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基于解聚过程的维修力量编组分析方法

2018-07-31李三群武永乐张国兴张坤鹏

兵器装备工程学报 2018年7期
关键词:编组装备力量

李三群,武永乐,2,高 健,张国兴,张坤鹏

(1.陆军工程大学石家庄校区装备指挥与管理系, 石家庄 050003; 2.中国人民解放军32142部队, 河北 保定 071000;3.中国人民解放军69223部队, 新疆 拜城 842300; 4.中国人民解放军66407部队, 北京 100000)

随着国防和军队改革的贯彻落实和部队装备维修保障转型的持续深入,传统的装备维修保障力量编组平战转换不够灵活、编组模式较为单一、效率偏低等问题日益凸显,造成部队整体保障能力提高较慢,难以适应新形式下装备维修保障力量建设需求。“解聚”过程是指化学领域的某种分子分离过程,这种微观分析思想已应用于产业生产、企业管理、军事指挥等多种领域,取得了一定的效果。本文采用解聚分析的思想,分析研究装备维修保障力量编组问题,适应“基于功能规范建设、基于任务灵活使用”的模块化维修力量体系,努力实现装备保障由“基于专业”向“基于体系”、由“基于平时”向“平战结合”的转型建设,为装备维修保障指挥员迅速制定维修保障力量编组方案提供辅助支持。

1 相关概念

1.1 装备维修保障力量编组

装备维修保障力量是用于遂行装备维修保障任务的各种力量。由具体实施装备维修保障的机构、人员和保障装备、设备、设施、器材等构成,是实施维修保障的基础。

装备保障力量编组作为装备保障力量部署的关键环节,是为了便于组织指挥,便于执行保障任务而对装备保障力量进行的临时编配与组合。装备保障力量编组能否根据保障任务的需要进行科学组合,形成最佳的保障结构,对最大限度发挥装备保障效能起着重要的作用。装备维修保障力量的编组应坚持“合理、适度、灵活”的原则,确保形成“平时按建制管理、作业按任务调度、战时按单元实施”的力量运用方式。传统的基于兵种专业的维修力量编组模式如图1所示。

图1 传统的基于兵种专业的维修力量编组模式

1.2 解聚方法

解聚(Disaggregation)方法研究的是同一研究对象下不同分辨率模型之间相互映射转换的问题,实际上是将低分辨率模型映射为高分辨率模型,并保持高低分辨率模型之间一致的过程[3]。

从功能角度来看,解聚过程是根据某项具体任务抽象出所需要的功能的过程。任务可以划分为总任务、分任务、基本任务,而所需功能也可相应划分为总功能、分功能和基本功能,如图2所示。

解聚方法是一种从宏观到微观的分析方法,根据解聚思想,在对维修保障任务进行抽象的基础上,按照“任务统筹、力量统用”的要求组合维修保障力量,快速分析确定所需的装备维修保障力量类型和数量,为指挥员快速制定维修保障方案提供新的思路和理论支持。

图2 装备保障力量解聚的基本过程

2 装备维修保障力量解聚过程

2.1 面向任务的装备维修力量解聚基本过程

根据装备维修保障系统理论,装备维修力量的解聚过程,主要是功能解聚。在力量编组分析过程中,首先根据维修保障任务得出所具备的整体功能,其次按照解聚思想依次分解出复合功能,最后全部解聚成基本功能。这一过程是从抽象的宏观层面逐渐深入到微观层面的过程,也是解聚思想应用到维修力量编组分析的过程。

具体操作方法是,首先根据上级下达的装备维修保障任务抽象出所需实现的装备保障总功能;其次,采取自上而下逐层分解、自下而上逐层聚合的方式,把总功能分解映射为分功能和基本功能。其中,解聚中的分功能可以是多层,根据维修保障力量单元情况分解至基本功能。

2.2 装备维修保障力量解聚表示

由功能解聚图(图2)可知,总功能层、分功能层和基本功能层是从抽象的宏观层面逐渐深入到具体微观层面的过程,是不断分析、判断、推理和总结的过程。

从层面元素角度看:① 总功能层。指由上级下达的装备维修保障任务抽象提炼出来的总功能形成的顶层,如对某型装甲车辆进行抢救抢修,需要装甲专业维修力量进行编组。② 分功能层。指由多个功能按某种关系组合形成的中间层,如某型装甲车辆的动力装置需要进行修理,需要相应的维修专业人员进行编组。③ 基本功能层。指由不易再分解的功能基本功能有机融合形成的功能底层,如某型装甲车辆发动机损坏,需2名装甲底盘修理工耗费3个工时维修。

从信息量角度看:基本功能层的信息量要大于总功能层的信息量。

从质量角度看:不同层提供信息的误差大小和价值不同,对于总功能层,虽然提供的信息误差较小,但在具体实施装备维修保障提供的价值较小。

从表现形式看:装备维修保障功能解聚过程可以用功能树表示层次关系,以函数形式表示内部逻辑关系。如图3。

图3 基于功能树的解聚过程表示形式

图3中,A表示顶点,Ai表示中间节点、aij表示末端节点。其基本图形描述如表1所示。

表1 功能树的基本图形描述

按照函数关系可以认为A表示顶层模型中的变量,Ai表示中间层变量、aij表示底层模型中的变量,其解聚函数分别表示为:

