基于系統工程的大型艦船綜合保障頂層策劃技術探討

（中國艦船研究院，北京 100101）

裝備環境工程管理

基于系統工程的大型艦船綜合保障頂層策劃技術探討

李能鵬

（中國艦船研究院，北京 100101）

運用系統工程理論與方法，結合大型艦船型號研制程序，系統地規劃了大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃的主要工作內容和工作程序，包括建立綜合保障工作體系并運行、制訂綜合保障工作計劃、總體綜合技術分析、保障性設計準則制定、保障系統設計等14個管理與技術方面內容，該策劃具有指導性、可操作性和實用性，它可在大型艦船研制生產和使用過程中的綜合保障工作的有效深入開展中發揮重要指導作用，從而進一步優化大型艦船總體綜合作戰效能。

系統工程；綜合保障；頂層策劃

1 概述

美國等發達國家在航空母艦和核潛艇的型號研制管理過程中，也曾遇到過頂層設計不充分的問題，如缺少頂層設計和控制、技術協調不夠，進度拖期、經費使用效率低、與使用要求有差距等。經過不斷摸索、對比各種不同研發模式，已逐步固定在“頂層設計、統籌計劃、集中協調、聯合協同、前期驗證”的模式上。以美軍大型艦船研制為例，軍方和承制商十分重視艦船工程的頂層設計，將系統工程的概念注入艦船的設計建造中。運用系統工程的理論和采用系統設計、系統仿真的方法，進行需求分析（理解分析軍方需求）、功能分析（確定總體功能和進行功能分配）、技術途徑分析（分析提出可能的技術途徑）、評價決策（方案權衡和風險評估）及描述系統要素和實施過程，并通過上述步驟及其反復迭代、權衡，輸出項層設計的結果。例如：美軍新型航空母艦CVNX、導彈驅逐艦DD（X）、高速突擊聯接器（兩棲登陸母艦）從工程頂層開始，就通過系統設計手段，進行需求分析、多方案仿真、性能與船型和性能與費用比較、可行性分析、方案分析以及威脅矩陣分析等，為確定最終設計目標提供技術依據。特別值得一提的是，美軍在 CVNX新一代航空母艦設計中，第一次將母艦與艦載機進行協同設計。其頂層技術要求和論證通過廣泛的綜合集成研討模式而形成，而綜合保障頂層策劃是大型艦船頂層策劃的重要工作內容之一，它決定艦船服役后綜合效能的發揮，對影響戰斗的勝負起到決定性作用。

運用系統工程的理論和方法，考核系統效益的綜合性，從大型艦船總體的最優化角度出發，全壽命周期綜合考慮大型艦船功能、規劃、協調等組織管理問題，并將大型艦船研制生產過程作為系統來考慮，找出一套最優的方法，按照系統工程的程序與方法去建立大型艦船綜合保障頂層策劃的優化系統。該系統可以使我國艦船領域從傳統的序貫式研制模式向現代的主裝備與保障資源同步研制模式轉變；從只注重功能性設計觀念向既注重功能性設計又注重可靠性系統工程的設計模式的轉變；從傳統質量觀向現代質量觀的轉變等。另外，通過在大型艦船全壽命、全過程中有效開展綜合保障頂層管理、設計等相關技術研究，完善型號綜合保障工程有關法規、規定和標準以及型號指導文件，監督指導承制方有重點、有計劃地開展綜合保障工程工作，全面提升大型艦船研制綜合保障工程管理、設計及研究水平，降低大型艦船的研制風險，提高大型艦船基本可靠度和任務可靠度，減少維修人力和費用、提高大型艦船綜合保障能力，降低壽命周期費用，從而全面提升大型艦船戰備完好性、任務成功性及作戰適用性。

2 頂層策劃工作基本原則

頂層策劃工作有以下幾條基本原則：頂層策劃工作應與型號研制程序相協調；頂層策劃工作應涵蓋型號全系統、全壽命、全過程；頂層策劃工作應具有可操作性和前瞻性；頂層策劃工作應具有指導性和約束性；頂層策劃工作應具有警示性和預防性作用。

3 頂層策劃的指導思想與目標

運用系統工程理論與方法，結合型號研制程序，開展大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃技術研究，以指導大型艦船研制生產和使用過程中的綜合保障工作的有效深入開展，從而確保大型艦船綜合保障能力發揮，提升大型艦船綜合作戰效能。其主要目標為：確保綜合保障工作系統的有效運行；確保綜合保障工作在型號全過程、全系統、全壽命中落實；確保綜合保障工作有計劃、有目標、有節點、有步驟開展；有效開展綜合保障相關工作，確保綜合保障指標達到合同要求；確保綜合保障工作在轉研制生產階段時的有效監督與控制；確保型號綜合保障經費合理使用；確保型號研制生產過程中相關的管理接口和技術接口相互協調；確保綜合保障信息的有效管理。

