王學(xué)偉 涂三軍,2) 孫殿星

(海軍航空工程學(xué)院控制工程系1) 煙臺(tái) 264001)(91599部隊(duì)2) 萊陽 265200)

1 引言

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力就是其運(yùn)用各類保障資源保證艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)平時(shí)戰(zhàn)備完好和戰(zhàn)時(shí)完成任務(wù)的能力。對(duì)其進(jìn)行有效的評(píng)估[1],一方面,可以考核現(xiàn)有維修保障方案是否能夠滿足裝備維修保障要求以及滿足程度,為修正、完善維修保障方案提供決策依據(jù);另一方面,通過搜集并整理維修保障能力評(píng)估過程中的數(shù)據(jù),為該裝備的改進(jìn)、新裝備的研制,以及為類似裝備的維修保障能力評(píng)估提供參考。

建立科學(xué)合理的維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,是評(píng)估研究中最關(guān)鍵的一環(huán),指標(biāo)體系是裝備維修保障能力評(píng)估的重要基礎(chǔ)和依據(jù)。它通過一系列科學(xué)的、完整的、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)指標(biāo)來反映維修保障系統(tǒng)的運(yùn)行情況和存在的不足。沒有維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,評(píng)估工作就無法進(jìn)行。

關(guān)于裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些文獻(xiàn)進(jìn)行了研究,但研究還不夠深入和全面[2～4],如文獻(xiàn)[2]建立了裝備保障鏈整體和單元敏捷性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,提出的指標(biāo)體系的數(shù)據(jù)均難以計(jì)算確定;文獻(xiàn)[3]建立了導(dǎo)彈武器系統(tǒng)項(xiàng)目前評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的框架,并細(xì)化分析了各指標(biāo),形成了一個(gè)完整的指標(biāo)體系;文獻(xiàn)[4]提出了艦炮武器系統(tǒng)維修保障指標(biāo)體系,但是對(duì)建立的指標(biāo)體系是否滿足維修保障能力評(píng)估的要求還需要做進(jìn)一步的研究。

2 維修保障系統(tǒng)分析

裝備維修(Maintenance)是為了使裝備保持、恢復(fù)到或改善其規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)[5]。維修貫穿于裝備服役的全過程,包括使用與存儲(chǔ)過程。一般地說,“維修”與“維修保障”并無嚴(yán)格的區(qū)分,即維修工作自身也需要保障,就是維修工作本身也需要人、財(cái)、物力的支持,特別是人員訓(xùn)練、備件供應(yīng),儀器設(shè)備維修及補(bǔ)充,技術(shù)資料的準(zhǔn)備及供應(yīng)等要素。另外,對(duì)于大多數(shù)裝備來說,維修保障活動(dòng)是保證裝備能正常使用的日常性工作。從這兩層意義上來說,要順利完成維修保障活動(dòng),需要一套完善高效的維修保障系統(tǒng)(Maintenance Support System)。

圖1 維修保障系統(tǒng)的組成

所謂維修保障系統(tǒng),是指經(jīng)由綜合和優(yōu)化的多種維修保障要素構(gòu)成的有機(jī)總體,是在壽命周期內(nèi)用于使用和維修裝備的所有保障資源及其管理的有機(jī)組合,是為達(dá)到既定目標(biāo)使所需的保障資源相互關(guān)聯(lián)和相互協(xié)調(diào)而形成的一個(gè)系統(tǒng)。維修保障要素,除上述的人與物質(zhì)因素外,還應(yīng)包括組織機(jī)構(gòu)、規(guī)章制度等管理因素,以及包括程序和數(shù)據(jù)等軟件與硬件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)資源或系統(tǒng)。所以,維修保障系統(tǒng)也可以說是由裝備維修所需的物質(zhì)資源、人力資源、信息資源及管理手段等要素組成的系統(tǒng)。顯然,維修保障系統(tǒng)是由硬件、軟件、人及其管理組成的復(fù)雜系統(tǒng)。維修保障系統(tǒng)的功能是完成維修任務(wù),將待維修裝備轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)狀態(tài)符合規(guī)定的裝備(如圖1所示)。

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力評(píng)估的對(duì)象是維修保障系統(tǒng),簡(jiǎn)單地講,維修保障系統(tǒng)就是各種保障資源以及對(duì)這些資源進(jìn)行管理的有機(jī)結(jié)合。

3 評(píng)估指標(biāo)的選擇原則

選擇評(píng)估指標(biāo)需要遵循一定的原則,如果任意選擇評(píng)估指標(biāo),就可能使得評(píng)估指標(biāo)顯得零零散散,出現(xiàn)評(píng)估指標(biāo)重合、不全面等現(xiàn)象。下面給出本論文在研究艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系過程中重點(diǎn)考慮的原則[6～7]。

