Инженерам удалось создать схему онлайн-контроля над состоянием всех деталей сложных электромеханических систем.
Затраты на обслуживание и ремонт оборудования довольно значительны для любой сложной технической системы. Для их минимизации необходимо эффективно контролировать состояние различных деталей и функциональных частей. Разработанные в Технологическом институте Джорджии (Georgia Institute of Technology) модели помогут, по словам авторов, более точно и просто отслеживать повреждения, а также износ механического и электронного оборудования.
«Благодаря развитию технологий мы можем фиксировать и обрабатывать огромное количество разных показателей, -- говорит доцент института Наджи Джабраил. -- Наша модель оценивает основные характеристики надежности системы. И соединяет их с данными, получаемыми в реальном времени с различных сенсоров. Это позволяет достоверно и всесторонне оценить ее текущее состояние. А также судить о том, как оно будет развиваться: насколько долго прослужат исследуемые детали и когда придется менять их или ремонтировать. По результатам работы модели можно составить наиболее удобный план замены запасных частей. И уже на основе этого плана построить систему их закупки, которая будет учитывать не только плановые замены, но и возможные неожиданные поломки, а также наличие конкретных запасных частей на складе или их дефицитность. Такое программно-техническое обеспечение сможет заменить высококлассных, а значит, высокооплачиваемых специалистов при решении типовых диагностических задач и планировании снабжения».
Первые исследования Джабраила еще во времена его работы в Университете Айовы (University of Iowa) были связаны с механическими системами -- подшипниковыми вращающимися конструкциями. В первую очередь он работал над развитием вибрационного мониторинга и обнаружения источников акустической эмиссии. Эти методики позволяют «ловить» дефекты на начальном этапе их образования. На основе сигналов, характеризующих деградацию ключевых компонентов механизма, он создал стохастическую модель. С ее помощью можно было определить остаточное время службы данных компонентов. Множество экспериментов, тестов и расчетов показали, что применение этой модели может уменьшить расходы на обслуживание оборудования на 55%.
Вдохновленный успехом, Джабраил приступил к созданию подобной модели уже для электронных систем. Его разработками заинтересовалась компания Rockwell Collins, и теперь она также принимает участие в исследованиях. Как говорит автор, некоторые наработки уже есть. Первую прогностическую модель для электронных систем ученый представил на ежегодной встрече Института операционных исследований и управленческих наук (INFORMS -- Institute for Operations Research and the Management Science). Но конечной целью работы станет модель, которая сможет постоянно отслеживать состояние компонентов радиоэлектронной системы самолета. Такая схема должна определять аварийное состояние и сама принимать решение, может ли судно продолжать выполнение миссии или необходимо совершить экстренное приземление.
Исследования Технологического института Джорджии также получили поддержку двух национальных программ США. Цель одной из них -- увеличить надежность топливно-электрических систем самолетов ВМС США. Вторая же направлена на развитие систем мониторинга состояния коммуникационных, навигационных и опознавательных систем истребителя-бомбардировщика нового поколения F-35 Lightning II.
Однако Наджи Джабраил надеется, что его разработки пригодятся не только военным: «Влияние результатов наших проектов на безопасность людей и экономику в целом будет огромным, особенно в индустрии воздушных перевозок».
