裝備維修保障中的器材消耗問題研究

莊佳平 李國慶 張 永

（1.海軍大連艦艇學院信息系統系 大連 116018）

（2.北部戰區空軍保障部 沈陽 110015）

1 引言

現代戰爭離不開裝備維修保障，隨著軍事技術的發展，軍事裝備的復雜程度日益增加，對維修保障的依賴性也越來越大，軍事裝備維修保障的地位和作用也就越來越重要［1］。而裝備維修器材保障是構成軍事裝備保障的基本要素之一，是裝備保障的重要內容［2］。

2 裝備維修器材保障現狀

由于新型裝備的結構和元器件與老型裝備相比已發生了質的變化，專用器件增多，難以在市場上購買到，當新裝備出現故障，需要更換部件時，則需要逐級上報，然后由上級維修機構或廠家派人前來維修，延長了裝備的故障修復時間。雖然各級業務指導機關對裝備維修器材消耗做了規定，按修理機構的級別劃分了職責范圍，對基層部隊庫存器材進行了適當調整，但還是不能滿足部隊裝備維修保障的實際需求。應當根據新增、新配裝備的使用需求，適當增加新型裝備維修器材的數量，使新型裝備發生故障時，有板件可替換，能在最短的時間內修復裝備，提高裝備的戰斗力。同時，簡化申報請領的程序，縮短維修時間。作為基層修理單位也要做好預想預測，做到急需的先領，易損的多領，并及時上報器材消耗情況，為上級裝備器材管理人員提供第一手資料，以便更好地做好維修器材的保障工作［3～5］。

3 維修器材消耗標準的用途和定義

通用裝備維修器材消耗標準是為通用裝備實施平時年度維修保障與儲備提供依據，以便于維修器材年度計劃擬制、經費計算和審核、維修器材儲備和供應。為了更精確計算維修器材消耗，我們采取先制定單裝維修器材消耗標準的方法，而后將單裝維修器材消耗標準乘以單裝數量即可得到較合理的維修器材消耗標準［6～7］。

產品的可靠性是指產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定功能的能力［8］。描述可靠性的常用指標有可靠度、不可靠度、失效概率密度、瞬時失效率及壽命等［9］。本文主要依據維修器材累積失效率制定單裝消耗標準。

累積失效率F(t)（也稱為累積失效分布函數F(t)）是產品在規定條件和規定時間內失效的概率，是時間的函數［10］。

式中，P表示產品失效的概率；R(t)表示產品在t時刻的可靠度。

可以認為，初始時刻，即t=0時刻，F(0)=0；隨著加載應力時間的增加，累積失效概率增大，當應力時間達到一定值，或應力時間時，F(t)→1。

式中，nf(t)表示到達t時刻時產品失效的數量，n表示用于試驗的產品樣本總數量。顯然，當產品數量n足夠大時，累積失效概率F(t)就是t時刻的累積失效數除以樣本數。

單裝維修器材消耗標準：是指部隊按照規定條件使用單臺（套）裝備，在1年內進行維護保養或等級修理時所消耗維修器材的品種、數量和金額。根據不同屬性的產品失效率可參考《GJBZ 299C-2006電子設備可靠性預計手冊》進行查閱［11］。

4 單裝維修器材消耗標準的計算方法

4.1 計算單裝實際器材消耗標準

通過建立基于部隊相關統計數據的單裝器材消耗標準模型，計算該型裝備實際單裝器材年消耗標準R部隊。

1）統計部隊裝備器材消耗樣本數據

針對需要制定年度器材消耗標準的裝備，由部隊相關單位統計該型裝備的樣本數量、每個樣本的年工作時間、故障及器材消耗數據［12］。

2）計算單裝器材每小時消耗標準

基于部隊統計上報的相關數據，計算單裝器材每小時消耗標準R小時，具體如下：

式中：i=1，2，3，...，m 為某型裝備的 m 個統計樣本 ；j=1，2，3，...，n 為 該 型 裝 備 的 n 種 器 材 ；（Xi1，Xi2，…，Xij，…）為該型裝備的器材消耗數組，其中，Xij表示該型裝備第i個統計樣本第 j種器材的消耗數量；Ti為該型裝備第i個樣本的年工作時間，h。

