舰载作战系统综合保障工程技术体系研究*
2014-11-28刘杰生
刘杰生
(武汉市武昌长虹桥37-1 武汉 430064)
1 引言
舰载作战系统(以下简称作战系统)是舰艇作战能力的物质基础,具有功能需求强、系统构成复杂、装备专业面宽、可靠性要求高等特点。要实现作战系统可靠、顶用、易于维修、便于保障的目标,应在作战系统研制阶段同步开展综合保障工作。综合保障工程是在装备的全寿命周期内为满足战备和任务要求,综合规划装备所需的保障问题,在装备部署使用的同时以可承受的寿命周期费用提供与装备相匹配的保障资源和建立有效的保障系统所进行的一系列技术与管理活动[1]。综合保障工程既涉及到装备的设计特性,又涉及到装备保障系统的建立。装备综合保障工作的目标是保证装备保障性好、好保障,同时在装备交付使用时建立经济有效的保障资源和建立相应的保障系统,以便使所部署的装备可以得到好的保障。
2 国内外舰船装备综合保障工作现状
美国作为世界海军强国,是目前能够有效运用航母及其编队执行各种军事任务的国家,具有丰富的舰船使用保障和维修保障经验。以航母装备保障为例,美军航母装备保障政策以上世纪70年代末开始积极推行“以可靠性为中心的维修”开始,直到1992年颁布4700.7J版《海军舰船维修政策》,实际上可以将航母装备保障工作分为两个阶段。在80年代以前,美军高度重视提高航母装备的可靠性,其装备维修以计划修理和事后修理为主。随着航母装备的复杂程度越来越高,航母装备修理需求急剧增加,导致航母装备常常处于持续不断的修理之中,极大地影响到航母在航率。为了彻底改变这种被动的装备维修保障状况,自上世纪80年代以来,美军开始调整其海军装备维修政策,1977年将“以可靠性为中心的维修”引入到海军装备维修之中,重视航母装备综合保障工程,在航母建造阶段就同步开展装备可靠性、维修性设计分析和保障系统建设工作,强调航母装备应具有“高可靠、好保障、保障好”等特点[2]。与此同时,大力推行保障信息化工作。特别是近年来,美军强调装备的“聚焦保障”,以保证能够在正确的位置、正确的时间、获取正确的维修,更加强调“谁做得最有意义就由谁去完成”。为实现航母装备维修保障的精确化和智能化,美军在不断调整航母装备保障系统组织形态的同时,十分重视装备保障的信息化建设,尤其强调装备技术状态监控与综合诊断能力建设,配有战备状态检测及评价系统(ORTS)和舰船综合保障系统(SASS)等[3],实现了对装备技术状态的实时监控、评价、维修引导,以及对保障资源、各类保障计划的统一管理,大大提高了装备保障时效。
国内开展舰船装备综合保障工作起步相对较晚,其发展过程是从单独注重装备的单项设计特性开始,逐步发展到从装备的论证阶段开展综合保障工作,经过不断发展,在装备的综合保障方面取得了一些成果,积累了一些经验,制定了相应的标准和规范。但发展还不平衡,工作还不全面,与现代信息化条件下的战争对装备综合保障工作的需求还有一定的差距。
3 作战系统综合保障工程技术体系框架
作战系统综合保障工程具有可靠性、维修性、测试性、保障性和安全性(以下简称“五性”)要求高,关联性强,难度大等特点,为有效实现作战系统综合保障工作目标,需从综合保障工作规划、要求论证、监督控制、信息管理和验证评估等方面研究构建一套完整有效的,能够全面覆盖作战系统综合保障技术要求的综合保障工程技术体系,其技术体系结构图如图1所示。开展的工作主要包括:
1)作战系统综合保障工作规划研究。统筹规划作战系统综合保障各项工作,明确其工作要求,建立综合保障工作组织与管理模式,确保综合保障工程与作战系统研制工作同步开展,促进作战系统“可靠、顶用、易于维修、便于保障”目标的实现。
2)作战系统综合保障论证技术研究。综合考虑国内作战系统保障条件与未来发展趋势,系统分析作战系统综合保障需求;依据作战系统使命任务,建立作战系统“五性”指标体系,并从作战效能出发,研究其“五性”定量定性要求论证方法,确定作战系统“五性”定性定量指标。
3)作战系统“五性”验证评估方法研究。在充分借鉴其它相关行业“五性”验证评估经验基础上,系统分析作战系统研制试验计划,提出作战系统“五性”验证评估方法、程序和信息收集处理方法,确保“五性”定性定量指标能够得到及时验证。
4)作战系统综合保障监督控制技术研究。针对装备综合保障监督标准实际情况,系统开展作战系统综合保障监督控制方法研究,确定综合保障监督重点、监督程序和评价标准,使监督评价标准更具可操作性。在现行装备研制监督管理体制的基础上,构建作战系统综合保障监督框架,建立综合保障工作监督和评价反馈机制,形成对作战系统综合保障工作质量的闭环管控。
