基于維修任務的裝備維修人員需求預測*

盧 慧

（陸軍炮兵防空兵學院 合肥 230031）

1 引言

隨著軍隊體制編制改革的不斷深入，新裝備逐步列裝，新裝備系統科技含量高，對裝備維修保障的需求提出新要求。新裝備投入使用后，需要一定數量、具有一定專業技術水平的維修人員針對具體的維修任務進行維修保障工作。配置的維修人員冗余或較少，都達不到完成任務的要求，同時降低維修保障的效率，因此開展裝備維修保障人員需求預測對提高維修保障效益至關重要。目前國內一些學者對維修人員的配置進行相應的研究，運用最小維修單元法［1～2］、排隊論法［3～4］、仿真方法［5～6］、直接計算法、分析計算法等研究方法建立了一些維修人員優化預測模型，這些模型和方法的研究基本都適用于某一類型任務或某種類型裝備，在維修人員數量確定上解決了部分維修保障的需求，但也存在相應的局限性。本文在參考前人研究的基礎上，提出基于維修任務的裝備維修人員預測模型，合理確定維修人員的數量，進而達到提高維修效率的目的。

2 維修人員編配分析與決策

2.1 維修人員確定內容和步驟

維修人員的確定主要包括人員類型和人員數量的確定兩個方面。1）人員類型的確定主要涉及專業和技術等級的確定，通常采取定性分析。考慮的主要因素有相似裝備的技術劃分、裝備的類型、結構、功能特點、使用與維修過程和方法、工作任務量、維修級別等。方法主要是分析裝備使用過程中的技術專業需求，總結歸類后與相似裝備專業進行比較分析，進而調整確定所需的技術專業類型。2）人員數量的確定一般采取定量分析。人員數量的確定對于一套裝備而言，可根據維修保障任務對人員數量的需求，結合維修保障任務需求、任務分配等，從維修工作多方面進行綜合分析通過確定模型計算得到人員需求數量。分析步驟如圖1。

圖1 裝備維修保障人員需求預測步驟

2.2 維修任務需求分析

維修人員的確定與維修任務密不可分［7］，維修任務是指為使裝備保持或恢復到規定狀態所必須進行的全部維修活動［8］。其具體需求分析可結合保障性分析技術確定維修工作內容、維修資源等問題，進而在分析過程中確定維修任務清單和完成任務所需的維修資源，利用這些數據進而確定相應專業技術級別的人員對應完成相應的任務。具體維修任務分析見表1。

表1 維修任務分析技術

2.3 維修人員配置分析流程

首先構建裝備結構樹，其目的是了解裝備的結構關系，對裝備各功能系統進行分解，從而確定區分出需要維修的部件系統以及僅需維護和保養的部件，進而確定維修任務清單分配表，然后將維修任務分解為詳細的工序，最終通過確定每一工序的人員數量需求而獲得人員需求總數量。具體維修人員分析配置流程如圖2。

圖2 維修人員分析配置流程圖

3 維修人員數量確定模型構建

3.1 建模思路

模型如圖3所示，即通過維修工作分析法將單個維修任務分解為多個維修工作。因而可以得出確定維修人員的數量可以從每道工序入手，確定每個工序每人每天的工作任務量、裝備數量及維修次數。假設維修需求工時與人員有效工時相等，可以采取利用率法根據維修保障人員每人每天的利用率來計算人員數量。利用率太低，則維修人員常處于閑置；利用率太高，則維修人員處理不過來，裝備修理時間延誤［10］。該方法能夠比較客觀反映實際情況，確定結果結合部隊實際情況可在編制范圍內適當進行調整。

圖3 維修工序流程

3.2 模型構建

3.2.1 確定某級別某專業維修人員的年總工時

確定總工時需同時考慮維修次數、裝備數量和年任務工作時間等因素。

1）確定維修次數

式中：p為修理級別；Nq為該級別待修裝備數量；Tq為平均每臺裝備每年的維修工時；Tp為該級別該裝備的修理間隔期；Np表示年維修次數。

2）確定維修人員全年維修總工時

可根據維修任務分配表把所有工序上的修復時間進行累加得到單次修復該裝備的維修總工時，然后乘以維修次數得出該級別進行維修的全年總工時數。

式中：Tp為維修全年總工時數；Ts為該裝備維修工時。通過表2可獲得修復性任務量，查詢維修任務分配表獲得預防性維修間隔期。

表2 XX裝備維修工時統計表

3.2.2 確定某級別某專業維修人員總數

1）確定維修人員總數需要考慮每天人員有效維修時間。可通過下式求得：

式中：Rpjk代表p修理級別某類裝備上所需第j專業第k級修理工的數量；ε為利用率；M為全年有效工作天數；L為每天工作時間。

2）確定全年某級別某專業等級維修人員總數，即

式中：w為某專業的技術等級總數。

3）確定全年某級別維修人員總數，即

式中：Rp為p修理級別上維修人員的數量；u為該類型裝備專業總數；λ1、λ2均為權衡系數，取值依實際而定（一般取1～1.5之間），其中λ2的取值主要依據實際維修過程中是否進行修復性任務量而定。

4 示例分析

以某單位自行火炮火控系統設備維修為例，分析確定維修人員需求數量，檢驗上述方法的合理性和可信度。

1）火控系統設備故障模擬

因自行火炮火控系統發生故障，現由該單位一名K等級修理工對火控系統的故障進行修理，假設該修理工檢測A單元模塊故障需0.4h，檢測B單元模塊故障需0.6h，檢測C單元模塊故障需0.5h，檢測整個系統故障需要5h。則其維修工時統計表如表3所示。

表3 修復自行火炮火控系統維修工時表

2）確定維修間隔期

通過表4可獲得預防性維修間隔期為1個月。

表4 自行火炮火控系統預防性維修任務分配表

3）確定年維修次數

假設該單位需維修的火控系統共60部，平均每部每年任務量為2880h，通過表4可查得維修間隔期為1個月（30天），則根據式（1）可計算出全年基層級維修次數為

4）確定全年k等級修理工總工時

單次維修工時可通過表3獲得，根據式（2）可得出Tpk=240×5=1200h。

5）確定全年有效維修時間

一般情況下，去除法定節假日及特殊情況后，可以統計得出全年實際有效工作天數。

假設單個修理工有效天數為180天，平均每位修理工的利用率為75%，每天工作時間為8h，即每天有效維修工作時間為8*75%=6h，則單個人員全年有效工作時間為180×8×75%=1440×75%=1080h。

6）確定人員數量

根據式（3）可以計算維修人員的數量需求為

R基k=1200/1080=1.11名

7）確定基層級所需維修人員的總數

假設λ1=1.2，λ2=1.5，w=4，u=60帶入式（5）可得該基層級單位所需修理工總數

5 結語

本文根據維修資源配置分析流程、內容和方法，結合維修工作分析提出基于維修任務的維修人員需求預測，采取利用率法建立數學模型，實例驗證確定了維修人員數量，可以作為維修人力資源編配的一種方法。同時該方法存在一定的局限性，主要針對預防性維修人員進行預測確定，下步還可通過裝備故障率、可靠性數據等提高預測結果的精度，從最小費用消耗建立費用模型等角度進行研究。