3）加權計算單裝年均工作時間

該型裝備m個樣本的年均工作時間T可由下式得到：

4）計算單裝器材年消耗標準

單裝器材年消耗標準R部隊可由下式得到：

4.2 對單裝實際器材年消耗標準進行修正

在單裝實際器材年消耗標準的計算過程中，若統計樣本數量不足或統計數據不準確，則計算結果可能存在誤差較大或個別器材消耗值為“0”的極端情況。當裝備樣本數量由于客觀原因確實有限時，需要對單裝實際器材年消耗標準R實際進行修正。

在實際操作過程中，可主要根據廠家提供的失效率λ和廠家提供的故障、器材消耗數據等依據進行調整。

1）調整依據

（1）基于失效率λ和年均工作時間

參照《GJBZ299C-2006電子設備可靠性預計手冊》中的分類和計算模型，利用理論計算所得各種類型器材的失效率，將該失效率乘以單裝年均工作時間T，得到單裝理論器材年失效率R理論。

（2）基于廠家提供的故障及器材消耗數據

由于廠家提供的故障、器材消耗數據是某型單裝的全部數據，未能區分裝備樣本，也缺乏樣本數量信息，因此無法用來直接計算單裝器材消耗標準。但是基于上述信息統計得到的該型裝備各種器材之間的消耗比例關系具有較大的參考價值，可用于對基于部隊統計信息得到的R部隊進行修正。

2）調整方法

針對R部隊中存在“0”值等不合理情況，可利用年失效率和單裝各種器材消耗比例關系對R實際進行適當調整。調整思路如下：

（1）計算 R部隊j的均值

（2）計算 R理論j的均值或 R廠家j的均值

（3）不合理取值的換算

對于 R部隊中的“0”元素，可根據比例進行換算，過程如下：

或

注：若R廠家j=0，則該種器材的消耗標準不能用R廠家j的均值進行調整。

（4）代入得到年消耗標準

在不能保證統計樣本數量足夠多、統計數據充分準確時，將 R部隊j'代入 R部隊替換 R部隊j得到修正后的R部隊'，則R部隊'即為所求的單裝器材消耗標準R。

4.3 與原裝備年度采購器材情況進行比對

但是為使R更合理、更具有可操作性，進一步將修正后的R與往年裝備年度采購器材經費進行比對，分析其中可能存在的原因，再加以調整。

1）計算實際需要的單裝器材年消耗經費

P所需單裝經費

式中：Rj為單裝第 j種器材消耗標準；Dj為單裝第 j種器材的單價。

2）計算往年單裝器材年消耗經費P往年單裝經費

往年單裝年度器材消耗經費包括機關下撥的器材經費 P機關下撥經費和部隊臨時從廠家購買器材的經費 P從廠家購買經費，即

3）分析 P所需單裝經費和 P往年單裝經費

（1）如果 P所需單裝經費和 P往年單裝經費差別不大，則說明通過統計、計算得到的 P所需單裝經費較為合理，能夠基本滿足部隊裝備保障需求。

（2）如果 P所需單裝經費和 P往年單裝經費差別較大，則可能由以下原因導致：

①統計樣本不夠；

②統計數據不準確；

③庫存裝備等特殊樣本及其它特殊因素的影響。

4）調整 P所需單裝經費

當 P所需單裝經費和 P往年單裝經費差別較大時，可將P所需單裝經費乘以一個適當的系數，使其與 P往年單裝經費基本一致的同時，保持計算得到的各種器材之間的比例關系不變。

5 結語

本文擬制的裝備維修器材消耗計算方法具有較好的實際使用意義，但是在具體使用過程中還是應當根據各單位實際適當進行動態微調以保障裝備維修器材的籌措、儲備、供應各環節環環相扣，確實滿足裝備維修對器材的需求。