王 敏，田廣才，唐志強(qiáng)，徐來春

(1.軍事交通學(xué)院 軍事物流系，天津300161;2.總后勤部 華北軍用物資采購局，天津300182)

軍事物流裝備是指在軍事物流活動過程中所動用的一切設(shè)備，也是軍事物流作業(yè)過程中所使用的機(jī)械化、自動化和信息化設(shè)備的總稱。按功能可劃分為儲存設(shè)備、裝卸搬運設(shè)備、運輸裝備、包裝設(shè)備、流通加工設(shè)備、信息采集與處理設(shè)備、配送中心設(shè)備等。它涉及軍事物流活動的每個環(huán)節(jié)，是組織實施軍事物流活動的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代軍事物流體系的直接載體［1］。

伴隨著軍事物流的發(fā)展與進(jìn)步，軍事物流裝備基本形成了生產(chǎn)和使用2 大系統(tǒng)。四向托盤、高架叉車、自動分揀機(jī)、自動引導(dǎo)搬運車等許多新的設(shè)備不斷涌現(xiàn)，極大地降低了勞動強(qiáng)度，提高了軍事物流運作效率和服務(wù)質(zhì)量?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下要求物資可靠保障、快速保障、精確保障，軍事物流裝備必須不斷進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化設(shè)計，以適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍事物流裝備發(fā)展變化的新需求。本文分析了現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下軍事物流裝備的發(fā)展趨勢，探討了軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計方法。

1 戰(zhàn)爭條件下軍事物流裝備發(fā)展要求

現(xiàn)代戰(zhàn)爭爆發(fā)突然、作戰(zhàn)時間短、環(huán)境復(fù)雜多變、部隊機(jī)動頻繁、物資消耗巨大，對軍用物資保障提出了新的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(fā)展和變化，作為后勤物資保障主要承載體的軍事物流裝備必須滿足以下要求。

(1)軍事物流裝備高度可靠性。軍事物流裝備可靠性是指其在規(guī)定時間內(nèi)按要求完成規(guī)定功能的能力，是軍事物流裝備功能在時間上的穩(wěn)定性和保持性。現(xiàn)代戰(zhàn)爭投送環(huán)境惡劣，要求軍用物資裝卸速度更快，運輸距離更遠(yuǎn)，這對軍事物流裝備系統(tǒng)的可靠性要求越來越高。軍事物流裝備必須適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的變化，無論是在寒冷地區(qū)、高原地區(qū)、沙漠和溫濕度地區(qū)，還是在復(fù)雜電磁環(huán)境下，都要具有較低的差錯率和較短的系統(tǒng)反應(yīng)時間，在實現(xiàn)作業(yè)效能上保持高度可靠。

(2)軍事物流裝備高度安全性。軍事物流裝備的安全性是進(jìn)行軍事物流作業(yè)的前提。軍事物流裝備必須適應(yīng)操作人員要求和保障人員安全。如保證不會出現(xiàn)物資脫落、過大的震動等現(xiàn)象;在物資裝卸的方向、速度、定位等發(fā)生變化時，避免對人員的安全構(gòu)成威脅。軍事物流裝備保障良好的安全性，可以減輕人員對裝備安全的擔(dān)憂，提高作業(yè)效率。

(3)軍事物流裝備高度通用化?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭要求物流裝備能夠保證物資作業(yè)的快速轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)物資保障及時快速。由于軍事物流器具品種和數(shù)量相對較廣，因此必須具有通用性。軍事物流裝備的通用性指在同一類型或不同類型的物流裝備之間，某些用途相同、結(jié)構(gòu)相近的零部件，可以彼此互換的標(biāo)準(zhǔn)化形式。這樣不僅可以使物流裝備承載水平和互換水平相對較高，大大提高各種裝備的裝載效率和各種器具之間的銜接程度;而且可以降低軍事物流裝備的復(fù)雜程度，有利于維修保障工作的快速開展和物流裝備功能的迅速恢復(fù)。

(4)軍事物流裝備高度自動化。高度自動化的軍事物流裝備不僅能夠在復(fù)雜環(huán)境中提高物資保障效率，而且可以使軍用物資在全程機(jī)動中精確定位，在頻繁運輸中高度銜接。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，把先進(jìn)的光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)、射頻技術(shù)、條碼技術(shù)等應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)物流裝備的自動化和智能化。

