Bing Business Directory Проблема оценки стоимости современных систем управления техническими средствами кораблей ВМФ.
best_employer2014_big.jpg По итогам ежегодного исследования, проведенного порталом Superjob.ru среди работающих в России компаний-работодателей, компания ОАО "Концерн "НПО"Аврора" получила статус «Привлекательный работодатель-2014».
Проблема оценки стоимости современных систем управления техническими средствами кораблей ВМФ.
Автор: Войтецкий В.В., д.т.н., профессор, Шилов К.Ю., к.т.н.
Место размещения: "Морская радиоэлектроника" - 2002, № 1.


Рассмотрены структура затрат на создание систем управления техническими средствами (КСУ ТС) на базе средств вычислительной техники, основные тенденции изменения стоимостных показателей. Отмечены особенности КСУ ТС при переходе от существующих систем к перспективным системам IV поколения. Сформулированы пути снижения стоимости создания корабельных микропроцессорных систем.

Проектирование и создание современных корабельных систем управления (КСУ) различного назначения, в том числе и радиоэлектронных, непосредственным образом связано с объемом финансирования работ заказчиком. Стремление заказчика обеспечить свои потребности при экономии собственных затрат очевидно и оно прослеживается в том, что накладываются определенные ограничения на стоимости разработки и создания основных корабельных систем. Это проявляется, в частности, как в сопоставлении заказчиком стоимости систем одного класса на уровне отечественной и зарубежной поставки, так и при сопоставлении стоимости систем разного класса. Например, сопоставляются стоимости систем управления техническими средствами (СУ ТС) кораблей с радиоэлектронными системами, причем без учета их характерных особенностей и отличий, что порождает появление конфликтных ситуаций при согласовании затрат, произведенных разработчиками. Поэтому актуальным представляется рассмотреть, какие определяющие факторы оказывают существенное влияние на стоимостные составляющие в цене создаваемых систем управления техническими средствами кораблей ВМФ.

Внедрение радиоэлектронных средств на кораблях ВМФ и основные тенденции изменения стоимостных показателей

Современные тенденции в автоматизации кораблей проявляются в возрастании объема и сложности, решаемых радиоэлектронными системами задач, соответственно в усложнении программно-аппаратной реализации и, как следствие, в увеличении стоимости систем. Об этом свидетельствуют данные по удельному весу стоимости поставок оборудования СУ ТС в стоимости постройки зарубежных АПЛ (рис. 1). Общие стоимости радиоэлектронных систем кораблей, по зарубежным данным, весьма значительны (таблица). Общие для всех корабельных радиоэлектронных систем тенденции в полной мере применимы по отношению к отечественным системам, в частности комплексным системам управления техническими средствами (КСУ ТС) ПЛ и НК. Однако, изменение с течением времени стоимостных показателей этих систем меньше, чем у зарубежных.

Таблица

Стоимости поставок автоматизированной системы боевого управления (АСБУ)

Страна Носитель Тип АСБУ Стоимость АСБУ млн. долл
Фрегаты, эсминцы
Франция Р "Лафайет" Таvitac-2000 5,5
Великобритания ЭМ "Шеффилд" Adwas 8,76
Канада ФР "Галифакс"
ЭМ "Ирожиис"
AN UYC-501 16,5
ФР "О Н Перри"
ЭМ "Берк"
AN/SQQ-89 27-28
ЭМ "Берк" Иджис (М-7) 53
АПЛ
США "Лос-Анджелес" МК-117 11,7
"Лос-Анджелес" AN/BSY-1 43,0
"Сивульф" AN/BSY-2 250,0
Великобритания "Трафальгар" SMCS 42,4

Постепенное развитие и создание аппаратуры систем управления корабельными техническими средствами базировалось на поколениях элементной базы, которая, оставаясь относительно постоянной на определенном отрезке времени, претерпевала эволюционные изменения. Эти изменения, в конечном счете, были продиктованы требованиями высокой надежности при одновременной микроминиатюризации радиоэлектроники, высокого быстродействия при обработке значительных информационных массивов о состоянии объектов управления и т. п. Возникшая необходимость в предоставлении оператору возможности иметь на одном рабочем месте данные о процессах управления кораблем в целом привела к широкому использованию цифровых средств отображения и индикации, сетевой коммуникационной технологии. Реализация в аппаратуре систем управления указанных системотехнических решений на базе микропроцессорной техники потребовала разработки целого ряда специализированных электронных блоков и устройств, процессорных станций, а также организации электронных уплотненных каналов передачи данных, управляемых быстродействующими процессорами. Образно говоря, в лоне технических систем рождались и отрабатывались новые решения радиоэлектронных элементов и цифровых вычислительных устройств, которые, по мере развития и совершенствования, способствовали появлению еще более эффективных и сложных комплексных систем с высокими техническими характеристиками и требуемыми функциями управления и контроля.

