艦空導彈武器系統維修保障能力評估指標體系研究*

王學偉 涂三軍,2) 孫殿星

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

1 引言

艦空導彈武器系統維修保障能力就是其運用各類保障資源保證艦空導彈武器系統平時戰備完好和戰時完成任務的能力。對其進行有效的評估[1],一方面,可以考核現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;另一方面,通過搜集并整理維修保障能力評估過程中的數據,為該裝備的改進、新裝備的研制,以及為類似裝備的維修保障能力評估提供參考。

建立科學合理的維修保障能力評估指標體系,是評估研究中最關鍵的一環,指標體系是裝備維修保障能力評估的重要基礎和依據。它通過一系列科學的、完整的、系統的數據指標來反映維修保障系統的運行情況和存在的不足。沒有維修保障能力評估指標體系,評估工作就無法進行。

關于裝備維修保障能力評估指標體系,國內已經有一些文獻進行了研究,但研究還不夠深入和全面[2～4],如文獻[2]建立了裝備保障鏈整體和單元敏捷性的評價指標體系,提出的指標體系的數據均難以計算確定;文獻[3]建立了導彈武器系統項目前評價指標體系的框架,并細化分析了各指標,形成了一個完整的指標體系;文獻[4]提出了艦炮武器系統維修保障指標體系,但是對建立的指標體系是否滿足維修保障能力評估的要求還需要做進一步的研究。

2 維修保障系統分析

裝備維修(Maintenance)是為了使裝備保持、恢復到或改善其規定技術狀態所進行的全部活動[5]。維修貫穿于裝備服役的全過程,包括使用與存儲過程。一般地說,“維修”與“維修保障”并無嚴格的區分,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、物力的支持,特別是人員訓練、備件供應,儀器設備維修及補充,技術資料的準備及供應等要素。另外,對于大多數裝備來說,維修保障活動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,需要一套完善高效的維修保障系統(Maintenance Support System)。

圖1 維修保障系統的組成

所謂維修保障系統,是指經由綜合和優化的多種維修保障要素構成的有機總體,是在壽命周期內用于使用和維修裝備的所有保障資源及其管理的有機組合,是為達到既定目標使所需的保障資源相互關聯和相互協調而形成的一個系統。維修保障要素,除上述的人與物質因素外,還應包括組織機構、規章制度等管理因素,以及包括程序和數據等軟件與硬件構成的計算機資源或系統。所以,維修保障系統也可以說是由裝備維修所需的物質資源、人力資源、信息資源及管理手段等要素組成的系統。顯然,維修保障系統是由硬件、軟件、人及其管理組成的復雜系統。維修保障系統的功能是完成維修任務,將待維修裝備轉變為技術狀態符合規定的裝備(如圖1所示)。

艦空導彈武器系統維修保障能力評估的對象是維修保障系統,簡單地講,維修保障系統就是各種保障資源以及對這些資源進行管理的有機結合。

3 評估指標的選擇原則

選擇評估指標需要遵循一定的原則,如果任意選擇評估指標,就可能使得評估指標顯得零零散散,出現評估指標重合、不全面等現象。下面給出本論文在研究艦空導彈武器系統維修保障能力評估指標體系過程中重點考慮的原則[6～7]。

1)指標的系統性。系統性是指指標體系應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)指標的完備性。完備性包括充分性和必要性兩方面,在選擇指標時,應做到任何一個指標下的子指標,不僅能充分全面的刻畫該指標特性,而且任何一個子指標的放棄都會影響到這種刻畫;

3)指標的獨立性。獨立性是指各指標間不能相互代替和包含,指標體系中允許相關指標的存在,但不允許相容指標的并存;

4)指標的可行性。可行性是指在選擇指標時做到簡單明了,易于理解,抓住關鍵,便于計算分析,有統計基礎和數據來源;

5)指標的可比性。可比性是指指標體系應能在不同時間、不同地點進行比較對照,以反映維修保障工作在不同條件下的運行狀態;

6)指標的動態性。動態性是指設置指標時,對一些從宏觀上看一段時間內相對穩定的現象盡可能忽略,以保證各項指標的靈敏性;

7)指標的規范性。規范性是指在選擇指標時,應盡量選擇研究范圍內的規范指標,使其具有通用性;

8)指標的可擴展性。可擴展性是指指標體系的建立應能適應未來發展的需要。

4 評估指標體系構建分析

艦空導彈武器系統維修保障是一個復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。以美國拉姆導彈為例,其包括電子瞄準子系統、目標指示雷達系統、火力兼容子系統、目標照射子系統、防空導彈子系統、導彈發射子系統、指揮儀子系統、計算機子系統等,而每個子系統又包括若干臺設備。只有對維修保障能力的構成要素與指標體系進行分析,并將其分析結果做綜合處理,才能得出整體的評價。

圖2 建立評估指標體系的程序

為了得到可信度更高的維修保障能力評估結果,可根據圖 2所示程序建立評估指標體系。

5 評估指標體系的建立

依據評估指標體系建立的原則,結合裝備特點和修理現狀,選取各層次評估指標,從而建立評估指標體系。選擇哪些指標更符合評估目的[8],這是一個較難解決的問題。本文參照國內裝備維修保障能力評估指標體系的研究成果,建立維修保障能力評估指標體系如表1所示。

表1 艦空導彈武器系統維修保障能力評估指標體系

6 指標參數的意義及計算

1)人力資源水平

專業覆蓋率是指可參加維修的人員以及為執行特定任務所配備的維修技術人員所掌握專業對維修工作所需專業的覆蓋程度,屬定量指標。設集合A表示維修人員所學的專業項,集合B表示進行某次維修所需的專業項。記A和B中共有的元素個數為X,B中包含的元素個數為Y,則專業覆蓋率的量值可由X/Y的值得出。

