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油料装备维修保障品质评估方法

2018-12-14石磊昊潘海伟刘东太李忠国

兵器装备工程学报 2018年3期
关键词:油料变化率装备

石磊昊,陈 军,潘海伟,刘东太,李忠国

(1.中国人民解放军陆军勤务学院, 重庆 401311; 2.中国人民解放军93392部队, 辽宁 大连 116103)

油料装备作为“现代战争的输血器”[1],其战时作业功能能否正常发挥将对部队作战产生较大影响。油料装备维修保障是发挥装备效能、提高部队油料保障能力的重要手段,这也使其逐步成为现代战争中一个不可忽视的保障环节。由于种种原因,当前我军对油料装备维修保障品质的评估制度和方法不健全,还停留在以定性评价为主的阶段,不能全面、直观地反映油料装备维修保障的品质和油料装备维修机构的建设情况。国内许多学者在武器装备维修品质评估中运用了BP神经网络[2]、集对分析[3]等方法,但这些方法对于基层部队难度较大、操作性不强,不适合进行油料装备维修保障品质的评估。本研究综合考虑了油料装备的功能特点,结合系统分析的方法,建立了相对容易实施的评价指标体系和评估模型。

1 评价指标的选取

评价指标的选取对于一项评估工作起着决定性的作用。评价指标选取的太简单,则不能全面反映出被评价对象,评估结果的可信度不高。而评价指标选取的过于全面、复杂,将会极大地增加工作量,影响评估工作的效率。因此,选取合适的评价指标就显得尤为重要。为使油料装备维修保障品质评估全面、可信,不但要从保障对象角度评估,还要从维修保障系统角度分析维修保障能力。因此,可以把油料装备维修保障能力评估指标分为2大类,一类是油料装备维修保障对象评估指标,另一类是油料装备维修保障力量评估指标[4]。

2 油料装备维修保障对象评估指标

2.1 油料装备维修保障的主要性能指标

油料装备根据其作业功能的不同,主要可以分为储油装备、运油装备、加油装备和技术保障装备,其中,前3种为主干油料装备,也是油料装备维修保障的主要对象。对于现代化战争而言,功能一体化的油料装备能够更有效地发挥作战效能,也具备更强的生存能力。这类装备发生故障经过维修后,以下性能指标将会受维修效果的影响而发生改变:

1) 作业能力。油料装备作业能力主要指油料装备完成其所担负的油料保障的能力,如运油能力、储油能力以及加油能力,主要体现在装备底盘的行驶速度、承载力、储油部分容量以及泵机组加油速度上。

2) 安全性。油料装备安全性主要指油料装备在作业过程中保持整体安全的能力,主要体现在密封绝缘性、运行正常性以及外观品质等方面。

3) 可靠性。油料装备可靠性指在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力[5]。对于单台油料装备,其可靠性主要靠平均故障间隔时间(MTBF)进行衡量。

2.2 反映维修后油料装备性能变化的指标

油料装备维修保障对象评估指标要以油料装备上述功能特性为基础,分析维修前后油料装备维修前后主要性能的变化,建立评估指标。

2.2.1反映维修后油料装备作业能力变化的指标

修后作业能力变化率指的是经过维修保障,受损的油料装备作业能力的改变率,主要通过测量装备维修后与作业能力相关的主要性能参数得出。例如,对某型野战加油站,其修后作业能力变化率可以通过测量装备维修后的储油量变化率、承载能力变化率和加油速度变化率得出。以储油量变化率为例,其表达式为

(1)

式中:RQ为修后装备储油量变化率;QAM为修后装备储油量;QBM为修前装备储油量;Q为装备理论储油量。

对于承载能力变化率(RLC)和加油速度变化率(RLS)可以由同样的公式求出。若考察的是对同一台装备的维修品质,为方便计算可以认为几项主要性能指标变化率的权重相同,则以前文中装备为例,其维修后装备作业能力变化率表达式为

(2)

式中:RC为修后作业能力变化率;RQ为修后装备储油量变化率;RLC为修后装备承载能力变化率;RLS为修后装备加油速度变化率;Ri为修后装备某项性能参数变化率。

2.2.2反映维修后油料装备安全性的指标

修后油料装备安全性主要指的是在维修过程中,除了达到与作业能力有关的技术参数要求外,还要恢复一般的与油料装备正常运行有关的技术指标。这些一般性的技术指标与主要性能指标相比,对作业能力的影响比较小,但关系着整装的安全性。因此,这些一般性技术参数的恢复程度也在一定程度上反映了油料装备的维修品质。