В настоящей статье показано, что внедрение средств вычислительной техники в системах IV поколения, обусловленное современными требованиями и уровнем техники, привело, в свою очередь, к существенному возрастанию доли затрат на комплектующие изделия в общей стоимости систем. Это оказало значительное влияние на увеличение стоимости систем. Частично увеличение стоимости связано с реализацией в системах ряда принципиально новых функций, потребовавших дополнительных аппаратурных затрат. В то же время следует указать, что системы IV поколения обеспечивают экономию затрат на строительстве заказа за счёт сокращения количества кабелей и объема монтажных работ, почти полного исключения вторичных преобразователей датчиков и сигнализаторов. Ограниченное количество строящихся в настоящее время в России кораблей и судов, длительный цикл строительства и, как правило, существенное изменение цен за этот период не позволяют собрать представительную статистику по удельному весу стоимости систем управления в стоимости заказа.

Однако, имеющиеся данные позволяют утверждать, что удельный вес стоимости отечественных КСУ ТС в стоимости заказов существенно меньше, чем аналогичные величины для зарубежных кораблей.

Особенности КСУ ТС, определяющие их аппаратурный состав и стоимостные показатели

Аппаратурные затраты и стоимостные показатели КСУ ТС определяются спецификой корабельных требований, которые сводятся к учету следующих основных факторов

  1. Современный уровень требований по информационной обеспеченности процессов управления и контроля за состоянием управляемых объектов обусловил необходимость сбора и обработки информации от сотен датчиков и сигнализаторов, формирования управляющих воздействий на сотни исполнительных органов. Например, система управления общекорабельными системами одного из проектов ПЛ имеет около 2700 входов и около 1700 выходов. При этом системы управления должны обеспечивать контроль исправности источников информации (ИИ) и исполнительных органов (ИО), а также проверку линий связи с ИИ и ИО на обрывы и короткие замыкания. Необходимо обеспечить питанием ИИ и ИО. Многие источники информации требуют высокого качества электропитания, которое не обеспечивается корабельной сетью. Поступающие сигналы подлежат обработке с целью их линеаризации и нормализации. Все эти задачи решаются специальной аппаратурой, вводимой в систему. До настоящего времени не решена задача создания маломощных ИО, что требует использования мощных и габаритных устройств в аппаратуре системы. Следствием этого является большой объём аппаратуры, обеспечивающей сопряжение вычислительной части системы с оборудованием и, соответственно, значительная доля общей стоимости.
  2. Необходимость создания значительного числа рабочих мест оператора и командира, оборудованных дорогостоящими современными средствами отображения информации и устройствами ввода управляющих воздействий.
  3. Существующее корабельное электропитание, не удовлетворяющее требованиям микроэлектроники, вызывает необходимость преобразования, стабилизации и распределения по многочисленным потребителям напряжения корабельной сети, а также доведения напряжения до требуемых номиналов современной микроэлектронной аппаратуры. Это приводит к появлению в составе КСУ ТС системы централизованного электропитания и введению в состав аппаратуры каждой системы большого числа устройств первичного и вторичного питания и его распределения.
  4. Постоянно возрастающий объем выполняемых функций и алгоритмическая сложность КСУ ТС. На системы IV поколения возложено решение ряда задач, отсутствующих в КСУ ТС III поколения, таких как: информационная поддержка оператора, формирование видеокадров, встроенный тренажёр. Это требует использования дорогостоящих средств вычислительной техники, обладающих высоким быстродействием, большими объемами памяти, развитой операционной системой.
  5. К входящим в состав КСУ ТС системам предъявляются наиболее высокие требования по надежности, безотказности и радиационной стойкости, (поскольку именно эти системы определяют живучесть корабля). Ряд входящих в КСУ ТС систем должны обеспечивать работу оборудования не только в походе, но и при стоянке в базе, т.е. обладать ресурсом, равным сроку службы КСУ ТС. Все это требует усложнения схемных и аппаратных решений, включая резервирование, реконфигурацию, глубокую диагностику и другие меры, невозможные без значительной аппаратурной избыточности и без использования высоконадёжной дорогостоящей комплектации. Следствием высоких требований по надёжности и ресурсу является значительный объём ЗИП.
  6. Для выполнения некоторыми системами необходимых функций должна использоваться высокоточная гидравлическая аппаратура, изготовление которой весьма трудоемко. Перечисленные факторы определяют специфику КСУ ТС и входящих в неё систем по сравнению с радиоэлектронными системами другого назначениями подлежат несомненному учёту при решении вопросов определения стоимостных показателей систем, создаваемых НПО "Аврора", а также при сопоставлении этих показателей с аналогичными показателями других корабельных радиоэлектронных систем.

Структура затрат на создание СУ ТС

Сравнение количественных составляющих затрат на создание СУ ТС применительно к системам III и IV поколений (рис. 2) показывает, что затраты на комплектующие изделия и материалы систем IV поколения в 2 с лишним раза превышают те же затраты в системах III поколения — 70,0% и 32,2%, соответственно. Это связано с тем, что для реализации более высоких требований, предъявляемых к СУ ТС IV поколения, необходимо использование в основном импортной комплектации, что заметно сказывается на общей стоимости систем. Следовательно, даже резкое сокращение любой составляющей затрат, кроме затрат на комплектацию и материалы, не обеспечивает существенного сокращения суммарных затрат.

