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保障性理論基礎

2020-06-02 14:20
可靠性雜壇
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一、保障性基本概念

保障性是裝備系統可保障和受保障程度的一種設計特性。它是繼可靠性、維修性之后,在20世紀80年代以來才被人們普遍認識、研究與定義的。

保障性定義為:裝備諸設計特性和計劃的保障資源(包括人力)滿足裝備系統可用性和戰時利用率要求的程度。

根據保障性的定義,可以進一步理解保障性的以下內涵。

(1)用戰備完好性衡量保障性的優劣

不管是平時或戰時都可以用可用性來衡量裝備系統保障性的優劣。可用性是裝備在任一隨機時刻需要和開始執行任務時,處于可工作或可用狀態的程度。裝備在使用環境下的可用性的參數是使用可用度。它是綜合反映裝備硬件、軟件、保障能力、環境條件以及行政管理水平對裝備可使用程度的影響。

戰時可以用利用率來衡量保障性的優劣。利用率要求(utilization requirements)是指裝備的預期利用率,如每天使用小時數,總工作量的百分數、每日使用的循環數、設施負載等常用的利用率參數有能執行任務率和出動率(如出動架次率與出航率等)。使用可用度和執行任務率及出動率是戰備完好性的主要參數,因此,可用戰備完好性來衡量保障性的優劣。

裝備系統戰備完好性(materiel system readiness)定義為:裝備系統在預定的平時與戰時的利用率下承擔和保持執行規定任務的能力。裝備系統戰備完好性的典型參數有使用可用度、出動率、能執行任務率及資源準備率等。裝備系統戰備完好性主要取決于裝備的可靠性與維修性、保障系統的特性與能力,以及保障資源的數量與配置地點。它是表示在平時和戰斗開始時裝備提供設計的功能輸出(如運動、射擊、通信等)的能力。平時的戰備完好性通常用使用可用度來度量,而戰時的戰備完好性是在平時的戰備完好性基礎上,增加戰斗考驗的規模和持續的時間,即用能執行任務率與出動率等戰時利用率參數來度量。

(2)保障性取決于裝備的諸設計特性和計劃的保障資源

保障性取決于兩個方面:一是與主裝備保障有關的諸設計特性,它反映裝備可保障,即需保障和易保障的程度;二是計劃的保障資源的特性和充足程度,它反映裝備受保障的程度。

裝備的設計特性是設計時賦予裝備的固有特性,決定于研制所確定的技術狀態。與裝備保障有關的設計特性有可靠性、維修性、測試性、運輸性、人素工程特性、生存性、安全性、標準化及自保障性等,其中關系最密切的是可靠性與維修性。可靠性表現為裝備出現故障的頻度。它直接決定維修工作頻次、零備件供應的種類與數量,也影響對工具、保障設備、保障設施、技術資料,以及維修人員的數量、專業技術職務與技術等級、訓練及維修工時與維修費用等的需求。維修性表現為裝備維修的難易程度。它直接決定了維修對保障設備、工具、保障設施、技術資料,以及維修人員的數量、專業職務與技術等級、訓練及維修工時數與維修費用等的需求。

計劃的保障資源是保障裝備所必需的資源。這些資源是設計時規劃其要求,并按要求研制、購置、籌措,且部署使用時按計劃配置。計劃的保障資源是構成保障系統的物質基礎。計劃的保障資源要與主裝備的諸多設計相匹配,其充足程度應滿足戰備完好性的要求。

圖1表示了可靠性、維修性及保障資源與保障性的關系。

圖1 可靠性、維修性及保障資源與保障性的關系

二、保障性的地位

從20世紀60年代中期開始,美國國防部重視裝備的保障問題,提出了綜合后勤保障的策略措施,初期的ILS政策主要是強調整個后勤保障要素的綜合開發,指出使用與保障費用是裝備壽命周期費用的重要組成部分,要求在設計中綜合考慮,并在研制中予以評價與綜合,當時并沒有提出保障性的概念。

20世紀80年代以來,美國國防部發現大部分武器裝備的采辦周期長,維修與后勤保障工作繁重,戰備完好性差。因此,美國國防部在繼續重視ILS要素綜合開發的同時,突出了戰備完好性與保障性要求,將戰備完好性與保障性置于武器裝備研制的最優先位置。

20世紀90年代,美國國防部總結了80年代以來的采辦經驗,進一步提高保障性的重要地位,覺得把保障性提高到與費用、進度、性能同等重要地位還不如干脆將保障性納入到性能里面去。雖然,提高裝備系統的保障性可以顯著地提高裝備的作戰效能,但保障性的提高要受到經濟承受能力(或稱經濟可承受性)(affordability)限制。因為,可靠性、維修性要求的提高和保障資源要求的增多,將導致費用的劇增而在經濟上無法承受。因此,裝備的可靠性、維修性并不是愈高愈好,其保障資源也不是愈充足愈好,而是要求在可承受的壽命周期費用的約束條件下,滿足戰備完好性的目標,或者以最低的壽命周期費用實現戰備完好性目標。也就是說,在裝備采辦過程中要求達到費用、進度與性能(含保障性)的最佳平衡。因此,壽命周期費用也是衡量保障性優劣的重要標準。

綜上所述,對保障性的地位的認識可以歸納以下幾點。

①保障性是描述裝備系統可保障和受保障程度的一種綜合性的設計特性。它包含了可靠性、維修性、測試性、運輸性等諸多與保障有關的設計特性和全部計劃的保障資源對裝備保障特性的影響。因此,它比可靠性、維修性、測試性、運輸性等描述主裝備的設計特性,涉及面更寬,具有更大的綜合性。

②以最低的壽命周期費用實現戰備完好性與保障性目標是裝備采辦的主要目標。戰備完好性是裝備的一種作戰使用的需求,保障性是從裝備設計的角度來達到這種需求的固有特性,而這種特性又需要在使用環境中用達到的戰備完好性水平來檢驗,兩者具有一致性。

③保障性是裝備性能的兩大組成部分之一,在確定性能要求時,要把保障性納入到裝備的性能規范之中,而且要包括可靠性、維修性等關鍵的保障性要素。

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