(5)軍事物流裝備高度隱蔽性。軍事行動中交戰(zhàn)雙方非常重視打擊對方的后勤目標(biāo)。隨著紅外探測技術(shù)、電磁波探測技術(shù)的迅速發(fā)展，軍事物流裝備更易暴露和遭受打擊。軍事物流裝備要適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，其外形設(shè)計要適應(yīng)各個戰(zhàn)場環(huán)境要求，具備良好的隱蔽性，不易被敵方發(fā)現(xiàn)，保證自身安全。

(6)軍事物流裝備的經(jīng)濟(jì)環(huán)保性。隨著軍事物流服務(wù)水平的不斷提高，軍事物流裝備需求不斷擴(kuò)大，種類、數(shù)量日益增多，軍事物流裝備必須重視經(jīng)濟(jì)和環(huán)保要求。這樣不僅可以減少使用過程中的費用，擺脫不計成本、粗放管理的問題，實現(xiàn)現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下軍用物資保障效率和復(fù)合效益的最大化;而且可以減少資源浪費，實現(xiàn)資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

2 軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計意義

軍事物流裝備是衡量軍事物流技術(shù)水平高低的主要標(biāo)志，也是軍事物資供應(yīng)保障能力的重要方面，其良好程度直接影響軍事物流活動的效率和效果。現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下軍事物流裝備要求高度可靠、安全、通用、自動化、隱蔽和經(jīng)濟(jì)環(huán)保，因此開展軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計勢在必行。

(1)提高物流能力的重要保障。從三國時代的“木牛流馬”，到現(xiàn)代戰(zhàn)爭全戰(zhàn)場可視化的實時物資保障，物流技術(shù)與裝備是構(gòu)成軍事物流系統(tǒng)的重要支持力量，影響著物流系統(tǒng)的每一環(huán)節(jié)。目前部分物流裝備自動化、信息化、通用化以及集成化等程度相對較低，可靠性較差，已經(jīng)成為制約軍事物流發(fā)展的瓶頸。“工欲善其事，必先利其器”，為了軍事物流的暢通無阻，必須對軍事物流裝備進(jìn)行集成優(yōu)化設(shè)計。如對設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造與創(chuàng)新，加上控制裝置，使其成為自動化、半自動化設(shè)備，提高各種設(shè)備的使用效率;對遂行裝卸作業(yè)的叉車，配備可實現(xiàn)叉裝、鏟運、推土、清障、剪切、破碎等多種作業(yè)更換屬具，實現(xiàn)物流作業(yè)的快速轉(zhuǎn)換;對運輸設(shè)備進(jìn)行可靠性設(shè)計，使其能夠在復(fù)雜的環(huán)境下具有較低的差錯率和較短的系統(tǒng)反應(yīng)時間，從而適應(yīng)現(xiàn)代化立體戰(zhàn)爭的需要。

(2)保存物資補給線的有效手段。現(xiàn)代戰(zhàn)爭前后方界限模糊，不論是海灣戰(zhàn)爭，還是科索沃戰(zhàn)爭，美軍都以高強(qiáng)度的轟炸來破壞對方的后勤系統(tǒng)，軍事物流基地和軍事物流裝備常常成為敵方軍事打擊的重要目標(biāo)。對軍事物流裝備進(jìn)行集成優(yōu)化設(shè)計，一方面使其具有偽裝性，能夠通過模糊裝備與環(huán)境的邊界使其融入周圍情景，從而減少被發(fā)現(xiàn)與攻擊的危險;另一方面使其具有再生性，通過標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化設(shè)計，用較少規(guī)格的零部件和各種模塊組成多品種、多規(guī)格和多用途的系列裝備，對遭受攻擊的裝備迅速修復(fù)和重組，保存其功能。對軍事物流裝備進(jìn)行集成優(yōu)化設(shè)計，是保存物資補給線的有效手段。

