浅析军机的综合保障费用
2013-08-29袁俊
袁 俊
(中航工业综合所,北京 100028)
1 军机全寿命费用
全寿命费用是军机在寿命期内,研究、设计、试验、生产、使用、维修、退役处置过程中发生的全部费用。全寿命费用强调按照系统工程的观点分配费用,通过可靠性、可维修性和保障性的综合权衡,达到费用效能的最佳化。目前,全寿命费用是军机可行性研究和总体论证的重要指标,是军机全过程决策的主要依据,而且已成为衡量军机采办水平和经济性的主要参数。
全寿命费用包括研究研制费用、采购费用和综合保障费用,采办费用包括研究研制费用和采购费用。在军机全寿命费用中,研究研制费用约占10~15%,采购费用约占20~25%,综合保障费用约占60~70%。战斗机的综合保障费用占全寿命费用的70%。根据著名的帕莱托曲线原理,在系统全寿命费用中,型号方案研究结束时,全寿命费用的75%已经决定,型号方案阶段结束时,全寿命费用的85%已经决定,型号研制阶段结束时,全寿命费用的95%已经决定。综合保障阶段对全寿命费用的影响只占1%。因此,建立军机的综合保障费用估算模型和数据库,进行军机全寿命费用控制和管理,在军机采办中发挥着重要作用。
2 军机全寿命费用与综合保障费用的关系
由于对军机的技术要求日趋复杂,军机的采购费用急剧上升,对综合保障费用的要求越来越严格,综合保障费用空前上涨。更为突出的是,军机的综合保障费用大大超过采购费用,B-52的综合保障费用已占到全寿命费用的75%,随着军机“买得起,养不起”的问题将越来越尖锐,它不仅采购费用高,投入使用后,综合保障费用也很高。在全寿命费用中,综合保障费用所占的比例高达60~70%,因此,综合保障费用引起军机采办部门的高度重视。军机的研究研制费用、采购费用和综合保障费用不能分割开来,必须综合权衡,通盘考虑,不仅要“买得起”,而且要“养得起”,更要考虑在整个寿命期内“用得起”。
显然,有效遏制和降低型号的全寿命费用的关键,是控制和管理综合保障费用,全寿命费用不是型号设计的结果,而是型号设计的依据。应采取有效措施控制综合保障费用,根本途径是在型号方案阶段进行科学的论证,在初步设计阶段,就开始全寿命费用分析,控制全寿命费用指标,不断优化型号设计方案,考虑可靠性、维修性和保障性的要求,对潜在的高费用项目和影响全寿命费用的主要因素进行费用估算和分析,及时制定解决方案。在设计阶段进行全寿命费用分析与控制,是解决问题的有效措施和途径。
历史经验表明,军机的可靠性、维修性是影响综合保障费用的关键因素。军机的可靠性、维修性越高,其综合保障费用则越低。
军机完成其综合保障任务是一项复杂的系统工程。目前广泛推广的保障方法能够保证各种技术保障活动的实施,并达到优化管理的目的。
实施军机综合保障的前提是必须进行保障性设计,即全面开展系统可靠性、维修性、安全性、测试性、运输性分析,开展可靠性、维修性与战备完好性的关系分析,在此基础上确定综合保障方案和资源要求,包括维修规划和对永久性、半永久性资源的要求等,从而制定航材、备件、地面保障设备的采购供应、运输和分配方案,制定对综合保障人员、程序、文件资料和技术培训的要求。
在综合保障阶段,综合保障费用控制与管理的重点是,正确设置保障机构,正确开展维修活动,合理调配设施、设备,合理储备和供应航材、备件及其它维修保障资源。改进包装方法和材料,尽可能降低综合保障费用,提高军机战备完好性和延长使用寿命。
3 军机的综合保障费用
军机的综合保障费用是指在使用期间,为保障军机处于战备完好状态所支付的全部费用。
军机在交付使用的那一刻,就不断进行着资源消耗,直至其退出现役。既使放在仓库里,也得付出诸如油封、定期检查、保养等消耗。军机效能发生的过程,就是资源消耗的过程,就是综合保障费用随时间积累的过程。军机本身也是资源,由于它已在采购费用中付出,作为部队的基本投入要素之一,因此,在研究综合保障费用时,不再作为变量考虑。