1) 修后油料装备外观品质

修后油料装备外观品质的完好程度可以反映油料装备的维修品质。油料装备外观品质如果不合格,将在一定程度上影响操作人员对装备的正常使用,影响装备整体性能的发挥。如装备门窗是否能够正常开闭、装备涂漆是否完整、装备外观有无妨碍人员操作的突起、管路布置是否清晰等。

2) 修后油料装备防火防爆性

油料装备由于其作业功能的特殊性,对防火、防静电、防泄漏的要求极高,稍有不慎就可能造成起火、爆炸等严重事故,造成人员伤亡、财产损失,严重时甚至可能影响作战任务的成败。因此,修后油料装备的防火防爆性不仅能够反映装备维修的品质,也可以反映维修人员的安全意识,同时也对油料装备的整体安全具有较大的影响。

3) 修后油料装备运行稳定性

修后油料装备运行的稳定性是指经过维修,油料装备在进行正常作业时整装运行是否平稳,可以通过观察管路、部件是否有异常振动,发动机及整装运行是否出现异常噪音等判断油料装备运行的稳定性。修后油料装备稳定性对随后的装备操作使用过程有较大影响,因此,该指标可以直接反映油料装备维修品质。

以上反映油料装备修后安全性的指标主要是一些定性指标,可以通过制定相关标准,通过德尔菲法(Delphi Method)[6]等类似方法定量,得出油料装备修后安全性SAM。由于此过程比较简单,在此不做详细介绍。

2.2.3反映修后油料装备可靠性的指标

修后油料装备可靠性决定在接下来的一定时间内,该装备是否具有足够的能力完成规定的任务,对装备的整体性能发挥有着极大的影响。修后油料装备可靠性主要通过对平均故障间隔时间(MTBF)[7]的统计来评估。平均故障间隔时间是可修复产品使用可靠性的一种基本参数,指在规定的时间内,产品的累积总工作小时数与同一时期内的故障总数之比[8]。对于油料装备而言,其平均故障间隔时间通过设计定型阶段的装备试验进行确定,假设装备试验总时间为T,在该试验时间段内出现的总故障次数为r,则该装备的平均故障间隔时间可以用下式表达:

MTBF=T/r

(3)

式中:MTBF为平均故障间隔时间;T为装备累计工作小时数;r为装备在相应时间内的故障总数。

油料装备发生故障经过维修后,其性能一般情况下达不到理想值,平均故障间隔时间也会发生变化。在平时,可以通过装备修后试验进行平均故障间隔时间统计;在战时,可以通过“以用代试”,在使用过程中统计平均故障间隔时间。以修后平均故障间隔时间与装备理论平均故障间隔时间的比值作为修后油料装备的可靠性,其表达式为:

CAM=MTBFAM/MTBFT

(4)

式中:CAM为修后油料装备可靠性;MTBFAM为修后油料装备平均故障间隔时间;MTBFT为油料装备理论平均故障间隔时间。

通过上述过程得出分别反映油料装备修后作业能力、安全性和可靠性的指标参数RC、SAM、CAM后,可以认为,经过维修油料装备性能变化率EAM为

EAM=RC·SAM·CAM

(5)

式中:EAM为修后油料装备性能变化率;RC为修后油料装备作业能力变化率;SAM为修后油料装备安全性;CAM为修后油料装备可靠性。

3 油料装备维修保障力量评估指标

油料装备维修保障力量指担负油料装备维修保障的机构和力量编组,主要包括平时情况下的油料装备修理所等和战时成立的油料装备维修小组等。对油料装备维修保障力量建设情况进行评估,可以反映油料装备维修保障力量各方面的建设情况。为简便评估程序、突出评估重点,油料装备维修保障力量的评估主要选取维修人员、设施设备、机动能力3个方面进行评估。

3.1 维修人员

维修人员是维修机构维修能力评估的重要一环,也是维修机构管理工作中的重要组成部分[9]。按照人才评价理论,可以从德、能、勤、绩、体5个方面评价人才[10],为突出重点、简化过程,这里将这5个方面进行取舍,综合为3个评估方面,分别为理论水平、实践能力、综合素质。

