Про само понятие «сложный инженерный объект» мы говорили в прошлый раз. А сейчас мы обсудим, что же происходит от момента формирования первых мыслей и решений о том, что данный сложный инженерный объект востребован, и до момента его полного исчезновения (утилизации).
У нас длительные жизненные циклы, как правило, связаны со сложными объектами (рис.1). По понятным причинам это дорогие и сложные объекты, и часто их менять, утилизировать элементарно невыгодно экономически. Например, атомная электростанция проектируется сейчас на время работы 60 лет, плюс к этому семь лет она сооружается, а после этого десятилетиями выводится из эксплуатации. Соответственно, порядка столетия, а иногда и больше, существует такой объект, в разных видах.
Другой пример – самолет, типичный сложный инженерный объект. Тридцать лет для авиалайнера – это нормальный срок эксплуатации, бывает и больше. Именно на этой дистанции происходит надлежащее окупание вложений. Этому соответствует период возможности обеспечения безопасной эксплуатации в соответствии с нормативными требованиями.
Повседневно нам знакомый объект – автомобиль крайне редко эксплуатируется меньше десяти лет, а достаточно часто – значительно больше.
Итак, время жизни инженерных объектов, как правило, достаточно велико. Но есть и исключения. Например, ракетная техника. Собственно, время эксплуатации ракеты, выводящей на орбиту космические аппараты – всего несколько минут. При том что время ее создании – месяцы. Такие ситуации есть, но они встречаются не очень часто и в специфических условиях. Примеры – ракетная техника, ряд космических аппаратов, некоторые виды военной техники имеют достаточно специфические условия использования. Но в большинстве случаев это длинные годы.
Даже мобильный телефон (цифровой коммуникатор) представляет из себя сложный инженерный объект и часто используются годами, часто у вторичных пользователей. Да, мы можем на него наступить и сломать (чего мы стараемся не делать). Аналогичная ситуация с самолетом или с автомобилем – они могут попасть в катастрофу и выйти из строя на следующий день после изготовления. Но это не нормальная эксплуатация. Нормальная эксплуатация – годы.
Жизненный цикл для разных видов объектов различается по длительности и параметрам. Это естественно, поскольку сами объекты различны. Самолет не похож на металлургический комбинат и не похож на систему водоснабжения. Городской автомобиль отличается от мобильного телефона. Тем не менее обобщенные требования и стандарты существуют как подходы к жизненному циклу для всех сложных инженерных объектов.
Они сформулированы в формате международных стандартов и нормативных требований, а также в рамках национального технического законодательства регулирования технической деятельности для жизненного цикла объектов.
А дальше, внутри жизненных циклов разных объектов, эти нормативные требования реализуются по разному. Эта разница зависит от структуры и состава объектов, от требований технологий и от тех видов знаний, которые мы с вами используем при эксплуатации данного конкретного типа и класса объектов.
Остановимся еще на одном аспекте. Понятие жизненного цикла сложного инженерного объекта отличается от жизненного цикла отдельного технического изделия из серии и от жизненного цикла инженерного продукта.
Говоря о сложном инженерном объекте часто подчеркивается его уникальность и индивидуальность. При обсуждении сложного инженерного объекта на прошлой лекции отмечалось, что его подсистемы часто сами являются сложными инженерными объектами. Мы можем проводить сравнение между компонентами СИО. Система водоочистки на энергетических комплексах, на химических предприятиях, на объектах пищевой промышленности или городской инфраструктуры аналогичны, мы можем их сравнивать – и увидим серьезную разницу. Различия – в масштабах, в технологических процессах, в применяемом оборудовании и схемах его компоновки.
При анализе жизненного цикла серийных технических изделий возникает другая ситуация. Они почти одинаковые (а часто и совсем одинаковые) при изготовлении.
Но на дальнейших этапах их жизненные циклы индивидуализируются. Они различаются условиями эксплуатации, соблюдением технических регламентов, случившимися неисправностями, авариями и другими факторами. Результатом является существенный разброс индивидуальных траекторий жизненного цикла. Но, естественно, действуют статистические закономерности – и образуются определенные наборы траекторий жизненного цикла.
Сегодня мы можем корректно снимать информацию со всех датчиков датчика внутри автомобиля, самолета или атомной электростанции. Появилась возможность анализировать, что повлияло на те или иные отказы и несоответствия в ходе эксплуатации. Исследовать причины неадекватного выполнения их функций и проводить на больших данных достаточно детальный анализ жизненного цикла и опыта эксплуатации. Это новая возможность и, соответственно, новый выигрыш, который мы получаем при использовании современных технологий Индустрии 4.0.
В следующий раз мы расскажем об этапах жизненного цикла сложного инженерного объекта.
По материалам лекций магистратуры ВИШ МИФИ