军机在使用期间的综合保障,一般归纳为使用活动、维护活动和保障活动。
使用活动可用飞行小时、警戒值班率和作战飞行率表示,也可用军机完好率度量。使用活动一般受3方面的影响:
一是部队的规模和组成,包括飞机的出勤率;
二是飞行基地的设置,包括基地的数量、位置、规模,每个基地的飞机数量、作战空域、出动率等;
三是任务类型和飞行剖面(飞行高度、速度、过载等),由于战斗机、轰炸机、侦察机、运输机、加油机和教练机的任务类型不同,因而飞行部队的组织结构也不相同。
对多用途战斗机,执行不同任务时,其使用活动亦不相同。
维护活动与军机维护特性、维护规定、地面保障设备和飞行任务有关。飞机维护特性一般用平均故障间隔时间(MTBF)和平均故障修复时间(MTTR)表征。维护规定随不同机种和任务类别有所差别。实践证明,改变维护规定将导致维护费用发生变化。军机在实施维护活动过程中,地面保障设备应根据机种和维护要求来确定。
保障活动是指军机使用过程中,保障空勤人员和地勤人员不间断的正常工作,从而最大限度地发挥军机的效能。其中,航材和备件供应是综合保障活动的重要环节,包括备件的合理订货、备件储存地点的选择、备件的储存管理、分配和发放等。
军机综合保障费用估算的主要内容包括:
收集实际使用条件下的费用数据,跟踪、验证和修正费用估算值,评估综合保障费用,分析偏离费用指标的原因,采取降低综合保障费用的措施;
不断完善综合保障制度和机制,监督综合保障费用在现场的执行情况,提高采取有效措施,控制综合保障费用和全寿命费用的增长,为评估飞机的综合保障性提供费用数据;
对军机使用过程中的技术状态变化和维修费用进行技术经济分析,为估算军机的经济寿命提供依据和相关建议。
3.1 军机综合保障费用的估算方法
估算军机的综合保障费用,主要依据军机使用、维修和保障活动的性质和职能管理部门的现状,按照系统分析的要求,建立计算模型,通过数据采集和适当的计算方法计算其工作量,然后经过综合集成,算出综合保障费用。
受飞行部队编制、部署地域、自然环境、训练或作战任务、机种类型、机载设备特性等的影响,综合保障的工作量有很大差别。对军机综合保障费用,如果费用统计数据不足,估算精确度将受到一定的限制。综合保障费用估算是一种预测,预测综合保障费用的费用精度和所选择的估算方法以及所建立的估算方模型关系极大。
估算军机的综合保障费用,一般可采用工程估算法和类比估算法。
3.1.1 工程估算法
工程估算法是按照综合保障费用类目结构的关系,从基本单元开始,自下而上逐项将装备系统在寿命周期内的所有费用累加起来,算出寿命周期的综合保障费用的估算值。利用工程估算法计算的费用准确,而且可以独立地计算飞机任何部分的费用,可以独立地应用于设施、设备和备件等费用的估算。利用工程估算法计算的综合保障费用,便于进行敏感性分析,为综合保障费用仿真提供数据,也容易找出影响综合保障费用的主要因素,从而为降低全寿命费用提供决策依据。
工程估算法是目前经常采用的一种估算方法。利用工程估算法计算综合保障费用时,要求对飞机系统有详尽的了解,对军机使用过程的历史资料非常熟悉,需要了解飞机的使用环境、使用过程情况、综合保障方案和综合保障计划,包括:完整的军机性能、技术状态和费用数据,军机的部署位置、飞行部队编制、维修级别、场地、范围、工作频次或年任务时间等,有时还需要同类飞机费用数据库的支持。
3.1.2 类比估算法
利用类比估算法计算综合保障费用是将军机与基准比较系统进行比较分析,利用类比估算法的基础和依据是飞机与基准比较系统在结构、功能和技术特性上的相似性和可比性,以及二者差异的主观评价。利用类比估算法进行比较分析,主要是军机与基准比较系统的差异对综合保障费用的影响,并且找出费用修正方法。
利用类比估算法计算综合保障费用的精度,取决于军机与基准比较系统的相似程度。例如,利用类比估算法计算轻型战斗机的综合保障费用,其基准比较系统可选择其它型号的轻型战斗机;利用类比估算法计算巡航导弹的综合保障费用,其基准比较系统可选择无人机等。