5)作战系统综合保障信息管理方法研究。在深入分析作战系统使用保障、维修保障和“五性”验证评估等工作对综合保障信息需求的基础上,探讨作战系统全寿命期综合保障信息生成机制,研究各类综合保障信息项之间的内在联系,明确综合保障信息管理对象及转换关系,确定作战系统综合保障信息管理流程,建立健全综合保障信息管理方法。
6)作战系统综合保障验证评价系统研制。在完成综合保障论证、监督控制、“五性”验证评估和综合保障信息管理等关键技术研究的基础上,进行研究成果转化,研制作战系统综合保障验证评价系统,建立作战系统综合保障信息管理平台,全面收集管理作战系统综合保障信息,为综合保障监督与“五性”验证评估,以及承制方综合保障工作提供工具,实现综合保障信息的闭环管理和综合运用。
图1 作战系统综合保障工程技术体系结构图
4 作战系统综合保障工程技术体系实施
为确保作战系统综合保障工作顺利实施,需要针对作战系统研制特点,以作战系统能力形成和发挥为牵引,充分借鉴国内外综合保障工程经验,对作战系统全寿命期间的综合保障工作进行顶层设计,明确作战系统综合保障论证、设计与分析、规划保障和保障系统建设等任务、重点及需要开展的工作项目,建立综合保障工作机制,明确使用方和承制方的工作目标和职责,保证综合保障工作与研制工作同步开展,真正影响作战系统技术设计,提高作战系统综合保障水平。
4.1 作战系统综合保障工作目标
作战系统综合保障工作包括作战系统“五性”设计分析工作,以及以规划保障和保障资源研制为核心的保障系统建设工作。为了有效提高作战系统的综合保障水平,必须在其研制阶段同步开展综合保障工作,提高作战系统“五性”水平,进行保障资源研制和保障系统建设,确保作战系统保障能力及时形成。其综合保障工作的具体目标是:
1)以系统可靠性优化设计为核心,全面开展作战系统“五性”工作,提高作战系统“五性”水平。针对作战系统组成的特点,全面开展以可靠性为核心的优化设计工作,影响系统设计,提高系统可靠性和安全性水平;全面开展维修性、测试性设计分析,提高系统技术状态监控与故障诊断水平,确保作战系统具有“安全、可靠、好修、好用”的“好保障”特性。
2)以保障需求为牵引,同步开展规划保障和保障信息化工作,制定保障方案,打牢保障物资和信息基础,为保障系统建设提供输入。
3)按照基于信息系统的体系保障能力建设要求,全面开展保障系统建设,促进保障能力的及时形成,确保作战系统“保障好”目标的实现,加速作战系统“两成两力”建设。
为实现作战系统综合保障工作目标,结合作战系统综合保障工程实践经验,作战系统应按照“瞄准需求、用户主导,统筹规划、突出重点,明确责任、强化管理,落实组织、完善机制,借鉴经验、注重实效”的原则开展综合保障工作,确保综合保障各项工作得到落实,使综合保障工作真正影响系统技术设计,提高作战系统综合保障水平。
4.2 作战系统综合保障工作框架
在充分吸收和借鉴国内外装备综合保障工程成熟经验的基础上,按照综合保障标准及相关规定,系统分解作战系统综合保障工作目标,并确定工作项目及工作内容,综合保障工作分解图如图2所示。
图2 综合保障工作分解图
作战系统综合保障工作包括综合保障技术工作和综合保障管理工作。其中综合保障技术工作包括顶层规划与技术准备、“五性”特性设计、规划保障和保障系统建立,以及试验与评价等。顶层规划与技术准备是基础,为保障特性设计和保障系统规划提供科学实用的方法和手段,并对整个工作起指导作用,由使用方和承制方分工负责完成。“五性”特性设计和规划保障是综合保障的核心,对提高装备“五性”水平,明确保障资源需求起到关键作用,以承制方为主体负责实施。保障系统建立、试验与评价是综合保障的工作结果,由使用方组织实施。综合保障的管理工作包括综合保障组织机构建立、监督管理等工作。由此可见,综合保障工作具有如下特点:
1)作战系统综合保障工作需要由使用方、承制方分工协作完成。使用方应在综合保障要求提出、综合保障监督管理和保障系统建设等方面发挥主导作用;承制方应在“五性”特性设计分析、规划保障等方面发挥主体作用,将使用方需求设计到装备中去,提高作战系统综合保障能力。
2)需要建立使用方主导的作战系统综合保障管理协调机构,协调使用方各部门、承制方之间的综合保障工作。