(3)實施科技強(qiáng)軍的必然要求。依靠科技進(jìn)步，改進(jìn)軍隊的武器、裝備，提高軍隊的戰(zhàn)斗力，實施科技強(qiáng)軍是我軍的重要戰(zhàn)略。打贏信息化條件下的局部戰(zhàn)爭，不僅要擁有性能優(yōu)良的武器裝備，還要有保證軍隊實施快速機(jī)動的現(xiàn)代物流裝備。軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計，是實現(xiàn)軍事物流裝備現(xiàn)代化、科學(xué)化、自動化、信息化、智能化的重要手段，是適應(yīng)我軍新時期軍事變革、提高后勤裝備和物資綜合保障能力、打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭的必然要求。

3 軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計方法

集成(Integration)按照一般意義理解，就是指聚集、綜合、融合、整合及一體化的意思［2］。軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計就是以滿足傳輸、裝卸、搬運等功能需求和現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下安全性、隱蔽性、經(jīng)濟(jì)環(huán)保性等非功能需求為目標(biāo)，以系統(tǒng)思想為指導(dǎo)，創(chuàng)造性地將模塊化設(shè)計、可靠性設(shè)計、人機(jī)工程設(shè)計、綠色設(shè)計和造型再設(shè)計等多個優(yōu)化設(shè)計方法整合為一個有機(jī)整體，對軍事物流裝備進(jìn)行設(shè)計的行為及過程。軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計不僅把各個分離的優(yōu)化設(shè)計方法物理地集合在一起，而且還以工程技術(shù)為紐帶，將這些方法邏輯上聯(lián)系起來，彼此協(xié)調(diào)，形成一個有機(jī)的整體。軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計過程如圖1 所示。

3.1 軍事物流裝備模塊化設(shè)計

圖1 軍事物流裝備集成優(yōu)化設(shè)計過程

軍事物流裝備模塊化設(shè)計是充分考慮物流裝備功能需求的獨立性，以功能差異來劃分模塊的設(shè)計方法。模塊化設(shè)計中軍事物流裝備的物理組件與其功能配置是一一對應(yīng)的映射關(guān)系。軍事物流裝備模塊化設(shè)計過程如下:首先，通過初始設(shè)計生成與軍事物流裝備功能一一對應(yīng)的零件序列;其次，利用模塊分析準(zhǔn)則對各個零件進(jìn)行模塊化合并;最后，經(jīng)過模塊評價和合理性檢驗后，將軍事物流裝備模塊劃分方案細(xì)化并進(jìn)行最終設(shè)計。模塊分析準(zhǔn)則主要為功能準(zhǔn)則和合并準(zhǔn)則。功能準(zhǔn)則包括結(jié)構(gòu)交互準(zhǔn)則、能量交互準(zhǔn)則、物質(zhì)交互準(zhǔn)則、信號交互準(zhǔn)則和作用力交互準(zhǔn)則。通常兩零件的功能準(zhǔn)則交互作用越大，越應(yīng)劃分為同一模塊。合并準(zhǔn)則可基于以下情況考慮:①零件使用同一種材料，或改進(jìn)后可以使用同一種材料;②零件互相接觸、無相對運動且有剛性連接;③零件中沒有標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和外配件;④零件合并后不會影響產(chǎn)品的可拆性和裝配性［3］。

軍事物流裝備通過模塊化設(shè)計，劃分出一系列功能模塊單元，通過對模塊的選擇和組合不僅可以構(gòu)成多規(guī)格的物流裝備，滿足不同軍事物流需求;而且有利于在軍事物流裝備中及時引入新技術(shù)，以新技術(shù)來改造相應(yīng)模塊，取代那些在功能上或結(jié)構(gòu)上已落后的模塊，在不變更其他模塊的基礎(chǔ)上，適應(yīng)日益變化的現(xiàn)代戰(zhàn)爭軍事物流裝備的需要。