综合保障费用中主要是重复费用,类比估算法是计算重复费用的好方法。虽然综合保障费用中重复费用的不确定性很大,但在了解了军机的使用环境、使用要求、综合保障方案之后,将其与基准比较系统进行比较分析,找出综合保障费用中的主要因素及其差异对费用的影响,可减少计算中的不确定性,比较满意地计算综合保障费用。
3.2 军机综合保障费用的估算流程
估算军机综合保障费用的一般流程如下:
3.2.1 根据飞行部队编制、飞行任务、机种类型、飞机使用情况、维修情况、保障条件和计划,了解飞机综合保障进度和每年实际使用飞机数量。
3.2.2 建立依据军机综合保障费用类目结构,明确综合保障的主要费用单元。由于军机在整个寿命期间的资源消耗,内容十分庞杂,军机综合保障费用类目结构,本文只分解列出大的综合保障层次框架。也可根据军机系统的工作分解结构,将其分为飞机机体、发动机、航空电子系统、机载设备、机载武器等几大块,来分别研究费用单元,计算求出相应的费用结果。
3.2.3 建立军机维修级别的维修流程图,确定维修内容和相关维修数据。
3.2.4 进行费用计算与分析
根据计算原则和目标,建立军机综合保障费用框架,确定基本指标、假设与约束条件、计算范围和估算精度。
选择合理的计算方法,采集必要的数据,
确定计算程序和数据库要求,
建立计算模型及其进行合理性格检验的要求,一般按照综合保障费用类目结构来建立计算模型,分别计算,然后综合叠加。
军机的综合保障费用计算模型为:
军机综合保障费
式中:Co——使用费;
Cm——维修费;
Cs——保障费;
Ctp——技术改进费;
Ctr——培训费。
对军机综合保障费用来说,建立的计算方程基本上属于两种类型:
一是经验型,二是统计回归型。鉴于综合保障费用类目结构模型的特点,计算方程多达几十个,在此略去。
根据物价指数和贴现率将费用换算到同一时间基准。
3.2.5 对费用计算结果进行敏感性分析、风险分析和不确定性分析。
3.2.6 提交综合保障费用估算分析报告。
4 结束语
军机的综合保障费用,直接反映其经济性。它取决于设计水平、性能指标、使用特性和综合保障条件和措施。对于军方来说,总是希望飞机在达到规定的战术技术指标前提下,全寿命费用越少越好,从而获得最大的作战使用效能。由于军机的使用寿命一般可达20年以上,综合保障费用是一个巨额数字。因此,建立军机的综合保障费用估算模型和数据库,进行综合保障费用估算、控制和管理,保证综合保障费用的适当平衡,费用估算是基础,费用控制和管理是关键。通过合理的估算,有效控制和管理全寿命费用,为军机采办部门提供技术依据。
有效遏制和降低军机全寿命费用的主要手段和措施包括:
一是在军机有关研制条例、规范和研制程序中,应明确规定综合保障费用的分析和控制是型号方案论证中必不可少的步骤,要“算了再干”而不是“干了再算”。在型号研制中,要彻底摆脱被动的地位,以获得对全寿命费用,特别是综合保障费用的主动权。
二是应要求所有的型号都必须进行综合保障费用的论证与分析,包括确定目标,建立费用类目结构或工作分解结构,建立费用数据库和估算模型,进行费用估算以及敏感性分析、风险分析和不确定性分析等过程,提出综合保障费用分析报告,证明型号研制在综合保障费用方面满足任务书规定的要求。
三是在型号的设计阶段进行综合保障费用分析与控制。
四是加强对综合保障费用的目标管理,以综合保障费用指标为准则,对当前和未来的费用结果进行监督和控制。
对军机综合保障费用研究是一个复杂的系统工程。军机采办部门和工业研制部门应高度重视这一问题,应逐步建立一套完善的全寿命费用估算模型和综合保障费用估算、支付、审核的机制,以提高军机经费使用的效益,提高军机的作战效能。
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