反水雷裝備維修保障仿真模型研究探討

中國船舶重工集團公司第七一○研究所 陳跟東

1.引言

現代高技術戰爭是裝備體系對抗的局部戰爭，即使武器裝備很先進，如果形不成裝備體系的作戰能力和保障能力，也不能有效地贏得戰爭的勝利，及時精確的裝備維修和保障是打贏信息化條件下高技術局部戰爭的關鍵。隨著現代信息技術的飛速發展，針對反水雷裝備維修保障的仿真建模研究成為熱點之一。

2.反水雷裝備維修保障系統分析

2.1 反水雷裝備系統結構與組成

反水雷裝備一般采用的是三級維修保障體制，即基層級、中繼級和基地級。每一級別都配備有相應的維修機構和維修器材倉庫。保障系統的基層級維修，對應于部隊(團級及以下)的基層級修理所，中繼級維修對應軍師級維修單位，基地級維修對應于基地級(或支援級)修理機構。這三級維修主要負責對故障單元的修理或報廢。基層級庫存負責向裝備提供所需的備件，而且接收基層級維修修復后的故障件作為備件儲存；中繼級庫存負責向基層級庫存供應所需備件，接受中繼級維修修復后的故障件作為備件儲存；基地級庫存負責向中繼級庫存供應所需備件，接收基地級維修修復后的故障件作為備件儲存，而且承擔備件的購置任務。

2.2 反水雷裝備系統運行分析

若反水雷裝備中某一可更換單元(零部件、組件或模塊等)出現故障后，它被馬上從裝備中拆下并送基層級維修部門進行修理，與此同時，基層級庫存如果有該種備件，則立即實施供應并將其安裝到裝備上。對于故障單元，基層級修理部門首先判斷該故障是否可以在本級修理，如果可修復，則進行修理并將修復件送往本級儲存；否則，就將該故障件送中繼級修理部門修理。同時，從中繼級庫存領一個備件送到基層級儲存，如此時中繼級無該備件，則判斷該故障件是否能修復，如果可以修復，就將其修復后送回基層級；否則，將其送往基地級維修。如果可修則將修復件送往基層級，若不可修則直接請領一個備件送基層級儲存。在保障的過程中將產生備件、維修人員和費用(只考慮運輸費用和基地級維修工時費)的需求。

3.反水雷裝備維修保障仿真模型

通過對國內外諸多維修保障模型的研究和分析，反水雷裝備維修保障建模以對反水雷裝備系統及其維修保障系統的建模為核心，包括反水雷裝備使用任務建模、反水雷裝備系統建模、維修保障系統建模和使用與維修保障活動建模。

3.1 反水雷裝備使用任務建模

反水雷裝備使用任務建模以對任務或者裝備系統的使用想定、使用方案為建模描述對象，描述任務的發生、任務剖面、任務內容、任務時間、任務約束、任務成功條件以及任務執行中突發事件的處理等。任務剖面為產品在完成規定任務這段時間內所經歷的事件和環境的時序描述，其中包括任務成功或故障的判斷準則。對于完成一種或多種任務的產品都應制定一種或多種任務剖面。反水雷裝備使用任務模型是仿真過程的輸入，反水雷裝備在任務的執行過程中將產生維修任務。

3.2 反水雷裝備系統建模

建立反水雷裝備本身的結構模型、可靠性模型等。反水雷裝備結構模型描述裝備各個功能單元的層次關系，包括單元間的從屬關系和各個單元的數量，如可能還需提供父單元與子單元的運行比。反水雷裝備結構模型通常可以產品樹的形式進行描述。系統可靠性模型是以系統的可靠性框圖的形式表現裝備各功能單元之間的關系。它反映了系統的各個功能單元對整個系統可靠性的影響。

3.3 反水雷維修保障系統建模

建立反水雷裝備保障系統的概念模型，描述反水雷裝備保障機構的組成、位置、保障資源配置、保障關系、保障規則等。對反水雷裝備使用分隊，應描述其裝備種類、數量，戰備車數量等；對與維修機構，應描述其所承擔的維修工作范圍，維修工作任務的資源需求和工作時間分布，以及與使用分隊的保障關系及故障裝備維修的排隊規則；對于備件供應單位，必須描述清楚其備件的品種、數量、庫存控制模型、供應保障的排隊規則等。這些信息是仿真系統模擬保障系統工作過程的關鍵。

3.4 使用與維修保障活動建模

對使用與維修保障活動進行建模，是將保障裝備的使用與維修工作區分為各種工作類型和分解為作業步驟進行詳細分析，以確定工作頻度、工作間隔、工作時間，需要的備件、保障設備、保障設施、技術資料，各維修級別所需的人員數量、維修工時及技能等要求。維修活動可以分為預防性維修和修復性維修。武器裝備需要不斷地進行預防性維修，以減少故障的發生，保持其可用狀態，通過修復性維修對發生故障后的武器裝備進行修復，以恢復其可用狀態。

(1)預防性維修：預防性維修活動與任務數量、任務時間、日歷時間參數有關。為了預防在同一時間所有系統都要求進行預防性維修，預防性維修根據下一次預防性維修任務、下一次預防性維修任務時間、最近一次預防性維修的時間等參數隨機的進行預調整。

(2)修復性維修：修復性維修工作用于在武器裝備使用過程中發現故障后，排除故障并恢復反水雷武器裝備的可用狀態。修復任務是模型中最重要和最復雜的部分之一。修復任務可以通過更換子產品進行修復，也可以直接對系統或產品進行修復。

4.結束語

建模與仿真技術已成為推動反水雷裝備維修保障程發展的重要技術。通過對反水雷裝備維修保障建模及仿真運行，能夠發現維修保障系統存在的問題，并進一步對維修保障方案進行優化。這對于提高反水雷裝備的維修保障能力和加快新裝備形成戰斗力具有重要的意義。

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