3.2 軍事物流裝備可靠性優(yōu)化設(shè)計

可靠性設(shè)計是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，消除裝備的潛在缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，防止故障發(fā)生，確保滿足規(guī)定的可靠性要求所采取的技術(shù)活動［4-5］。軍事物流裝備可靠性優(yōu)化設(shè)計是在可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和穩(wěn)健性設(shè)計，既能定量地滿足產(chǎn)品在運行中的可靠性，又能使產(chǎn)品的尺寸、成本、質(zhì)量、體積和安全性等參數(shù)得到優(yōu)化，并且能使其在壽命周期內(nèi)，不管其參數(shù)、結(jié)構(gòu)發(fā)生漂移或老化，都能持續(xù)可靠地工作。開展軍事物流裝備可靠性優(yōu)化設(shè)計不是摒棄以往的常規(guī)設(shè)計方法，而是充分掌握物流裝備所設(shè)計零件的強(qiáng)度分布、應(yīng)力分布以及各種設(shè)計參數(shù)的隨機(jī)性基礎(chǔ)上，通過建立隱式或顯式極限狀態(tài)函數(shù)的關(guān)系定量地進(jìn)行可靠性設(shè)計和應(yīng)用預(yù)防故障設(shè)計方法、簡化設(shè)計方法、降額設(shè)計方法和耐環(huán)境設(shè)計方法定性地進(jìn)行可靠性設(shè)計。由于軍事物流裝備應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)形式因功能要求而千變?nèi)f化，戰(zhàn)爭條件下使用環(huán)境差距較大，耗損規(guī)律受多種不確定因素影響，因此在常規(guī)設(shè)計基礎(chǔ)上增加設(shè)計變量的不確定性分析，并把相關(guān)模糊可靠性理論［6］引入設(shè)計過程中，使軍事物流裝備設(shè)計更趨完善、更加精確、更為科學(xué)。對軍事物流裝備進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計，一方面能夠提高軍事物流裝備的可靠性，延長其使用壽命;另一方面可以減少廢品率，降低由于零件損傷而引起的事故，提高軍事物流作業(yè)效能。

3.3 軍事物流裝備人機(jī)工程優(yōu)化設(shè)計

人機(jī)工程設(shè)計是以人的生理、心里特征為依據(jù)，運用系統(tǒng)工程的觀點，分析研究人與機(jī)械、人與環(huán)境之間的相互作用，設(shè)計操作簡便省力、安全舒適、人—機(jī)—環(huán)境的配合達(dá)到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)設(shè)計方法［7］。軍事物流裝備開展人機(jī)工程設(shè)計是綜合協(xié)調(diào)人、軍事物流裝備和使用環(huán)境三要素。人主要是考慮靜態(tài)和動態(tài)2 種情況下人的可調(diào)設(shè)計范圍、極限設(shè)計范圍和平均設(shè)計范圍;軍事物流裝備主要考慮穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性等可操作性和易維護(hù)性;使用環(huán)境主要是考慮光照、溫度、噪聲、震動等環(huán)境的普遍屬性以及各種環(huán)境對人的影響。針對上述三要素開展人機(jī)工程設(shè)計應(yīng)遵循通用性、安全性和宜人性原則。通用性原則主要是保證使用的公平性、省力、容錯，提供多渠道信息和符合人性直覺等;安全性原則主要是采用成熟的安全監(jiān)控技術(shù)、偽裝防護(hù)技術(shù)、包裝技術(shù)和信息安全技術(shù)等;宜人性原則主要是符合認(rèn)知心理、滿足感覺器官和人機(jī)界面的設(shè)計等。

軍事物流裝備實施人機(jī)工程設(shè)計，堅持以人為核心，綜合考慮人、軍事物流裝備、未來不確定使用環(huán)境三要素，對于提高工作效率，保障人的健康、安全和舒適性具有重要的作用。如對于軍用叉車駕駛室的設(shè)計，利用彈簧液壓減震裝置使之與車架隔開，不僅可以降低震動噪音，而且可以根據(jù)駕駛員身高、體重進(jìn)行調(diào)整，從而使駕駛員獲得舒適的狀態(tài);又如采用無反光的全玻璃駕駛室，不僅可以提高全視野的工作環(huán)境，而且可以在各種光照下進(jìn)行作業(yè)，提高工作效率。