1)指標(biāo)的系統(tǒng)性。系統(tǒng)性是指指標(biāo)體系應(yīng)能全面反映維修保障能力各方面的特征和綜合情況,從中抓住主要因素,既能反映直接效果,又能反映間接效果;

2)指標(biāo)的完備性。完備性包括充分性和必要性兩方面,在選擇指標(biāo)時(shí),應(yīng)做到任何一個(gè)指標(biāo)下的子指標(biāo),不僅能充分全面的刻畫該指標(biāo)特性,而且任何一個(gè)子指標(biāo)的放棄都會(huì)影響到這種刻畫;

3)指標(biāo)的獨(dú)立性。獨(dú)立性是指各指標(biāo)間不能相互代替和包含,指標(biāo)體系中允許相關(guān)指標(biāo)的存在,但不允許相容指標(biāo)的并存;

4)指標(biāo)的可行性。可行性是指在選擇指標(biāo)時(shí)做到簡(jiǎn)單明了,易于理解,抓住關(guān)鍵,便于計(jì)算分析,有統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來源;

5)指標(biāo)的可比性?？杀刃允侵钢笜?biāo)體系應(yīng)能在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)進(jìn)行比較對(duì)照,以反映維修保障工作在不同條件下的運(yùn)行狀態(tài);

6)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)性。動(dòng)態(tài)性是指設(shè)置指標(biāo)時(shí),對(duì)一些從宏觀上看一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的現(xiàn)象盡可能忽略,以保證各項(xiàng)指標(biāo)的靈敏性;

7)指標(biāo)的規(guī)范性。規(guī)范性是指在選擇指標(biāo)時(shí),應(yīng)盡量選擇研究范圍內(nèi)的規(guī)范指標(biāo),使其具有通用性;

8)指標(biāo)的可擴(kuò)展性?？蓴U(kuò)展性是指指標(biāo)體系的建立應(yīng)能適應(yīng)未來發(fā)展的需要。

4 評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建分析

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障是一個(gè)復(fù)雜的綜合工程保障體系,其效能和效益是多方面、多層次的綜合體現(xiàn)。以美國(guó)拉姆導(dǎo)彈為例,其包括電子瞄準(zhǔn)子系統(tǒng)、目標(biāo)指示雷達(dá)系統(tǒng)、火力兼容子系統(tǒng)、目標(biāo)照射子系統(tǒng)、防空導(dǎo)彈子系統(tǒng)、導(dǎo)彈發(fā)射子系統(tǒng)、指揮儀子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)等,而每個(gè)子系統(tǒng)又包括若干臺(tái)設(shè)備。只有對(duì)維修保障能力的構(gòu)成要素與指標(biāo)體系進(jìn)行分析,并將其分析結(jié)果做綜合處理,才能得出整體的評(píng)價(jià)。

圖2 建立評(píng)估指標(biāo)體系的程序

為了得到可信度更高的維修保障能力評(píng)估結(jié)果,可根據(jù)圖 2所示程序建立評(píng)估指標(biāo)體系。

5 評(píng)估指標(biāo)體系的建立

依據(jù)評(píng)估指標(biāo)體系建立的原則,結(jié)合裝備特點(diǎn)和修理現(xiàn)狀,選取各層次評(píng)估指標(biāo),從而建立評(píng)估指標(biāo)體系。選擇哪些指標(biāo)更符合評(píng)估目的[8],這是一個(gè)較難解決的問題。本文參照國(guó)內(nèi)裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系的研究成果,建立維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系如表1所示。

表1 艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系

6 指標(biāo)參數(shù)的意義及計(jì)算

1)人力資源水平

專業(yè)覆蓋率是指可參加維修的人員以及為執(zhí)行特定任務(wù)所配備的維修技術(shù)人員所掌握專業(yè)對(duì)維修工作所需專業(yè)的覆蓋程度,屬定量指標(biāo)。設(shè)集合A表示維修人員所學(xué)的專業(yè)項(xiàng),集合B表示進(jìn)行某次維修所需的專業(yè)項(xiàng)。記A和B中共有的元素個(gè)數(shù)為X,B中包含的元素個(gè)數(shù)為Y,則專業(yè)覆蓋率的量值可由X/Y的值得出。

數(shù)量配套率用來表示維修人數(shù)與實(shí)際需要人數(shù)的配套程度,屬定量指標(biāo),在量值上等于某個(gè)保障方案中可投入的維修人數(shù)與任務(wù)期間維修工作實(shí)際需要的人數(shù)之比。計(jì)算數(shù)量配套率的關(guān)鍵也是根據(jù)維修工作分析以及任務(wù)特點(diǎn),確定維修工作需要人數(shù)。

