張 波, 劉福勝, 王 兵, 陳守華
(陸軍裝甲兵學(xué)院裝備保障與再制造系, 北京 100072)
近年來,為加強裝備維修器材的精確化管理,我軍已開展了單臺裝備維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn)量(簡稱“單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)”)研究及制定工作[1-4]。特別是針對部分裝備已制定了單裝消耗標(biāo)準(zhǔn),并以單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)測算裝備年度維修器材需求,為制定器材籌措、供應(yīng)和儲備工作計劃提供依據(jù)。但總體來看,目前仍難以完全按照各型號裝備的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)測算裝備年度維修器材需求,制定年度維修器材的籌措、儲備、供應(yīng)工作計劃,主要有以下2方面的原因:一是目前各軍兵種對單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識仍未統(tǒng)一,采用的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)計算方法也各不相同,因此難以保證根據(jù)單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)測算的器材需求結(jié)果的準(zhǔn)確性;二是隨著大量新裝備相繼部署部隊,諸多型號裝備尚未制定單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)。針對這一問題,筆者分析了單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的概念、影響因素,提出了單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)確定思路及計算方法,并通過示例驗證了方法的可行性。
目前,關(guān)于單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的研究不多,雖然郭峰等[1]提到了“器材的單裝消耗”,崔向華[5]提出了“消耗標(biāo)準(zhǔn)”,但均未給出明確的定義;李海英等[3]和《中國人民解放軍周轉(zhuǎn)裝備維修器材管理規(guī)定》(以下簡稱“《規(guī)定》”)給出了單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的定義:部隊按照規(guī)定條件使用單臺(套)裝備,在一年內(nèi)進行維護保養(yǎng)或等級修理時所消耗維修器材的品種、數(shù)量和費用??傮w來看,對于單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)較為統(tǒng)一的認(rèn)識主要體現(xiàn)在如下3個方面:
一是裝備在規(guī)定條件下使用時所產(chǎn)生的維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn)。若規(guī)定的使用條件發(fā)生變化,則相應(yīng)的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)也需要進行調(diào)整。
二是單臺(套)裝備在一年內(nèi)的維修器材消耗量。即同型號的全部裝備在整個使用壽命周期內(nèi)消耗的全部維修器材平均到每臺(套)裝備、每年的實際消耗量。
三是裝備進行維修保養(yǎng)和等級修理時所產(chǎn)生的消耗量。因此,對于不屬于維修保養(yǎng)和等級修理,范圍內(nèi)的其他各項修理,則不列入單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)考慮的范圍。
筆者采用《規(guī)定》中對單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的定義,為統(tǒng)一認(rèn)識,對定義中的“規(guī)定條件”進行進一步說明,因為它是影響單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)確定的重要因素。
1) 裝備操作使用方式、方法。包括裝備操作方法和使用條件,其中:裝備操作方法是指裝備技術(shù)手冊中規(guī)定的操作使用裝備的程序和方法,裝備操作的規(guī)范性越差,越易造成裝備失效、增大維修器材的需求量;裝備使用條件包括裝備工作持續(xù)時間、工作頻度、累計工作時間等,一般工作持續(xù)時間越長、工作頻度越大、累計工作時間越長,越易增大裝備器材的失效概率。
2) 人員及配套建設(shè)條件。其中:人員條件是指裝備使用和保障人員的技術(shù)水平、熟練程度、操作規(guī)范程度、責(zé)任心等;配套建設(shè)條件包括設(shè)施的建設(shè)、設(shè)備的配備等。良好的人員及配套建設(shè)可在一定程度上減少裝備故障的發(fā)生概率,降低裝備維修器材的消耗量。
3) 環(huán)境條件。包括裝備所處的自然環(huán)境及裝備運行的局部環(huán)境,其中:自然環(huán)境主要包括因地域差異而造成的氣候、地理特征、地形特征等;局部環(huán)境主要是指裝備使用時所處的小環(huán)境,如顛簸、震動、粉塵等。環(huán)境條件越惡劣,越易引發(fā)裝備相應(yīng)部(組)件發(fā)生失效和故障,增大維修器材的消耗量。
由此可見:裝備使用的“規(guī)定條件”因所部署的部隊、地域的不同而不同,裝備的故障率、維修器材的需求量也隨之不同,且隨著部隊不斷熟悉掌握裝備的使用操作規(guī)范、相關(guān)配套建設(shè)的不斷完善,相應(yīng)的“規(guī)定條件”也會隨之改善,裝備的故障率也將隨之下降。對于服役期限在3年之內(nèi)的新裝備,應(yīng)根據(jù)承制單位提供的單裝維修器材初始消耗標(biāo)準(zhǔn),制定單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)量(試行);對于服役期限在3~5年的新裝備,應(yīng)擬制單裝維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)實際消耗情況及時組織修訂。因此,在制定型號裝備的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)選擇服役5年左右的裝備為對象。
