張 珂 狄 鵬 劉 剛
(1.海軍駐青島造船廠軍事代表室 青島 266400)(2.海軍工程大學管理工程系 武漢 430033)
艦船維修是對使用中的艦船裝備進行維護保養(yǎng)和修理活動的統(tǒng)稱。維護保養(yǎng)是艦員對船體和各種裝備進行技術保障活動的一種經(jīng)常性制度,它包括:日檢修、周檢修、月檢修和航行檢修。修理則是根據(jù)艦船船體和各種裝備耗損情況以及由于各種事故或戰(zhàn)斗造成的破損,適時的進行修復和更換[1~2]。艦船裝備維修是艦船裝備的重要技術保障工作,是海軍建設事業(yè)的重要組成部分,戰(zhàn)時對保持和恢復海上艦艇戰(zhàn)斗力具有十分重要的意義。
隨著裝備先進型、復雜性程度的日益提高,裝備的使用維修費用急劇上升。因此在滿足維修目標的基礎上,維修效益應得到足夠的重視,以達到在經(jīng)費一定的情況下通過維修使艦船最大限度的滿足使用需求,即取得最大維修效益的目的。隨著海軍艦船數(shù)量的增加,提高艦船維修效益日益受到重視。因此,研究艦船維修效益綜合評估,如何將有限的經(jīng)費發(fā)揮最大效用,對于海軍艦船維修事業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實意義。
艦船維修費主要包括:船機電修理費、武備系統(tǒng)修理費、觀通系統(tǒng)修理費、航海系統(tǒng)修理費、器材購置費、帆纜涂料保障費、特裝購置費、艦員自修保養(yǎng)費等。
對艦船維修效益進行經(jīng)濟性分析時,主要考慮其“費用—效能”之間的關系[3~4]。影響費用效能的因素很多,本文選擇其中影響較大的、對艦艇維修有實際指導意義的因素進行分析,以求通過研究,達到提高維修效益的目的。影響維修費用的因素很多,主要有維修結構、維修保障體系、維修時機、物價指數(shù)和裝備自身可靠性及維修性等因素[5~8]。
在艦船修理周期內(nèi),采用不同的維修結構,不同的修理間隔,其費用差別很大。采用同樣的修理間隔,不同的維修結構,其費用差別也較大。好的維修保障系統(tǒng),能使裝備的作用充分發(fā)揮出來,艦船維修保障體系要素主要有:維修規(guī)劃;人員和人員培訓;維修設施和設備;檢測和試驗設備;運輸和裝卸;技術資料及維修經(jīng)費等。維修時機的選擇將影響艦船裝備的有效工作期和修理次數(shù),從而也影響維修效益。在我國市場經(jīng)濟環(huán)境下,物價受市場影響波動較大,對維修費產(chǎn)生明顯的影響。一般說來,可靠性和維修性越好的裝備其維修費相對越低;反之,它的維修費越高[9~10,12]。
艦船裝備維修費用—效能分析簡稱維修費效分析,是通過對裝備進行費用和效能分析,力圖用最低的維修費用,達到裝備預定的維修效果,從而提高裝備維修價值的系統(tǒng)分析方法。
費效分析是一種系統(tǒng)分析方法。由于各系統(tǒng)的特殊性,企圖找到一個能夠處理各系統(tǒng)的一切問題和通用于一切情況的方法是很難的。但是根據(jù)費效分析基本要素,提出一個合乎邏輯的分析結構還是可能的,美國陸軍武器裝備司令部頒發(fā)的工程師手冊中,提出了分析的一般過程與步驟[6]。根據(jù)我國實際情況,費用—效能分析的一般步驟如圖1所示[7]。
圖1 費用—效能分析一般步驟
艦船系統(tǒng)效能是艦船在規(guī)定條件下完成規(guī)定任務的能力。它包括能力指數(shù)K、在航率H和系統(tǒng)任務能力恢復率W三個部分。
1)能力指數(shù)K
