賈平凡，曹軍海

（陸軍裝甲兵學(xué)院，北京 100071）

1 裝備維修質(zhì)量信息分析重要性及應(yīng)用

部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的高低在一定程度上是由部隊(duì)的裝備所決定的，裝備的及時(shí)檢查與維修是保持和提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的一個(gè)重要因素。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，高新科技在武器裝備中的應(yīng)用也更加的深入，對(duì)于裝備維修提供全新手段的同時(shí)也提出了更新、更高的要求。其中信息的收集與分析就是高新技術(shù)發(fā)展為裝備維修提供的新手段。我們知道，裝備在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的信息，對(duì)這些信息進(jìn)行及時(shí)的收集和分析，在經(jīng)過(guò)大量的篩選與甄別后，往往可以發(fā)現(xiàn)一些故障信息的相同或相似之處，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算與分析探究，能夠找出裝備故障信息之間存在一定的發(fā)展規(guī)律，掌握這些規(guī)律，有利于工作人員相對(duì)科學(xué)地對(duì)故障出現(xiàn)的情況進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，從而盡可能地避免故障出現(xiàn)，減少不必要的開支，此外，進(jìn)行裝備維修質(zhì)量信息分析也能夠?qū)τ谘b備的維修提供指導(dǎo)性的意見，進(jìn)一步提高裝備的可靠性和維修水平。

2 裝備維修質(zhì)量信息分析現(xiàn)狀

就目前國(guó)內(nèi)裝備維修信息收集現(xiàn)狀而言，并沒(méi)有建立專門的裝備維修性數(shù)據(jù)收集與分析工作體系，而是與故障數(shù)據(jù)收集工作共同進(jìn)行的，所以，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)維修裝備的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析是一件相對(duì)困難的工作，這在一定程度上不利于裝備維修質(zhì)量信息分析工作的進(jìn)行。由于裝備在長(zhǎng)期的使用的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的信息，對(duì)這些信息進(jìn)行收集與分析是一件難度相對(duì)較大的系統(tǒng)工程，在這一過(guò)程中需要投入大量的人力、物力、財(cái)力，盡管國(guó)內(nèi)外的一些研究單位已經(jīng)開發(fā)出了一些裝備維修信息管理系統(tǒng)，但是對(duì)于具體的數(shù)據(jù)分析評(píng)估功能尚不完善。

3 裝備維修信息內(nèi)容

3.1 維修信息

裝備故障及維修裝備信息主要包括以下的這幾個(gè)子部分，分別是：①裝備信息；②裝備故障及其維修備件信息；③維修裝備技術(shù)資料信息和維修備件配套的設(shè)施；④維修設(shè)備信息；⑤備件信息。

（1）裝備信息。裝備信息是指針對(duì)于某種特殊裝備的使用本身而所應(yīng)該同時(shí)具有的裝備某些的基本技術(shù)性能信息和一些日常裝備使用信息。就該裝備基本信息資料內(nèi)容而言，包括該型號(hào)裝備的通用名稱、型號(hào)、生產(chǎn)日期、廠家、批次、建議使用壽命等信息。裝備的使用條件信息應(yīng)包括本裝備應(yīng)適合的最佳使用的環(huán)境、狀態(tài)、壽命、單位載荷以及其最佳使用工作時(shí)間等。

（2）裝備故障維護(hù)信息。裝備故障維護(hù)信息由2個(gè)部分組成，分別是裝備故障信息和維修信息。裝備故障信息分別由以下幾個(gè)部分組成，分別是故障的時(shí)間、故障出現(xiàn)的部位、故障出現(xiàn)時(shí)的表現(xiàn)以及故障出現(xiàn)的原因，應(yīng)該承擔(dān)此次故障責(zé)任的單位，以及對(duì)故障進(jìn)行糾正所采取的措施。裝備維修信息包括以下幾個(gè)方面，分別是在維修過(guò)程中將故障定義的級(jí)別、采取維修的方式、維修的具體時(shí)間、在維修過(guò)程中消耗的資源、針對(duì)故障所采取的維修計(jì)劃、采取的維修措施以及進(jìn)行維修的次數(shù)。

（3）技術(shù)資料信息。技術(shù)資料信息對(duì)于裝備維修起著重要作用，包括以下幾個(gè)方面，分別是裝備出廠所自帶的維修手冊(cè)、使用說(shuō)明、裝備進(jìn)行維護(hù)的正確規(guī)程，以及相關(guān)的維修法律法規(guī)和文件政策等資料。