單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)影響因素主要是年度裝備動用時間、人員及配套建設(shè)條件和環(huán)境條件[6-8]。
裝備使用操作規(guī)程明確規(guī)定了裝備使用的程序和方法,可認(rèn)為各部隊在裝備操作方法方面相互一致,對單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)無影響。但各部隊年度裝備動用總時間與該部隊擔(dān)負(fù)的戰(zhàn)備任務(wù)等級相關(guān),部隊?wèi)?zhàn)備等級不同,其年度裝備動用時間也不同。單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)與年度裝備動用時間成正比關(guān)系,因此可根據(jù)規(guī)定的部隊?wèi)?zhàn)備等級的年度裝備動用時間來相應(yīng)調(diào)整單裝消耗標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)某類裝備規(guī)定的年度裝備動用時間標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變動時,單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)隨之調(diào)整。對于超出正常規(guī)定時間的裝備動用,如執(zhí)行特殊任務(wù)或參加大項演習(xí)等專項任務(wù),則應(yīng)通過專項渠道申請維修器材,且該部分維修器材消耗量不列入正常維修器材保障范圍內(nèi)。
隨著裝備使用人員對裝備的使用操作不斷熟練,裝備存放、保管等配套條件建設(shè)的逐步完善,由于裝備使用操作不當(dāng)和存放、保管不到位等原因造成的裝備故障會逐步減少,人員及配套建設(shè)條件造成的年均裝備故障數(shù)也會趨于平穩(wěn)。因此,可根據(jù)不同型號裝備部署部隊的時間長短,結(jié)合型號裝備的特點,分析該型號裝備的人員及配套建設(shè)情況,統(tǒng)計得出各階段裝備故障及維修器材消耗情況。如某型裝備在部署部隊初期維修器材消耗量較大,但隨著裝備部署服役時間的增長,裝備維修器材消耗量逐年減小,直至部署8年后維修器材消耗量基本達(dá)到平穩(wěn)。經(jīng)統(tǒng)計,該型號裝備部署部隊的時間與年度裝備維修器材消耗量的比例如表1所示。
環(huán)境條件對裝備故障的影響十分復(fù)雜,且裝備的不同部件對環(huán)境條件的適應(yīng)性也不同。如:風(fēng)沙、腐蝕、顛簸等對裝備機械部分的故障影響較大;而溫度、濕度對裝備電子設(shè)備的故障影響較大。汪文峰等[9]在預(yù)測某裝備故障率時,分析了濕度對裝備故障的影響,并基于歷史數(shù)據(jù)建立了濕度與裝備故障數(shù)學(xué)模型。參考文獻[9]的研究結(jié)果,可選擇相應(yīng)的環(huán)境條件并結(jié)合裝備故障歷史數(shù)據(jù),分析不同環(huán)境條件對裝備維修器材消耗量的影響。環(huán)境條件及其描述如表2所示。
表1 某型裝備部署部隊時間與年度維修 器材消耗量的比例
表2 環(huán)境條件及其描述
理想的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)計算方法是:首先,針對所有型號裝備,統(tǒng)計其從部署部隊到退役整個服役期內(nèi)所有維修器材的消耗量;然后,求解服役期內(nèi)年平均消耗量,即單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)。但由于針對所有裝備統(tǒng)計其在整個服役期內(nèi)的全部維修器材消耗量是非常困難且不可行的,因此筆者提出了單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)確定思路,如圖1所示。
具體計算步驟如下:
1) 選擇典型部隊,確定維修周期。以某典型部隊在1個維修周期內(nèi)裝備使用過程中的維修器材消耗情況為依據(jù),測算單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)。
首先,針對型號裝備特點,選擇部署時間較長、配套建設(shè)較完善、使用環(huán)境條件較典型的部隊作為基準(zhǔn)。其次,以年為單位計算裝備預(yù)防性維修間隔期(簡稱“標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期”)。若裝備預(yù)防性維修間隔期采用廣義時間(如行駛里程、炮彈發(fā)射發(fā)數(shù)、工作時間等)作為單位,則需要進行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換公式為
(1)
2) 計算1個標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)單臺裝備的維修器材消耗量。包括預(yù)防性維修器材消耗量和裝備故障修理器材消耗量,其中:預(yù)防性維修器材消耗量可根據(jù)裝備等級維修消耗標(biāo)準(zhǔn)計算得出;裝備故障修理器材消耗量可根據(jù)裝備實際統(tǒng)計消耗量或相似裝備歷史統(tǒng)計消耗量計算得出,或根據(jù)裝備可靠性通過計算各組成部分的故障率得出[10-11]。因此1個標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)單臺裝備的維修器材消耗總量
(2)