3.4 軍事物流裝備綠色優(yōu)化設(shè)計

綠色設(shè)計是一種基于產(chǎn)品整個生命周期，并以產(chǎn)品的環(huán)境資源屬性為核心的現(xiàn)代設(shè)計方法。其基本理念除了考慮產(chǎn)品的功能、性能、壽命、成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)屬性外，還重點考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用、廢棄和回收過程中對環(huán)境和資源的影響［8-9］。軍事物流裝備開展綠色設(shè)計，即從其方案的構(gòu)思開始，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件的選材、制造、使用、報廢和回收利用過程中堅持重用性原則、升級性原則、維護(hù)性原則、回收性原則［3］。重用性原則主要是將重用性較大的零件放在同一模塊，以方便物流裝備整體廢棄后部分零件的重用，從而大大地減輕廢棄物對環(huán)境的影響;升級性原則主要是避免因部分零部件升級而廢棄整個物流裝備，避免增加產(chǎn)品回收和處理成本;維護(hù)性原則主要是以模塊為單元，無論是預(yù)防性維修還是恢復(fù)性維修，其拆裝不受工具、測試設(shè)備和操作空間等限制，改善維護(hù)條件，提高軍事物流裝備的再生性;回收性原則主要是設(shè)計過程中采用環(huán)境協(xié)調(diào)性好、低能耗、低成本、少污染、易回收的材料，并盡量減少產(chǎn)品中的材料種類。

軍事物流裝備開展綠色優(yōu)化設(shè)計，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的循環(huán)利用，降低能源消耗，而且可以最大程度地減小物流裝備制造和使用對環(huán)境的影響，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.5 軍事物流裝備造型再設(shè)計

造型再設(shè)計是在產(chǎn)品功能滿足要求、技術(shù)性能良好的基礎(chǔ)上，根據(jù)工業(yè)設(shè)計原則，針對原有造型設(shè)計中存在的缺點，提出新的合理化造型設(shè)計方案［10］。目前，部分軍事物流裝備具有一定的使用功能，但是造型不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下安全性和隱蔽性等要求，如果把這類軍事物流裝備全部重新設(shè)計，需要投入很多時間、人力、物力，導(dǎo)致成本的增加和資源的浪費。開展軍事物流裝備造型再設(shè)計，以符號學(xué)、美學(xué)、軍人心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)，把偽裝性能作為貫徹指標(biāo)，對于提高軍事物流裝備的外在質(zhì)量，具有重要的實際價值和現(xiàn)實意義。

軍事物流裝備造型再設(shè)計應(yīng)從形態(tài)和色彩2方面入手。形態(tài)是軍事物流裝備存在和功能實現(xiàn)的前提，再設(shè)計時注意功能的科學(xué)性、使用的合理性、維修的方便性;色彩依附于形態(tài)，但是色彩比形態(tài)更具魅力，在軍事物流裝備造型中色彩運用不當(dāng)，帶來安全隱患更為明顯，再設(shè)計時注意色調(diào)與功能、環(huán)境相統(tǒng)一，使操作者感到親切、舒適和安全。如在倉庫內(nèi)部使用的叉車設(shè)備和堆垛設(shè)備，其色彩設(shè)計采用純度較低的中性或偏暖的色彩為主色調(diào)，這樣可以減少對人的刺激，使操作者心情愉悅。而暴露在外面的起重設(shè)備和運輸設(shè)備則需要噴涂迷彩，配備紅外偽裝網(wǎng)，提高其隱蔽性。

4 結(jié) 語

軍事物流的最終目的是后勤保障，即對作戰(zhàn)部隊進(jìn)行適時、適地、適量的物資補給和投送，為鞏固和提高部隊?wèi)?zhàn)斗力、保護(hù)有生力量提供物資基礎(chǔ)［2］。在整個軍事物流運作過程中，若任一個環(huán)節(jié)的物流裝備出現(xiàn)故障，都會影響軍用物資保障。良好的軍事物流裝備，是實現(xiàn)軍事物流功能，進(jìn)而實現(xiàn)高效后勤物資保障的關(guān)鍵。本文對現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下軍事物流裝備發(fā)展要求進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上探討了軍事物流裝備可靠性設(shè)計、人機(jī)工程設(shè)計、模塊化設(shè)計、綠色設(shè)計和造型再設(shè)計等集成優(yōu)化設(shè)計方法，為軍事物流裝備的功能創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了良好的方法。

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