（4）維修設(shè)施設(shè)備信息。維修設(shè)施設(shè)備信息網(wǎng)站主要是有維修場(chǎng)所設(shè)施信息網(wǎng)站和維修單位設(shè)備信息網(wǎng)頁(yè)2個(gè)主體部分共同組成。維修裝備設(shè)施信息主要包括各種用于機(jī)動(dòng)保障或裝備設(shè)施維修作業(yè)所需配備的各種永久性建筑物或各種半固定永久性設(shè)施的基礎(chǔ)構(gòu)筑物設(shè)施以及其相應(yīng)附屬維修設(shè)備，包括各種維修設(shè)備場(chǎng)地、維修空間、裝備倉(cāng)庫(kù)、專業(yè)軍事訓(xùn)練設(shè)備與專用科技場(chǎng)所等維修輔助設(shè)備信息，包括各類測(cè)試計(jì)量設(shè)備及維修檢測(cè)設(shè)備、試驗(yàn)鑒定設(shè)備及計(jì)量分析與維修校準(zhǔn)檢驗(yàn)設(shè)備、搬運(yùn)維修設(shè)備、拆裝修理設(shè)備工具等各種固定設(shè)施保障維護(hù)設(shè)備工具和特種機(jī)動(dòng)維護(hù)保障設(shè)備。

（5）備件信息。備件信息系統(tǒng)包括了備件供應(yīng)商基本供應(yīng)商信息、存儲(chǔ)供應(yīng)商信息、出入庫(kù)信息和備件的訂貨供應(yīng)信息。備件信息表包括有以下這幾個(gè)小方面，分別是備件數(shù)量的單位名稱、計(jì)量設(shè)備的設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)廠家、備件種類的具體批次、數(shù)量、類型、尺寸、重量、基準(zhǔn)價(jià)格以及出廠的日期。背景信息存儲(chǔ)需要的基礎(chǔ)信息條件主要內(nèi)容包括存儲(chǔ)基礎(chǔ)信息條件的4個(gè)基本構(gòu)成條件時(shí)間、費(fèi)用、地點(diǎn)、數(shù)量，以及信息存儲(chǔ)的技術(shù)狀態(tài)要求等以及其他的各個(gè)主要相關(guān)因素。備件出入庫(kù)信息，包括未出入庫(kù)備件的入出庫(kù)時(shí)間、原因數(shù)量、技術(shù)狀態(tài)情況等信息，以及各備件經(jīng)辦人情況簡(jiǎn)介等其它各種有關(guān)信息。

3.2 維修信息分析技術(shù)

維修裝備信息采集分析相關(guān)技術(shù)研究主要應(yīng)用領(lǐng)域包括對(duì)技術(shù)可靠性進(jìn)行分析、技術(shù)維修性設(shè)備分析、技術(shù)應(yīng)急保障型設(shè)備可靠性分析、技術(shù)備件、需求量?jī)?yōu)化與技術(shù)庫(kù)存結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)等。

（1）可靠性的分析方法是指通過(guò)分析計(jì)算可以得出技術(shù)裝備在系統(tǒng)規(guī)定的技術(shù)條件下運(yùn)行和系統(tǒng)規(guī)定工作時(shí)間范圍內(nèi)設(shè)備完成所規(guī)定運(yùn)行功能狀態(tài)的總概率,以及通過(guò)分析計(jì)算可以得出維修裝備可能出現(xiàn)技術(shù)故障發(fā)生的總時(shí)間概率、能夠?qū)@些故障及時(shí)修復(fù)概率。