A=F(A1,A2,A3)

A1=F(a11,a12)

A2=F(a21,a22,a23)

A3=F(a31,a32)

根据函数关系,可得:

A=F(F(a11,a12),F(a21,a22,a23),F(a31,a32))

根据具体情况,当给定低分辨率模型中变量A一个值后,可以得到许多组满足高分辨率变量aij的值,选择符合实际情况的即可。

2.3 装备维修保障力量编组解聚分析

装备维修保障力量编组解聚过程是指针对具体维修保障任务,将维修总功能实体解聚为维修保障力量实体以及确定每类实体类型和数量的一系列过程。

为表述解聚求解过程,以维修保障力量参与完成维修保障任务为例。平、战时,维修机构接到上级下达的保障任务后,抽象出总任务功能和分任务功能并映射出相关维修力量,通过功能组合形成大致维修保障力量组合体。根据故障装备情况,维修力量解聚为各类维修保障力量,实施维修保障。其流程如图4所示。

根据装备检修送修的具体情况,将维修保障力量解聚为检测模块、维修模块、评估模块等,具体维修模块可以继续解聚为各维修单元,如计量单元、检测单元、底盘维修单元、武器系统维修单元、通信系统维修单元、评估单元等。其维修力量聚合体基本解聚过程如图5所示。

图4 装备维修保障力量解聚分析流程

图5中,检测模块的主要作用是对待修装备进行修前检查测试,确定受损区域和待更换模块;维修模块主要是完成装备受损器件的更换和修理;评估模块主要任务是完成修竣装备的试运行、装备性能测试评估和维修质量的管理。其维修任务与维修力量之间的属性映射关系可以通过霍尔三维结构表示,如图6所示。

图5 维修力量聚合体基本解聚过程示意图

图6 维修任务与维修专业之间的属性映射关系

图6中,维修任务与专业属性之间是按照某种逻辑关系相互映射的。通过这种映射关系,可以为初步实现维修任务与专业属性由定性描述向定量分析转变奠定基础。为进一步说明这种映射关系,可以建立两者之间的关系矩阵,从而可以快速判断所需装备维修保障力量类型,继而为分析维修保障力量所需数量提供依据。如表2所示。

表2 待修装备受损部位与维修专业的关系矩阵

通过表2可以确定针对某维修任务所需动用的装备维修保障单元类型,并且可以将所有专业工种进行聚合,该组合涵盖受损装备的维修需求,一定程度上为落实维修保障任务、合理编组装备维修保障力量提供了辅助支撑作用。如图7所示。

图7 面向任务的装备维修力量编组基本示意图

3 实例分析

以某部修理分队执行一次装备维修保障任务为例,分析其维修力量的解聚过程和编组方法。抢修分队接到上级下达的抢修某地92式轮式装甲车任务后,迅速编组装备维修保障力量,组成集合了评估检测、武器系统、装甲底盘、指挥通信的聚合级力量机动前往装备受损地点。

根据92式轮式装甲车使用人员上报的受损情况和现场勘察情况,结合上节关系矩阵表中待修装备受损部位与维修专业的关系矩阵,将维修力量区分为检测、评估、维修三个模块。

1) 根据能够独立完成各自专业维修任务所需的最少资源,可将上述检测、评估、维修三个模块继续分解为若干个检测、评估和维修单元。

2) 根据相应专业的检测单元、评估单元所需时限的要求,适当增加或减少检测单元和评估单元数量,使其尽量少但能完成规定的任务。如一组检测、评估单元完成任务所需10分钟,二组检测、评估单元完成任务所需4分钟,故而适当增减检测、评估单元数量,使其尽可能在规定时限完成任务,最终确定一组评估单元、二组检测单元参与编组,完成规定任务所需7分钟。

3) 通过修理工完成底盘、武器系统、电气、三防、通信等部分的检测评估,可以确定92式轮式装甲车的传动装置处于故障状态,根据战场紧迫性决定采取换件修理方式。将修理单元解聚为传动箱修理单元、变速器修理单元、主离合器修理单元、其他部件修理单元。假定抢修装甲车总时间为40分钟,则参与编组维修的保障力量维修时限为33分钟。

4) 根据日常维修传动装置的训练情况,可以确定参与抢修装甲车底盘部分所需编组的维修单元数量:一组传动箱修理单元、一组变阻器修理单元、两组主离合器修理单元。其在30分钟内完成对92式轮式装甲车传动装置的换件修理。

5) 任务完成、上报抢修情况。通过上述步骤,现场的维修保障指挥员可以针对装备的受损情况解聚聚合级维修保障力量,灵活编组维修保障单元,及时向上级沟通协调,优化维修力量编组类型数量,实现力量运用效益的提高。

4 结论

通过描述装备维修保障力量编组的整体步骤,应用了基于解聚过程的装备维修保障力量编组的分析方法,确定了装备维修保障力量的解聚过程和力量类型与数量的求解过程,为装备保障指挥员制定编组方案提供了新思路。下一步将在定性分析的基础上量化编组力量的人员、设备和器材,从而更加精确地确定编组力量的构成。

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