3) 計算單裝維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn)。首先,根據(jù)裝備標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)維修器材消耗總量計算單裝維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn),即
(3)
(4)
4) 計算調(diào)整系數(shù)。從裝備操作使用方法、人員及配套建設(shè)條件、環(huán)境條件3方面,將各部隊與“典型部隊”進行對比分析,得出維修器材消耗標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整系數(shù)
(5)
設(shè)某型裝備在甲、乙、丙、丁4個單位分別部署了100、70、80、50臺。該型裝備大修間隔期為發(fā)動機使用1 000 h或行駛12 000~13 000 km,1個大修期內(nèi)需進行1次中修、4次小修,具體的預(yù)防性維修間隔期如圖2所示[12]。
該型裝備的維修保養(yǎng)工作由部隊修理機構(gòu)、戰(zhàn)區(qū)修理機構(gòu)和軍種大修廠3個級別的不同保障力量承擔(dān),在整個維修保障工作中,共需使用2 000余種維修器材,以其中的A類維修器材為例,驗證單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)確定思路和計算方法的可行性和合理性。
1) 選擇典型部隊,確定維修周期。由于甲部隊部署該型號裝備時間最長、數(shù)量最多,且各種配套建設(shè)相對完善,年度器材消耗量趨于穩(wěn)定,因此選擇甲部隊作為典型部隊。
甲部隊的戰(zhàn)備等級規(guī)定其對該型裝備的年度動用時間為50 h,結(jié)合該型裝備的大修間隔期,根據(jù)式(1)可得該型裝備的標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期
2) 計算標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)單臺裝備所需維修器材消耗量。假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi),甲部隊該型裝備對A類維修器材的需求如下:
(1) 在戰(zhàn)區(qū)修理機構(gòu)進行中修時更換1件A類維修器材;
(2) 在大修廠進行大修時更換1件A類維修器材;
(3) 甲部隊在標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)使用該型裝備時,A類維修器材的平均故障率為20%,當(dāng)其發(fā)生故障后,需將裝備送至戰(zhàn)區(qū)修理機構(gòu)進行修理,更換1件A類維修器材。
根據(jù)式(2)可得甲部隊在標(biāo)準(zhǔn)維修間隔期內(nèi)使用該型裝備時,所需消耗的A類維修器材量
MT=1+1+1×0.2=2.2(件)。
4) 以乙單位為例,分別計算在乙、丙、丁3個單位該型裝備單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整系數(shù)。具體步驟如下:
4.2.1 宏觀把控和管理維修器材需求量
1) 計算全軍每年對A類維修器材的需求量
根據(jù)該型裝備的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)、各單位部署的裝備數(shù)量和調(diào)整系數(shù),可得該型號裝備平均每年對A類維修器材的需求量
MEA= 0.11×(100+1.5×70+
1.5×80+2×50)=46.75(件)。
2) 計算各級保障力量對A類維修器材的需求量
根據(jù)該型號裝備在不同修理級別中A類維修器材的消耗系數(shù),計算各級保障力量所需的A類維修器材量。其中:
基層修理單位的A類維修器材年度需求量
戰(zhàn)區(qū)直屬修理單位的A類維修器材年度需求量
軍種大修廠的A類維修器材年度需求量
由此可見:該型裝備全軍年平均需要A類維修器材46.75件。同理,可得其他裝備對A類維修器材的年均需求量,進而得出全軍每年所需A類維修器材的數(shù)量。結(jié)合各級修理機構(gòu)對A類維修器材的需求量,可針對各級保障力量制定維修器材供應(yīng)計劃,達(dá)到全面掌握、宏觀調(diào)控維修器材儲備和供應(yīng)的目的。
4.2.2 制定維修器材的年度籌措、儲備和供應(yīng)計劃
1) 對于軍種維修器材管理機構(gòu),由于該型裝備均部署在同一軍種,該軍種每年應(yīng)上報的A類維修器材需求量為46~47件;由于該軍種直屬的大修廠承擔(dān)了該型號裝備的大修任務(wù),每年對該型裝備進行維修時平均所需A類維修器材數(shù)量為21.247 9件。因此,該軍種即可結(jié)合當(dāng)前A類維修器材的儲備情況,制定本軍兵種內(nèi)該型裝備相應(yīng)維修器材的儲備和供應(yīng)計劃;同時,確定軍種直屬大修廠對A類維修器材的需求計劃。
2)對于戰(zhàn)區(qū)維修器材管理機構(gòu),由于其僅保障本戰(zhàn)區(qū)的部隊,假定甲單位和丁單位屬于同一戰(zhàn)區(qū),則該戰(zhàn)區(qū)只需保障這2個單位的維修器材需求。甲、丁2個單位該型裝備保障每年所需A類維修器材的數(shù)量為0.11×(100+2×50)=22件。根據(jù)該型裝備維修任務(wù)分工及各級維修單位A類維修器材的消耗系數(shù),可得戰(zhàn)區(qū)直屬修理機構(gòu)每年需A類維修器材12件,戰(zhàn)區(qū)以下各級維修力量需求數(shù)量為0件,軍種直屬大修廠的需求量為10件。在此基礎(chǔ)上,戰(zhàn)區(qū)可制定針對A類維修器材的儲備和供應(yīng)計劃。
筆者提出的單裝消耗標(biāo)準(zhǔn)制定方法僅適用于具有明顯預(yù)防性維修間隔期的裝備,對于戰(zhàn)略導(dǎo)彈、大型復(fù)雜艦艇等裝備,該方法仍有待進一步檢驗和完善;同時,對于人員及配套建設(shè)條件、環(huán)境條件等對維修器材消耗量的影響,本文僅根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析,尚未建立科學(xué)定量的關(guān)系模型,下一步仍需對相關(guān)問題進行深入研究。