На рис. 3 представлен аппаратурный состав СУ, обеспечивающей управление общекорабельными системами одного из проектируемых кораблей. Из диаграммы видно, что доля электронной аппаратуры, осуществляющей обработку и представление информации, составляет 11%. Большое количество источников информации и исполнительных органов, с которыми связана система, приводит к тому, что устройства связи с объектом (29%) и выходные усилители (13%) в совокупности составляют 42% от общего объема аппаратуры. Необходимость преобразования номиналов и стабилизации параметров электропитания, значительные мощности, потребляемые исполнительными органами, являются причиной того, что устройства электропитания системы занимают в общем, объеме аппаратуры 29%. Комплект одиночного ЗИП составляет 18% объёма аппаратуры вследствие высоких требований к СУ по надёжности и ресурсу. Приведённые сведения о составляющих аппаратурных затрат следует принимать в качестве исходной информации для уточнения требований к системам и их характеристикам.

Основные направления снижения стоимости СУ ТС

Анализ приведенных данных позволяет наметить пути экономии аппаратурных затрат и снижения стоимостных показателей, а также сделать вывод о том, что наибольший эффект в части сокращения стоимости может быть получен в результате минимизации аппаратурного состава систем. Проведённый анализ свидетельствует, что, формируя требования к СУ ТС и осуществляя проектирование заказов, целесообразно ориентироваться на следующие пути сокращения их аппаратурного состава и стоимости:

  • Выбор более дешевых средств, ориентация на использование устройств отечественной разработки, создание производственных участков, оснащённых высокопроизводительным оборудованием;
  • Интеграция систем;
  • Максимальное использование методов проектирования СУ ТС с целью сокращения трудоёмкости разработки систем;
  • Сокращение трудоемкости создания комплексных стендов и проводимых на них комплексных наладок и проверок путем использования возможностей по приборной сдачи аппаратуры, ограничения работ на этих стендах испытаниями взаимодействия приборов в составе системы с конечным упрощением самой схемы реализации комплексных стендов;
  • Обоснованный выбор и упрощение возлагаемых на систему функций, что позволит снизить стоимость вычислительной части системы;
  • Обоснованное назначение надежностных и ресурсных характеристик с сокращением степени резервирования отдельных каналов и уменьшением объема ЗИП;
  • Обеспечение улучшенного качества электропитания, поступающего в СУ ТС от корабельной сети, для исключения дорогостоящих агрегатов бесперебойного питания, упрощения аппаратуры питания в составе приборов СУТС;
  • Создание и установка на кораблях исполнительных органов с меньшей потребляемой мощностью для экономии объема аппаратуры электропитания и упрощения выходных устройств;
  • Использование источников информации с цифровым выходом, что позволит исключить переходные устройства к вычислительной аппаратуре системы, сократить объем устройств связи с объектом.

Предлагаемая реализация путей сокращения аппаратурного состава и снижения стоимости ведет к сокращению стоимости систем на 30—40%

Выводы и предложения

На основании изложенного могут быть сделаны следующие выводы и предложения.

  1. Современные тенденции в мировом кораблестроении свидетельствуют о том, что рост сложности радиоэлектронных систем приводит к резкому возрастанию удельного веса стоимости этих систем в общей стоимости заказов Для отечественных СУ ТС эта тенденция выражена существенно в меньшей степени Доля стоимости СУ ТС в общей стоимости заказа также существенно меньше зарубежных показателей.
  2. Специфика требований, предъявляемых в настоящее время к СУ ТС, и существующие характеристики корабельного оборудования определяют технические решения, требующие значительных аппаратурных затрат.
  3. Анализ составляющих стоимостей на создание СУ ТС показывает существенную долю (до 70%) стоимости комплектующих изделий и материалов в общей стоимости аппаратуры. Это обусловлено тем, что ввиду отсутствия отечественных аналогов импортных программно-аппаратных средств, обладающих необходимыми характеристиками, приходится производить их закупку у зарубежных фирм.
  4. Стоимостные показатели рассматриваемых СУ ТС зависят от следующих факторов:
    • структурных, функциональных, программно-аппаратных и технических решений, которые определяются разработчиками систем;
    • состава, характеристик, режимов работы управляемого оборудования, организации управления, которые определяются бюро-проектантами;
    • требований к степени автоматизации, условиям эксплуатации, которые определяются генеральным заказчиком.
    Оптимальное сочетание указанных факторов по критерию "эффективность-стоимость" позволит обеспечить существенное, до 30—40 %, сокращение стоимости систем.
  5. Для более обоснованного решения вопросов стоимости СУТС между заинтересованными организациями представляется целесообразным:
    • При формировании ТЗ на СУ ТС предусматривать на начальной стадии проектирования проведение проработки нескольких вариантов систем, отличающихся уровнем предъявляемых требований, с последующим выбором оптимального по критерию "эффективность-стоимость";
    • Установить по согласованию заинтересованных организаций с учетом —мирового опыта удельные веса стоимости СУ ТС в общей стоимости заказов применительно к разным типам заказов и разным видам их вооружения с последующим использованием их при оценке стоимости конкретных систем.


Назад в раздел