其中,N2為維修保障系統(tǒng)中的人員實(shí)有數(shù),N1為維修保障系統(tǒng)中人員的編制數(shù)。

維修技術(shù)水平是用來描述維修工作人員整體維修能力的一個(gè)指標(biāo),屬定性指標(biāo)。對(duì)于基層級(jí)維修人員,維修水平高低主要考慮能否根據(jù)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)確判斷故障部位,正確快速地拆卸和更換故障件,以及進(jìn)行一些簡(jiǎn)單修理工作,這也是專家評(píng)定的基礎(chǔ)。其量值可專家調(diào)查法確定。

2)維修設(shè)施水平

維修場(chǎng)所適用度的影響因素主要有:維修空間是否合適,是否便于維修工作的開展,場(chǎng)所工作環(huán)境情況,以及能源供給能力等;器材倉(cāng)庫(kù)適用度的主要影響因素有:存儲(chǔ)空間大小合適程度,存儲(chǔ)環(huán)境適宜程度(溫度、濕度、潔凈度等),以及倉(cāng)庫(kù)位置合適程度等。專家綜合考慮各影響因素的水平,給出這兩個(gè)指標(biāo)的定性評(píng)定,從而可以進(jìn)一步確定其量值。

3)維修器材水平

維修器材是維修資源中十分重要的組成部分,維修器材水平反映了對(duì)裝備維修所需的一切器件和材料的供應(yīng)能力,如備件的供應(yīng)能力、附品和裝具的供應(yīng)能力等。因此,在維修器材水平下設(shè)置第二層指標(biāo)為:備件保障水平和耗材供給能力,而備件保障水平下可設(shè)置第三層指標(biāo)為:備件數(shù)量滿足率(即通常說的備件滿足率)、備件品種配套率。如表2所示。

表2 備件保障水平指標(biāo)

備件保障水平主要考慮部隊(duì)在備件配置以及備件補(bǔ)給上對(duì)裝備維修保障活動(dòng)的影響,反映了部隊(duì)的備件儲(chǔ)備與補(bǔ)給上對(duì)裝備維修保障所貢獻(xiàn)出來的能力。備件數(shù)量滿足率和備件品種配套率放映了實(shí)際備件在品種和數(shù)量上滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的程度。備件品種配套率和備件數(shù)量滿足率分別可以通過式(2)和式(3)計(jì)算。

其中,Nc為應(yīng)配備的備件品種數(shù);Jis為品種i備件儲(chǔ)備的標(biāo)準(zhǔn)量;Ji為品種i備件實(shí)有的儲(chǔ)備量。

其中,N4代表備件單品種數(shù)量在儲(chǔ)備底量以上的品種數(shù);N3代表應(yīng)由各備件儲(chǔ)備的品種數(shù)。

4)維修設(shè)備水平

維修設(shè)備對(duì)維修保障能力的影響主要表現(xiàn)為維修設(shè)備的品種及數(shù)量與維修工作所需的設(shè)備品種及占用時(shí)間之間的匹配程度、維修設(shè)備的通用程度、以及維修設(shè)備的技術(shù)能力(檢測(cè)故障的速度與精度、車磨等的加工能力等)。因此,設(shè)置維修設(shè)備水平下的第二層指標(biāo)為:維修設(shè)備通用性、維修設(shè)備配套率以及維修設(shè)備技術(shù)能力,其中,維修設(shè)備配套率下又可設(shè)置第三層指標(biāo):品種配套率和數(shù)量配套率,如表3所示。

維修設(shè)備通用性屬定性指標(biāo),反映維修設(shè)備的通用程度。選用的維修設(shè)備通用性越好,對(duì)提高保障能力的貢獻(xiàn)也越大,在對(duì)這個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)考慮以下影響因素:維修用手工工具的通用程度;測(cè)試儀器的通用程度;診斷設(shè)備的通用程度等。

表3 維修設(shè)備配套率指標(biāo)

維修設(shè)備品種配套率反映了保障系統(tǒng)實(shí)有的維修設(shè)備品種數(shù)與維修工作需要的品種數(shù)之間的匹配程度,屬定量指標(biāo),在量值上等于實(shí)有的維修設(shè)備品種數(shù)與需要的品種數(shù)之比。其中,所需的品種數(shù)由維修工作分析確定,計(jì)算公式如式(4)所示。

其中,N6代表設(shè)備單品種數(shù)量在儲(chǔ)備底量以上的品種數(shù);N5代表應(yīng)由各設(shè)備儲(chǔ)備的品種數(shù)。