艦船能力指數(shù)K是指完成預定任務的能力,采用“綜合因數(shù)法”來計算。這種方法認為:武器裝備的能力是全艦作戰(zhàn)能力的主體,平臺和C4ISR系統(tǒng)是艦船作戰(zhàn)能力的基礎和倍增器,艦船作戰(zhàn)能力指數(shù)為各種任務指數(shù)的總和。若i項裝備執(zhí)行j項任務的武器指數(shù)為Rij;平臺保障和C4ISR系統(tǒng)的綜合效能因子為E,則j項任務指數(shù)為Cj:
艦船能力指數(shù)為K:
2)在航率H
艦船在航率H是指艦船在服役期內(nèi)能執(zhí)行航行任務的時間占總服役期的比率:
3)系統(tǒng)任務能力恢復率W
一般說來,每一型艦船都有其特定的任務目標,另外,艦船在特定的時期、特定的地點也可能有其特定的任務。因此,在衡量艦船的作戰(zhàn)能力時,不但要考慮艦船的總體能力,還要考慮其針對特定任務的能力。在評估艦船維修效益時,系統(tǒng)任務能力恢復率是一個重要指標。
艦船的任務系統(tǒng)可以分解到若干裝備中去,不妨將裝備的完好能力指數(shù)定為1,令維修前裝備能力為X,維修后裝備的能力為Y。按各裝備所具有的能力對完成任務的重要性賦予不同的權值系數(shù)k,用來綜合評估系統(tǒng)任務能力恢復率??梢缘玫饺缦孪到y(tǒng)任務能力恢復率函數(shù)W:
對艦船維修效益進行評估,就是研究在一定維修費用的情況下,通過一系列維修活動,如何使得艦船能力、在航率和系統(tǒng)任務能力達到最大,即將一定的維修經(jīng)費發(fā)揮最大維修作用。設艦船維修的“效費比”值為P,服役期間總的維修費用為C,C=Cs+Cn,其中Cs為服役期內(nèi)計劃維修費用,Cn為服役期內(nèi)臨時修理費用。
根據(jù)式(1),(2),(4),(5),則
其中:E為平臺保障和C4ISR系統(tǒng)的綜合效能因子;H為在航率;Cs為服役期內(nèi)計劃維修費用;Cn為服役期內(nèi)臨時修理費用;Rij為第i項裝備執(zhí)行j項任務的武器指數(shù);ki為第i項裝備權值系數(shù);Xi為第i項裝備維修前的能力指數(shù);Yi為第i項裝備維修后的能力指數(shù)。
可以取已知效費比P值中最大值定為上限(maxP=Pw);取最小P值定為下限(minP=Pb)。以Pw—Pb為準則,建立艦船維修效益綜合評估函數(shù)V(P)如下
其中:V(P)為維修效益評估函數(shù),0≤V(P)≤1;Pb為艦艇維修效費比下限;Pw為艦艇維修效費比上限;a,b為維修效費參數(shù),a>0,b>0。
V(P)為P的函數(shù),大體上與P成正比。其函數(shù)曲線如圖2所示。
圖2 評估函數(shù)曲線圖
根據(jù)上述建立的評估函數(shù),可以得知,在總的維修費用一定的情況下,艦船在建造服役后,能力指數(shù)、在航率這兩個因素因為船體和任務的固定,基本不會產(chǎn)生大的變化,因此,要產(chǎn)生較大的維修效益,即使得費效比盡可能的大,最有效的途徑就是提高系統(tǒng)任務能力恢復率,即提高維修后裝備能力指數(shù)。
本文分析了影響艦船維修效益的主要因素,總結了費效分析的一般步驟。在此基礎上,從系統(tǒng)效能角度出發(fā),即從能力指數(shù)、在航率和系統(tǒng)任務能力恢復率三個方面對艦船維修效益進行了綜合評估模型研究,得出艦船綜合評估函數(shù)。根據(jù)此函數(shù),分析得出提高維修后裝備能力指數(shù),是提高艦船維修效益的有效途徑。
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