胡啟國(guó)等提出將T-S故障樹和區(qū)間模糊多態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的可靠性分析方法，解決了傳統(tǒng)可靠性分析方法在多狀態(tài)且難以獲得精確故障率的裝備系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的不足。王旭等提出基于安全度約束的裝備維修可靠性分析方法，通過(guò)裝備結(jié)構(gòu)與故障分析,結(jié)合安全度約束,獲取了維修數(shù)據(jù)的可靠性分布,計(jì)算了裝備剩余可維修價(jià)值，解決了傳統(tǒng)裝備維修技術(shù)無(wú)法獲取維修數(shù)據(jù)的平均分布結(jié)果,導(dǎo)致維修技術(shù)的可靠性分析具有較大誤差的問(wèn)題,提高了裝備維修效率。雷世英等提出一種基于服役條件下的歷史工況參數(shù)，結(jié)合裝備性能模型對(duì)裝備損傷進(jìn)行計(jì)算，之后考慮服役條件下的多模態(tài)數(shù)據(jù)，建立了累積損傷指數(shù)模型，融合歷史協(xié)變量信息對(duì)裝備進(jìn)行可靠性分析，實(shí)現(xiàn)特定使用條件下的裝備可靠性分析及剩余壽命預(yù)測(cè)，為裝備視情維修決策提供更好的支持。胡偉飛等針對(duì)武器裝備運(yùn)行過(guò)程中外界載荷及自身屬性存在不確定性導(dǎo)致失效的問(wèn)題,提出了一種基于泰森多邊形區(qū)域劃分的裝備可靠性分析法，此方法結(jié)合自適應(yīng)克里金代理模型對(duì)全局進(jìn)行多邊形區(qū)域劃分，選取最敏感區(qū)域，通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)函數(shù)篩選樣本點(diǎn)，進(jìn)而迭代更新武器裝備的克里金模型，高效降低武器裝備的維修可靠性分析計(jì)算成本。

（2）維修性指標(biāo)的綜合分析性評(píng)估，一般是評(píng)估在所規(guī)定維修的級(jí)別條件之下和在規(guī)定維修的總時(shí)間周期內(nèi)，進(jìn)行修復(fù)性維修的總工作時(shí)間周期與所有在規(guī)定該維修級(jí)別基礎(chǔ)上進(jìn)行被要求修復(fù)性產(chǎn)品修理的產(chǎn)品故障總數(shù)的之反比函數(shù)。王強(qiáng)等對(duì)當(dāng)今的維修指標(biāo)分門別類,確定以裝備性能、維修成本和維修規(guī)劃完成環(huán)境作為復(fù)雜電子系統(tǒng)預(yù)防性維修指標(biāo)的選取方向。經(jīng)過(guò)層層挑選后決定了由裝備有效度、維修時(shí)間達(dá)標(biāo)率和維修操作完成率構(gòu)成的預(yù)防性維修評(píng)估指標(biāo)體系。劉海林以某項(xiàng)裝備為課題,針對(duì)此項(xiàng)裝備現(xiàn)場(chǎng)維修性試驗(yàn)數(shù)據(jù)子樣較小的特征,研究了其維修性指標(biāo)之一平均維修耗時(shí)的小子樣驗(yàn)證和評(píng)價(jià)方法,且應(yīng)用此方法對(duì)裝備的維修性指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)和驗(yàn)證。他針對(duì)一線部隊(duì)上報(bào)的維修性信息定下了維修性指標(biāo)的分布模型還有怎樣從統(tǒng)計(jì)理論的層面驗(yàn)證模型的正確與否和以往信息與現(xiàn)場(chǎng)信息的是否吻合等；最后依據(jù)貝葉斯理論，利用貝葉斯序貫概率比檢驗(yàn)的方法對(duì)裝備的平均維修耗時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到了平均修復(fù)時(shí)間的貝葉斯估計(jì)。張朝溫分析了裝備故障的原因、存在的問(wèn)題，制訂了維修指標(biāo)，論述了配合比參數(shù)，而后提出合理的解決措施、程序、注意事項(xiàng)、維修方法，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了理論力學(xué)指標(biāo)測(cè)定。湯姆·斯萬(wàn)特松等歸納了多項(xiàng)由自然分子系統(tǒng)歐洲代理處(European Factory for Natural Molecular Systems,EFNMS)召開的維修指標(biāo)討論會(huì)決議，此會(huì)為采集維修指標(biāo)信息的新路子,并且為一個(gè)信息采集和培訓(xùn)怎樣運(yùn)用指標(biāo)的集合體，它調(diào)查研究維修指標(biāo)的含義和從軍工企業(yè)采集數(shù)據(jù)的必要性，而后闡述了這些指標(biāo)在軍工企業(yè)維修記分檔案中的應(yīng)用,最后介紹了目前廣泛使用的歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN15341<關(guān)鍵維修信息指標(biāo)>（KPI）。