維修設(shè)備數(shù)量配套率則反映了實(shí)有的維修設(shè)備和所需的維修設(shè)備在數(shù)量上的匹配程度,也是一個(gè)定量指標(biāo),量化值為兩者之比,計(jì)算公式如式(5)所示。

其中,Nd為應(yīng)配備的設(shè)備品種數(shù);Kis為品種i設(shè)備儲(chǔ)備的標(biāo)準(zhǔn)量;Ki為品種i設(shè)備實(shí)有的儲(chǔ)備量。

維修設(shè)備的技術(shù)能力指標(biāo)是維修設(shè)備數(shù)量需求的重要指標(biāo),由于不同設(shè)備的能力各異,因而其計(jì)算分析也是十分復(fù)雜,評(píng)價(jià)這一指標(biāo)時(shí)要綜合考慮監(jiān)測(cè)設(shè)備與加工設(shè)備的能力。

5)技術(shù)資料水平

技術(shù)資料對(duì)保障能力的影響主要是資料是否完整齊備、是否便于相應(yīng)技術(shù)能力的維修人員閱讀和使用等。

資料完備度屬定量指標(biāo),在量值上等于保障系統(tǒng)中實(shí)有的資料數(shù)與所需的資料數(shù)之比。資料適用度屬定性指標(biāo),反映了技術(shù)資料指導(dǎo)排除故障的能力。對(duì)這個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí),要結(jié)合人員業(yè)務(wù)水平進(jìn)行,考慮資料、圖表是否通俗易懂,對(duì)維修工作指導(dǎo)的具體程度,其量值按定性指標(biāo)的量化方法求取。

6)保障工作管理水平

保障工作管理對(duì)保障能力的影響主要體現(xiàn)在對(duì)保障資源的管理、調(diào)度;對(duì)保障對(duì)象的監(jiān)控;以及保障延誤時(shí)間的大小。

保障對(duì)象監(jiān)控能力是指對(duì)裝備技術(shù)狀態(tài)的監(jiān)控能力,若監(jiān)控能力差,不能及時(shí)預(yù)防故障的發(fā)生和檢查出故障原因和故障部位,就會(huì)形成保障延誤,降低保障能力,該指標(biāo)屬于定性指標(biāo)。

保障資源管理能力包括的方面較多,如人力資源的調(diào)度能力、對(duì)人員維修技術(shù)水平的了解、備件的管理、維修設(shè)備的運(yùn)用及管理等,這些因素都會(huì)影響維修保障能力,如發(fā)生故障后,明知有備件卻不知道其具體位置,延誤保障時(shí)機(jī);或故障后指派的維修人員不當(dāng),影響維修速度;或維修設(shè)備運(yùn)用不當(dāng)?shù)?這些都會(huì)造成保障延誤,導(dǎo)致同樣的保障資源,對(duì)同樣的對(duì)象進(jìn)行保障,保障能力卻有所降低,該指標(biāo)屬于定性指標(biāo)。

平均保障延誤時(shí)間是指進(jìn)行保障工作時(shí),由于管理和資源不到位而引起的保障延誤時(shí)間,例如維修準(zhǔn)備及總結(jié)工作所耗時(shí)間、等待備件時(shí)間、維修決策時(shí)間等的平均值,平均保障延誤時(shí)間越大,維修保障能力越小,所以這個(gè)指標(biāo)值越小效果越好,為此,該指標(biāo)的最終取值應(yīng)進(jìn)行歸一化處理。平均保障延誤時(shí)間等于任務(wù)期間所需各項(xiàng)維修工作中因管理和資源不能及時(shí)到位而引起的延誤時(shí)間的平均值之加權(quán)和,許多文獻(xiàn)以備件為例,討論了備件的保障延誤時(shí)間,本文以維修流程分析,求得保障延誤時(shí)間。其他各項(xiàng)維修工作的保障延誤時(shí)間同樣也可以通過維修流程分析獲得,在數(shù)據(jù)充足的前提下,可計(jì)算出平均保障延誤時(shí)間。

7 結(jié)語

艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力的高低直接影響著部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的形成,對(duì)其進(jìn)行評(píng)估是一項(xiàng)重要的工作。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究成果,本文從系統(tǒng)的角度,在評(píng)估指標(biāo)選擇的原則基礎(chǔ)上,建立的艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系客觀地反映了部隊(duì)維修保障情況,該指標(biāo)體系包含了保障資源的各個(gè)方面,基本指標(biāo)計(jì)算簡(jiǎn)便,實(shí)用性強(qiáng),為艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的維修保障能力評(píng)估與分析打下了基礎(chǔ)。

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