新型光电装备免费及按比例组合保修策略*

邹　效，贾云献，李欣玥，胡　鹏，张　玮

（1.军械工程学院，石家庄　050003；2.总装重庆军代局驻重庆北碚区军代室，重庆　400700）



新型光电装备免费及按比例组合保修策略*

邹效1，2，贾云献1，李欣玥1，胡鹏2，张玮1

（1.军械工程学院，石家庄050003；2.总装重庆军代局驻重庆北碚区军代室，重庆400700）

摘要：通过对新型光电装备故障规律和实际保修的需求分析，在原有规定保证期内免费保修策略基础上进行优化，提出免费及按比例保修组合策略概念，建立该策略对应的费用模型及可用度模型，得到费效比函数。同时通过对某新型光电装备保证期内维修保障工作应用组合保修策略开展实例建模，得到最优策略并分析证明提出该组合策略的实用性和可行性。

关键词：新型光电装备，免费保修，按比例保修

0　引言

随着我军现代化水平不断提升，一批新型光电装备陆续列装部队。光电装备从以前单一化、简单化逐渐向复杂化、集成化方向发展，由简单单体装备向复杂系统装备方向发展。其维修保障技术需求，设备人员要求等较以前有极大的提高，完全由军方自身保障的模式已不能满足新型光电装备自身维修保障需求。按照我军开展军民深度融合保障的要求，为尽快形成战斗力和保障能力，借鉴现有民用较成熟的售后维修服务方式，引入承研承制方技术力量通过保修的形式参与新型光电装备的维修保障。这样既能合理配置装备维修保障资源，有效地降低维修保障费用，又能促进部队自身保障能力的形成，具有实际的应用意义。

本文以新型光电装备系统保修规律为研究主题，从维修方式和保修模式结合角度，提出保证期内适用于装备特点的免费保修与按比例保修相结合的组合保修策略，并通过实例进行分析证明策略的可行性。

1免费保修和按比例保修概念及意义

保修，就是指产品（或元件、系统）的生产者与经销商根据保修条款为确保产品正常使用的情况下，一定时期内性能充分满足所规定的要求而作出的一种承诺，要求生产者与经销商在一定时期，规定条件下，必须对产品出现的故障向顾客进行补偿［1］。军用装备的保修是指一种由承研承制单位提供合约形式上的责任，且保修合约是附加在所研制销售的装备上面。保修合约中明确指出当装备售出后，在特定的时间内或是特定使用程度下该产品发生或将要发生某种程度的缺陷或是故障情形，承研承制方必须根据保修合约进行赔偿或补偿军方。

按比例保修，指消费者根据使用时间等按照一定比例成本支付费用以替换失效产品的保修策略，属于可更换策略的一种［2］。双方共同承担保修费用风险，主要工作仍由承研承制单位完成。

2新型光电装备的特点和开展免费及按比例组合保修策略的意义

2.1新型光电装备特点及问题

新型光电装备系统结构复杂，实现功能全，系统集成化程度高，维修保障技术要求多，出现以下特点及问题：①系统出现关联故障概率大，故障原因较单体装备难判断。新型光电装备涉及光机电等多方面知识，故障可能由多方面因素引发，例如表象为光电系统故障，实际可能为机械结构故障诱发，多系统之间故障关联程度较高。②装备列装分散，独立维修保障成本较高。按照所配属武器系统的分布特点新型光电装备分散部署多地，批量少，批次多，呈“小散远”的分布特点，仅依靠军方力量独立开展维修保障工作，容易造成维修保障资源的不合理配置且经济性较差，也很难满足部队保障需要，影响装备的可用度。

2.2免费与按比例保修组合策略应用的实际意义

当前，新型光电装备在质量保证期内大多采取以修复性维修为主的保修策略，该策略仅能满足修复性维修一般需求，对新型光电装备特殊性质和故障特点考虑较少。根据新型光电装备组成复杂化，分系统间故障多样化，关联性强等特点，为预防系统潜在故障产生及故障导致的严重后果，有必要对其引进预防性维修。在现有修复性维修为主的保修策略基础上，适当引入按比例保修策略，形成免费与按比例保修结合的组合保修策略，借此主动引进预防性维修工作形式［3］。通过该组合策略的实施，军方可以在费用可承受的前提下，付出部分费用，合理引入承研承制方技术力量开展预防性维修工作，提高装备保障效率，合理配置维修保障资源；通过费用因素激发承研承制方主动参加维修保障工作的积极性，降低装备故障发生的风险，在一定程度上满足部队对装备可用度和战备完好率的要求，从而提升装备系统效能和采购费用使用效益，最终达到军民共赢的目的。