3)作战系统综合保障工作与作战系统技术设计密切相关,且各项工作之间相互制约,必须在设计中进行综合权衡,才能保证作战系统的设计达到最优,加之综合保障工作持续时间长、跨度大,必须充分重视综合保障各项系统规划工作。
4.3 作战系统综合保障工作重点
作战系统综合保障工作涉及范围广,工作量大,不仅需要使用方开展综合保障要求论证、监督管理、验证评估,为承制方综合保障工作提供输入,有效监督综合保障监督和验证等工作,更需要承制方发挥主体作用,在作战系统研制阶段同步开展“五性”设计分析、规划保障,研制保障资源等工作。不仅如此,还需要使用方与承制方之间进行综合保障沟通与协调,只有这样才能使综合保障工作影响系统技术设计,提高作战系统综合保障水平,及时提供保障资源,促进保障力的尽早形成。结合综合保障工程的实际情况,为保证作战系统综合保障与研制工作同步开展,必须抓住各阶段综合保障工作重点。
表1 作战系统综合保障工作计划表
1)立项论证阶段。综合保障工作重点是开展作战系统综合保障工作顶层策划,组织力量开展作战系统综合保障需求分析和综合保障要求论证,为立项论证和承制方综合保障工作提供输入与约束。该阶段的综合保障工作以使用方为主,承制方参与。
2)方案设计阶段。综合保障工作重点是完善综合保障要求,建立相应的综合保障工作系统,并组织开展系统/装备“五性”设计分析,将综合保障要求落实到作战系统方案设计之中。
3)技术设计阶段。综合保障工作重点是进行“五性”设计与分析,开展规划保障,制定作战系统保障计划,为作战系统的保障系统建设提供信息输入。
4)试验交付阶段。综合保障工作重点是通过收集处理各种“五性”试验信息,开展“五性”验证评估,发现系统设计中存在的薄弱环节并加以改进,提高作战系统“五性”水平;同时,开展保障资源优化与研制工作,为保障系统建立提供物质基础。
5)使用阶段。综合保障工作重点是实施作战系统使用保障和维修保障活动,保持和发挥作战系统的战备完好性;开展使用阶段的综合保障信息收集及反馈工作,以及使用可靠性评估等工作,不断改进和优化保障系统,提高作战系统的综合保障能力。
4.4 作战系统综合保障工作安排
针对作战系统综合保障工作重点,统筹确定各阶段需要开展的综合保障工作项目,合理安排各阶段各项综合保障工作,明确工作要求以及输出形式,确保综合保障能够按要求高质量开展。作战系统综合保障工作计划表如表1所示。
4.5 作战系统综合保障工作组织
为保证作战系统综合保障工作的顺利实施,需要成立综合保障工作组织。根据作战系统研制特点,成立以使用方为主体的综合保障管理组和由承制方为主体的综合保障工作组,全面负责作战系统综合保障管理与协调工作。
1)综合保障管理组
作战系统综合保障管理组由使用方牵头负责,成员包括使用方和承制方责任单位的相关专家。主要职责是:
(1)为使用方综合保障工作管理和决策提供咨询和建议;
(2)负责作战系统综合保障需求论证,提出作战系统综合保障工作要求;
(3)实施由使用方完成的保障性分析工作,制定、完善并实施作战系统综合保障计划;
(4)为使用方代表实施综合保障监督提供技术咨询,参加综合保障监督与评审工作;
(5)与承制方开展综合保障技术协调;
(6)为承制方综合保障工程实施提供技术咨询和技术支持。
2)综合保障工作组
作战系统综合保障工作组由承制方牵头负责,成员包括承制方和分承制方责任单位的相关专家。主要职责是:
(1)制定并实施综合保障工作计划和“五性”工作计划;
(2)实施“五性”设计分析,规划使用保障和维修规划,确定保障资源需求,提出保障方案;
(3)安排并实施“五性”试验与评价工作;
(4)按要求提供有关技术资料,以及保障资源和保障服务;
(5)对分承制方的保障性工作实施有效的监督和控制等。
5 结语
综合保障工程技术体系研究成果应用于某型作战系统工程中,通过试验、训练和使用验证,作战系统“五性”水平明显提高,满足使用需求,保障能力同步得以生成,有力促进了作战系统作战能力的形成和发挥。同时通过应用,综合保障工程技术体系得到进一步完善,其应用领域更加广阔。
[1]张志华.可靠性理论及其工程应用[M].北京:科学出版社,2012.
[2]林平,刘永辉.国外航空母舰作战使用与力量建设[M].北京:国防大学出版社,2010.
[3]刘杰生.装备价值工程理论与应用[M].北京:国防工业出版社,2012.
[4]严兴国,等.海军装备学[M].北京:解放军出版社,2008.