數量配套率用來表示維修人數與實際需要人數的配套程度,屬定量指標,在量值上等于某個保障方案中可投入的維修人數與任務期間維修工作實際需要的人數之比。計算數量配套率的關鍵也是根據維修工作分析以及任務特點,確定維修工作需要人數。

其中,N2為維修保障系統中的人員實有數,N1為維修保障系統中人員的編制數。

維修技術水平是用來描述維修工作人員整體維修能力的一個指標,屬定性指標。對于基層級維修人員,維修水平高低主要考慮能否根據經驗準確判斷故障部位,正確快速地拆卸和更換故障件,以及進行一些簡單修理工作,這也是專家評定的基礎。其量值可專家調查法確定。

2)維修設施水平

維修場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,場所工作環境情況,以及能源供給能力等;器材倉庫適用度的主要影響因素有:存儲空間大小合適程度,存儲環境適宜程度(溫度、濕度、潔凈度等),以及倉庫位置合適程度等。專家綜合考慮各影響因素的水平,給出這兩個指標的定性評定,從而可以進一步確定其量值。

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裝備維修所需的一切器件和材料的供應能力,如備件的供應能力、附品和裝具的供應能力等。因此,在維修器材水平下設置第二層指標為:備件保障水平和耗材供給能力,而備件保障水平下可設置第三層指標為:備件數量滿足率(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

備件保障水平主要考慮部隊在備件配置以及備件補給上對裝備維修保障活動的影響,反映了部隊的備件儲備與補給上對裝備維修保障所貢獻出來的能力。備件數量滿足率和備件品種配套率放映了實際備件在品種和數量上滿足標準要求的程度。備件品種配套率和備件數量滿足率分別可以通過式(2)和式(3)計算。

其中,Nc為應配備的備件品種數;Jis為品種i備件儲備的標準量;Ji為品種i備件實有的儲備量。

其中,N4代表備件單品種數量在儲備底量以上的品種數;N3代表應由各備件儲備的品種數。

4)維修設備水平

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

維修設備通用性屬定性指標,反映維修設備的通用程度。選用的維修設備通用性越好,對提高保障能力的貢獻也越大,在對這個指標進行評價時,應考慮以下影響因素:維修用手工工具的通用程度;測試儀器的通用程度;診斷設備的通用程度等。

表3 維修設備配套率指標

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

其中,N6代表設備單品種數量在儲備底量以上的品種數;N5代表應由各設備儲備的品種數。

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

其中,Nd為應配備的設備品種數;Kis為品種i設備儲備的標準量;Ki為品種i設備實有的儲備量。

維修設備的技術能力指標是維修設備數量需求的重要指標,由于不同設備的能力各異,因而其計算分析也是十分復雜,評價這一指標時要綜合考慮監測設備與加工設備的能力。

5)技術資料水平

技術資料對保障能力的影響主要是資料是否完整齊備、是否便于相應技術能力的維修人員閱讀和使用等。

資料完備度屬定量指標,在量值上等于保障系統中實有的資料數與所需的資料數之比。資料適用度屬定性指標,反映了技術資料指導排除故障的能力。對這個指標評價時,要結合人員業務水平進行,考慮資料、圖表是否通俗易懂,對維修工作指導的具體程度,其量值按定性指標的量化方法求取。

6)保障工作管理水平

保障工作管理對保障能力的影響主要體現在對保障資源的管理、調度;對保障對象的監控;以及保障延誤時間的大小。

保障對象監控能力是指對裝備技術狀態的監控能力,若監控能力差,不能及時預防故障的發生和檢查出故障原因和故障部位,就會形成保障延誤,降低保障能力,該指標屬于定性指標。

保障資源管理能力包括的方面較多,如人力資源的調度能力、對人員維修技術水平的了解、備件的管理、維修設備的運用及管理等,這些因素都會影響維修保障能力,如發生故障后,明知有備件卻不知道其具體位置,延誤保障時機;或故障后指派的維修人員不當,影響維修速度;或維修設備運用不當等,這些都會造成保障延誤,導致同樣的保障資源,對同樣的對象進行保障,保障能力卻有所降低,該指標屬于定性指標。

平均保障延誤時間是指進行保障工作時,由于管理和資源不到位而引起的保障延誤時間,例如維修準備及總結工作所耗時間、等待備件時間、維修決策時間等的平均值,平均保障延誤時間越大,維修保障能力越小,所以這個指標值越小效果越好,為此,該指標的最終取值應進行歸一化處理。平均保障延誤時間等于任務期間所需各項維修工作中因管理和資源不能及時到位而引起的延誤時間的平均值之加權和,許多文獻以備件為例,討論了備件的保障延誤時間,本文以維修流程分析,求得保障延誤時間。其他各項維修工作的保障延誤時間同樣也可以通過維修流程分析獲得,在數據充足的前提下,可計算出平均保障延誤時間。

7 結語

艦空導彈武器系統維修保障能力的高低直接影響著部隊戰斗力的形成,對其進行評估是一項重要的工作。根據國內外的研究成果,本文從系統的角度,在評估指標選擇的原則基礎上,建立的艦空導彈武器系統維修保障能力評估指標體系客觀地反映了部隊維修保障情況,該指標體系包含了保障資源的各個方面,基本指標計算簡便,實用性強,為艦空導彈武器系統的維修保障能力評估與分析打下了基礎。

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