1) 理论水平。维修人员理论水平是其维修能力的基础,主要可以从学历、专业培训、定期考核、职称等级4个方面体现。

2) 实践能力。维修人员实践能力是其维修能力实现的途径,主要可以在操作能力、工作年限、参与任务数量、立功受奖情况4个方面体现。

3) 综合素质。维修人员综合素质是有效发挥其自身理论以及实践能力的保证,主要包括思想政治情况、沟通学习能力、身体素质3个方面。

3.2 设施设备

维修机构设施设备建设情况是发挥维修机构维修能力的硬件基础,主要包括装备维修车间建设情况、备件库建设情况,可以通过维修保障机构工具配套齐全率、备件满足率及备件储存条件等方面进行评估。

3.3 机动能力

在我军现行油料装备维修保障模式下,无论在平时还是战时,维修保障机构派出维修小组进行机动巡回检修是油料装备维修保障的重要方式。因此,油料维修保障机构机动能力是其维修保障能力的重要组成部分。同时,由于维修保障机构进行巡回检修主要以换件维修方式为主,因此,进行机动油料装备维修保障的机构需具备一定的备件携行能力。油料装备维修保障机构的机动能力可以从车辆种类、车辆数量、车辆越野能力、车辆运载能力等方面能进评估。

油料装备维修保障力量评估指标数量较多,是一项较为复杂的系统工程,且其中部分指标不能直接进行定量分析,因此,可以通过运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)[11]进行系统分析,确定各项指标的权重,进一步得出油料维修保障力量的整体水平,以K进行表示。当前,层次分析法的运用已比较成熟,大量文献都采用过此方法,故对层次分析法进行系统分析评估的过程不做详细介绍。

4 油料装备维修保障能力评估模型的建立

通过对油料装备维修保障对象指标体系的分析和模型建立,得出了体现油料装备维修保障品质的指标修后油料装备性能变化率EAM;通过对油料装备维修保障力量指标体系的分析,可以将油料装备维修保障力量整体水平K作为维修保障品质的修正参数。

由此,建立单装油料装备维修保障能力评估模型

(6)

式中:MSA(i)为油料装备维修保障能力;EAM(i)为修后某油料装备性能变化率;K为油料装备维修保障力量评估水平;T(i)为进行某次油料装备维修保障所需总时间。

其中,时间T包含从受领某项装备维修保障任务开始直到任务结束。通过模型(6),可以对某维修机构在某一次作战中全部维修保障活动效能进行评估,可以将全部维修保障活动的效果表达为在某次作战任务保障过程中所有单装维修保障效能的平均值,即

(7)

式中:MSA为作战任务中油料装备维修机构维修保障总效能;MSA(i)为油料装备维修保障能力;n为作战任务中油料装备维修机构所维修的装备总数量。

5 结论

本文从油料装备维修保障对象和油料维修保障力量两方面出发,全面考虑了体现和影响油料装备维修保障效能的因素,建立了评估模型。该模型既体现了被保障对象维修前后的性能变化,也包含了油料装备维修机构自身建设情况,且评估模型计算简单、简便易行,对推进我军油料装备维修机构维修品质的评估和促进油料装备维修机构力量建设具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]杨晓峰,李旭东,芮勇,等.基于ADC模型的野战油料装备效能评估[J].后勤工程学院学报,2008,24(2):89-92.

[2]张谷敏,尹晓峰,张康,等.基于BP神经网络的卫生装备维修能力评估[J].医疗卫生装备,2015,36(12):46-48.

[3]王淼,孙德翔,常浩,等.军用飞机维修安全质量综合评估[J].火力与指挥控制,2011,36(9):149-152.

[4]张涛,张建军,郭波,等.装备使用阶段维修保障能力评估指标体系研究[J].装甲兵工程学院学报,2005,19(1):7-10.

[5]张子丘,王建平.装备技术保障概论[M].北京:军事科学出版社,2001:202.

[6]袁勤俭,宗乾进,沈洪洲.德尔菲法在我国的发展及应用研究——南京大学知识图谱研究组系列论文[J].现代情报,2011,31(5):3-7.

[7]扈延光,陈航,文学.多任务剖面下平均故障间隔时间的评估方法研究[J].科学技术与工程,2005,5(8):512-514.

[8]曾天翔等.可靠性维修性保障性术语集[M].北京:国防工业出版社,2002.

[9]王正元,朱昱,曹继平,等.装备维修保障辅助决策方法[M].北京:国防工业出版社,2014:203.

[10] 张学明.军队高校专业技术资格评审指标体系研究[D].长沙:国防科学技术大学,2003:12.

[11] 邓雪,李家铭,曾浩健,等.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认识,2012,42(7):93-100.

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