4 頂層策劃主要工作內容

綜合保障工程是在裝備研制全過程中為滿足戰備和任務要求，綜合規劃裝備所需的保障問題，在裝備部署使用的同時以可承受周期費用提供與裝備相匹配的保障資源和建立有效的保障系統所進行的一系列技術與管理活動，而頂層策劃工作是確保這一系列技術與管理活動得到有效開展并達到預期目標的關鍵措施之一。大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃工作主要包括管理與技術兩個方面，其中，管理方面在頂層策劃工作中占有重要的地位，它指導和監控著后續綜合保障工作的有序開展，是大型艦船綜合保障工作開展的方針和指南。

4.1 頂層策劃主要管理工作

為確保大型艦船綜合保障工作有效、有序地開展，在型號研制之初就應以系統工程思路綜合考慮大型艦船綜合保障管理工作相關問題。項目從保證型號綜合保障工作在科學、合理地安排下，確保大型艦船綜合保障工作在全壽命期中有人干、有人管、有人監督、有人檢查的角度。其主要考慮的綜合保障管理工作有：建立綜合保障工作體系并運行、制訂綜合保障工作計劃、 全壽命期過程中的綜合保障活動、 綜合保障工程協調與控制機制、 綜合保障工程接口、綜合保障信息管理、綜合保障頂層文件的規劃與編制、技術培訓等八個方面工作，并明確各項工作的主要內容、流程、責任人、時間節點、組織形式等內容。頂層策劃主要管理工作內容框架如圖1所示。

圖1 管理工作內容框架

4.2 頂層策劃主要技術內容

運用系統工程的思路與方法，從頂層策劃角度研究制訂大型艦船綜合保障頂層策劃相關內容，從而指導大型艦船總體、系統、分系統及設備等各級研制、生產和使用單位開展綜合保障工作。首先結合頂層策劃技術文件，對各系統、分系統、各承制單位進行進一步分解，落實各項技術指標的實現，明確相互協調關系等，推進綜合保障工作在型號研制生產和使用中的進一步落實。然后再結合型號特點，從大型艦船總體研制的角度，研究制定大型艦船總體綜合技術分析指導性文件、保障性設計準則、全壽命期保障分析內容及過程、保障資源規劃等相關內容的頂層規劃文件。同時通過收集分析其他大型水面艦船研制、建造、試驗、使用過程中的可靠性、維修性、保障性、測試性和綜合保障等相關信息，以及本大型艦船的系統組成及結構信息，由各系統主任設計師負責組織清理相似型號設計、建造、試驗中暴露的問題，分析其原因及改進措施，提出改進建議，在此基礎上總體主任設計師負責匯總各系統問題清單，并進行分類成冊，由兩線系統組織評審檢查，通過后由總體及各系統主任設計師組織落實到設計、建造文件中。大型艦船綜合保障頂層策劃主要技術內容一般包括以下幾個方面的內容：總體綜合技術分析、保障性設計準則制定、壽命期保障性分析內容及過程、保障資源規劃、保障方案和保障系統規劃、風險分析等六個方面的工作內容。具體技術工作內容框架如圖2所示。

圖2 技術工作內容框架

5 結語

大型艦船是一個巨型復雜系統，要使其保障好、好保障，應在研制之初從系統的觀點出發，運用系統工程的手段和方法，通過制度和實施科學的計劃，去組織、控制綜合保障活動的開展，確保達到預定的系統保障性目標，實現裝備系統的整體優化。

同時，大型艦船型號全壽命期綜合保障頂層策劃技術文件是在型號研制初期制訂的具有指導性的綱領性文件，它是從全壽命期角度、系統考慮大型艦船全壽命期的綜合保障工作，但由于艦船型號一般研制周期較長，全壽命期不可控因素較多，因而頂層策劃技術文件應立足型號，與型號研制進度相協調，在實踐中不斷進行優化與完善。

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Top Level Planning Technology for Integrated Logistic Support of System Engineering-Based Large Warships

LI Neng-peng
(China Ship Research and Development Academy, Beijing 100101, China)

Based on systematic engineering theory and method, and combined with large warship development program, the work systematically planned main working contents and procedures for top level planning of integrated logistic support in the whole life cycle of large warships, including contents in 14 management and technology aspects, such as establishing and running a working system of ILS, making integrated support plans (ISP), analyzing overall integrated technology, making supportability design guidelines and designing a support system. The planning is instructive, practical and workable. It plays an important instructive role in guaranteeing effective and in-depth execution of integrated logistic support in producing and using large warships and further promotes the integrated logistic support ability of large warships.

system engineering; integrated logistic support (ILS); top level planning

10.7643/ issn.1672-9242.2017.01.021

TJ07

A

1672-9242(2017)01-0091-04

2016-07-04；

2016-08-07

國防科工局“十二五”技術基礎科研項目“XXX綜合保障技術應用研究”

李能鵬（1975—），男，高級工程師，主要研究方向為艦船及裝備質量控制技術和可靠性、維修性、保障性等。