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保障性理论基础

2020-06-02 14:20
可靠性杂坛
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一、保障性基本概念

保障性是装备系统可保障和受保障程度的一种设计特性。它是继可靠性、维修性之后,在20世纪80年代以来才被人们普遍认识、研究与定义的。

保障性定义为:装备诸设计特性和计划的保障资源(包括人力)满足装备系统可用性和战时利用率要求的程度。

根据保障性的定义,可以进一步理解保障性的以下内涵。

(1)用战备完好性衡量保障性的优劣

不管是平时或战时都可以用可用性来衡量装备系统保障性的优劣。可用性是装备在任一随机时刻需要和开始执行任务时,处于可工作或可用状态的程度。装备在使用环境下的可用性的参数是使用可用度。它是综合反映装备硬件、软件、保障能力、环境条件以及行政管理水平对装备可使用程度的影响。

战时可以用利用率来衡量保障性的优劣。利用率要求(utilization requirements)是指装备的预期利用率,如每天使用小时数,总工作量的百分数、每日使用的循环数、设施负载等常用的利用率参数有能执行任务率和出动率(如出动架次率与出航率等)。使用可用度和执行任务率及出动率是战备完好性的主要参数,因此,可用战备完好性来衡量保障性的优劣。

装备系统战备完好性(materiel system readiness)定义为:装备系统在预定的平时与战时的利用率下承担和保持执行规定任务的能力。装备系统战备完好性的典型参数有使用可用度、出动率、能执行任务率及资源准备率等。装备系统战备完好性主要取决于装备的可靠性与维修性、保障系统的特性与能力,以及保障资源的数量与配置地点。它是表示在平时和战斗开始时装备提供设计的功能输出(如运动、射击、通信等)的能力。平时的战备完好性通常用使用可用度来度量,而战时的战备完好性是在平时的战备完好性基础上,增加战斗考验的规模和持续的时间,即用能执行任务率与出动率等战时利用率参数来度量。

(2)保障性取决于装备的诸设计特性和计划的保障资源

保障性取决于两个方面:一是与主装备保障有关的诸设计特性,它反映装备可保障,即需保障和易保障的程度;二是计划的保障资源的特性和充足程度,它反映装备受保障的程度。

装备的设计特性是设计时赋予装备的固有特性,决定于研制所确定的技术状态。与装备保障有关的设计特性有可靠性、维修性、测试性、运输性、人素工程特性、生存性、安全性、标准化及自保障性等,其中关系最密切的是可靠性与维修性。可靠性表现为装备出现故障的频度。它直接决定维修工作频次、零备件供应的种类与数量,也影响对工具、保障设备、保障设施、技术资料,以及维修人员的数量、专业技术职务与技术等级、训练及维修工时与维修费用等的需求。维修性表现为装备维修的难易程度。它直接决定了维修对保障设备、工具、保障设施、技术资料,以及维修人员的数量、专业职务与技术等级、训练及维修工时数与维修费用等的需求。

计划的保障资源是保障装备所必需的资源。这些资源是设计时规划其要求,并按要求研制、购置、筹措,且部署使用时按计划配置。计划的保障资源是构成保障系统的物质基础。计划的保障资源要与主装备的诸多设计相匹配,其充足程度应满足战备完好性的要求。

图1表示了可靠性、维修性及保障资源与保障性的关系。

图1 可靠性、维修性及保障资源与保障性的关系

二、保障性的地位

从20世纪60年代中期开始,美国国防部重视装备的保障问题,提出了综合后勤保障的策略措施,初期的ILS政策主要是强调整个后勤保障要素的综合开发,指出使用与保障费用是装备寿命周期费用的重要组成部分,要求在设计中综合考虑,并在研制中予以评价与综合,当时并没有提出保障性的概念。

20世纪80年代以来,美国国防部发现大部分武器装备的采办周期长,维修与后勤保障工作繁重,战备完好性差。因此,美国国防部在继续重视ILS要素综合开发的同时,突出了战备完好性与保障性要求,将战备完好性与保障性置于武器装备研制的最优先位置。

20世纪90年代,美国国防部总结了80年代以来的采办经验,进一步提高保障性的重要地位,觉得把保障性提高到与费用、进度、性能同等重要地位还不如干脆将保障性纳入到性能里面去。虽然,提高装备系统的保障性可以显著地提高装备的作战效能,但保障性的提高要受到经济承受能力(或称经济可承受性)(affordability)限制。因为,可靠性、维修性要求的提高和保障资源要求的增多,将导致费用的剧增而在经济上无法承受。因此,装备的可靠性、维修性并不是愈高愈好,其保障资源也不是愈充足愈好,而是要求在可承受的寿命周期费用的约束条件下,满足战备完好性的目标,或者以最低的寿命周期费用实现战备完好性目标。也就是说,在装备采办过程中要求达到费用、进度与性能(含保障性)的最佳平衡。因此,寿命周期费用也是衡量保障性优劣的重要标准。

综上所述,对保障性的地位的认识可以归纳以下几点。

①保障性是描述装备系统可保障和受保障程度的一种综合性的设计特性。它包含了可靠性、维修性、测试性、运输性等诸多与保障有关的设计特性和全部计划的保障资源对装备保障特性的影响。因此,它比可靠性、维修性、测试性、运输性等描述主装备的设计特性,涉及面更宽,具有更大的综合性。

②以最低的寿命周期费用实现战备完好性与保障性目标是装备采办的主要目标。战备完好性是装备的一种作战使用的需求,保障性是从装备设计的角度来达到这种需求的固有特性,而这种特性又需要在使用环境中用达到的战备完好性水平来检验,两者具有一致性。

③保障性是装备性能的两大组成部分之一,在确定性能要求时,要把保障性纳入到装备的性能规范之中,而且要包括可靠性、维修性等关键的保障性要素。

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