（3）維修保障設(shè)備評(píng)估方法主要的是評(píng)價(jià)估算維修性保障的設(shè)備需求的實(shí)際滿足率與備件利用率等。李春亮在分析裝備維修保障設(shè)備建設(shè)需求和存在矛盾基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)規(guī)劃裝備維修保障設(shè)備體制建設(shè)、優(yōu)化調(diào)整裝備維修保障設(shè)備種品種結(jié)構(gòu)、合理制定裝備維修保障設(shè)備配發(fā)形式、健全裝備維修保障設(shè)備信息體制等方面，提出評(píng)估解放軍裝備維修保障設(shè)備建設(shè)的模式。李浩以現(xiàn)有裝備維修保障體制為基礎(chǔ)，建立裝備維修保障設(shè)備貼近實(shí)戰(zhàn)化評(píng)估指標(biāo)體系，并聯(lián)系交戰(zhàn)過(guò)程建造了含多項(xiàng)指標(biāo)的定量評(píng)價(jià)模型，經(jīng)過(guò)應(yīng)用基于熵權(quán)的模糊綜合評(píng)估法對(duì)裝備維修保障設(shè)備配備科學(xué)性施行定量分析整體評(píng)估，評(píng)估結(jié)果可支持設(shè)備配備分析，進(jìn)而支持配備方案優(yōu)化措施的制訂，提升設(shè)備配備方案的科學(xué)性，促進(jìn)維修保障設(shè)備的實(shí)戰(zhàn)化水平。武高衛(wèi)等依據(jù)復(fù)雜裝備普遍采用的k/N系統(tǒng)故障單元維修規(guī)律，創(chuàng)造了批量維修策略,并基于這項(xiàng)策略建立了k/N系統(tǒng)可用度模型，利用MQ/M/c排隊(duì)理論，對(duì)影響裝備可用度的重大指標(biāo)進(jìn)行了演算和修心；然后，建立了由n個(gè)k/N系統(tǒng)組成的復(fù)雜裝備的多樣化維修保障設(shè)備的優(yōu)化配置模型，采用邊際效應(yīng)評(píng)估法對(duì)多種維修保障設(shè)備進(jìn)行整體優(yōu)化。驗(yàn)證表明，所建立的模型具有較高可操作性，能為裝備維修保障人員提供決策支持。

（4）實(shí)際備件需求率的平均計(jì)算則是完全基于裝備零部件壽命周期以及備件累計(jì)的工作時(shí)間周期與平均失效率等所進(jìn)行決定的。任喜等提出了基于灰色關(guān)聯(lián)模型確定裝備備件種類的方式，從影響決定備件種類的需求率、經(jīng)濟(jì)性、維修性、關(guān)鍵性、故障率、采購(gòu)周期等方面入手，對(duì)零（部）件及其元件進(jìn)行分析，解決了裝備備件品種的確定困難。宋光浩結(jié)合裝備維修備件需求合理配置問(wèn)題，從裝備故障預(yù)測(cè)的角度出發(fā)，研究了各種維修保障模式下的備件需求率預(yù)測(cè)方法，分析了多個(gè)維修保障模式與備件數(shù)量的關(guān)系，分別采用非齊次Poisson過(guò)程模型、一般維修保障模型和C-G維修保障模式模型，制定了相應(yīng)維修模式下的定期備件需求清單，解決了裝備備件過(guò)剩的問(wèn)題。李巧君根據(jù)現(xiàn)階段裝備使用特點(diǎn)，提出包括定定費(fèi)用備件優(yōu)化和優(yōu)可靠度備件化的裝備備件優(yōu)化模型，以可靠度除以費(fèi)用作為目的函數(shù)，采用Ant colony算法改進(jìn)極限學(xué)習(xí)機(jī)求解所建模型，將極限學(xué)習(xí)機(jī)的初始權(quán)重和閾值當(dāng)作Ant colony算法內(nèi)各爬行路徑節(jié)點(diǎn)，通過(guò)最佳路徑搜索獲得全體最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)裝備備件需求優(yōu)化，保證了裝備在動(dòng)行期間的隨時(shí)可用程度。邵文龍等立足精準(zhǔn)預(yù)測(cè)備件要求準(zhǔn)確的備件信息的現(xiàn)實(shí)，研究了裝備備件信息源，從解決需求與客觀存在之間的矛盾出發(fā)，提出備件維修信息的收集內(nèi)容、流程和方式，為有效預(yù)測(cè)備件需求提供了數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先介紹裝備維修質(zhì)量信息分析的地位及作用，然后介紹了目前軍事裝備維修質(zhì)量信息分析現(xiàn)階段存在問(wèn)題。最后對(duì)裝備維修質(zhì)量信息應(yīng)采集哪些內(nèi)容和一線學(xué)者提出的分析與應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。