO: 121-22A, MAINTENANCE REVIEW BOARD PROCEDURES, date 3.7.97
12. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. - М.: Стандартиздат, 1978. - 21 с.
13. Далецкий С.В., Деркач О.Я., Петров А.Н.. Эффективность технической эксплуатации самолетов гражданской авиации. - М.: Воздушный транспорт, 2002 г. - 216 с.
14. Министерство Гражданской Авиации. Некоторые вопросы организации технического обслуживания воздушных судов в зарубежных авиакомпаниях. - М.: Издательство «Воздушный транспорт», 1978 г. 104с.
15. Министерство Транспорта Российской Авиации. Государственная служба гражданской авиации. Академия гражданской авиации. Организация технического обслуживания воздушных судов. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы. Для студентов Заочного факультета специализации управление авиационным бизнесом. - Санкт-Петербург: Академия ГА, 2001 г., 55 с.
16. Орлов А.И. Математика случая. Вероятность и статистика - основные факты. - М.: М3 - Пресс, 2004. - 303 с.
17. Электронные лекции КГБУ. Распределение Вейбулла
18. Электронный учебник Stat Soft. Анализ производственных процессов