3对新型光电装备按比例保修策略的建模

免费与按比例保修组合保修策略是指在保证期内，装备的修复性保修费用按照合同由承制方承担，在此基础上按照一定的时间间隔期对装备系统和组成分系统或部件开展预防性保修［4］。预防性保修费用按照整机级和单体级划分，按照规定的比例由承制方和军方共同承担。本文结合实际情况建立组合策略模型，通过评估为今后保修策略的制定和拓展提供参考。

3.1模型假设

对某新型光电装备系统开展整装预防性保修，假设在装备保修期W内开展N次预防性维修，其开展时刻为Ti（i=1，2，…，N），承制方能决定具体的维修程度，m（Mmin≤m≤Mmax）表示维修程度，θ（m）（0≤θ（m）≤1）为维修效果函数，该函数为单增函数［5］。表示为每次时刻t进行预防性维修后，装备的恢复程度。如下式所示：

该复杂光电装备系统在列装早期即保证期内，由于整个系统由于不同分系统或部件相互影响，早期故障率明显较高。经过一段时间使用磨合或监测后，故障率会有较明显下降，直至保证期结束，故障率应降至一较稳定水平附近。故早期系统故障率大致满足“浴盆曲线”早期变化规律，故障率变化如图1所示：

图1　保修期内故障率变化情况

在全部费用可承担的前提下，假设按比例收费策略的比例因子为，得到承制单位应负担的预防性保修费用：

其费用分布如下页图2所示。

图2　按比例收费保修策略费用分配情况

3.2费用模型

对某型复杂光电装备系统，采用基于定时更换模型条件下的预防性保修策略。假设部件每经过时间T进行预防性保修巡检巡修，每次预防性保修时间为Tp，每个不完全预防保修间隔期T内费用包括每次故障修复性保修的费用Cf和预防性保修费用Cp，则承制方保修期间总保修费用C

3.3可用度模型

保修期内装备期望可用度A可以表示如下：

3.4费效比模型

从保修费用及可用度模型出发，两者之间是相互制衡的关系，必须要在其中找到一个平衡点，得到最佳效益，可以通过计算得到最优单位时间内费效比［6］：

通过计算和比较，得到最优单位时间费效比，得出相对应的保修费用和可用度，从而确定最优保修期，供决策者在具体实施时进行比较和选择。

4新型光电装备按比例保修模型实例分析

对收集到的某新型复杂光电侦察平台的故障保修数据为例，对建立的以上模型开展分析，该装备的初始保修策略为单一免费更换策略，所对应的保修费用、可用度以及费效比数据如下：

T=W=1 080天（3年），C=36 150元，

A=0.883 0，Ec=37.907 4元/d

考虑到整个系统停机维修时间较长，对战备完好率影响较大。故考虑引入预防性维修消除系统的潜在故障，在两次巡检的间隔期内，若系统故障，则进行最小保修，保修后故障率不发生变化。不完全预防性保修程度θ（m）=0.9时，保修费用、可用度以及单位时间费效比计算如图3～图5所示。

图3　费用函数示意图

图4　可用度函数示意图

图5　单位时间费效比函数示意图

从图中可以直观看出，当保修期W为某一定值时，随着不完全预防性保修间隔期T增加，对应保修费用会先降低后升高，可用度呈先上升后下降的趋势，单位时间费效比则呈先下降后上升趋势。由于用户主要关注保修费用以及可用度的平衡，追求费用尽可能小条件下尽可能大的可用度。故通过优化保修费用，得到保修期限W为不同年限时，保修费用最小时所对应的不完全预防性保修间隔期T、可用度和费效比数据，具体结果如表1所示（近似一年为360天）。

表1　不同保修期对应方案

从表中数据可以看出引入预防性保修（巡修巡检、故障检查等）可以有效降低费用、提高单元可用度。例如，当初始保修期为3年时，采用组合保修策略相比原保修策略（仅有修复性维修），保修费用明显降低，而可用度提高近10 ％。证明本策略在原策略基础上能较好改进优化保修策略，实现效费比最佳的建模目的。

5　结论

新型光电装备作为较有代表性的新型信息化装备系统，其自身维修保障规律较传统装备有着较大的变化。通过结合装备自身特点，在现有做法基础上，引进预防性维修工作，实施免费与按比例保修组合保修策略，可以在费用合理的前提下以尽可能小的经济代价获取装备维修保障效益的最大化提升，实现军民双方共赢，达到军民融合式保障最终目的。

参考文献：

［1］SHAFIEE M，CHUKOVA S.Maintenance models in warranty:a literature review［J］.European Journal of Operational Research，2013，229（3）:561-572.

［2］MURTHY D N P，BLISCHKE W R.Warranty management and product manufacture［M］.London:Springer，2006.

［3］BLISCHKE W R，MURTHY D N P.Product warranty management-I:a taxonomy for warranty policies［J］.European Journal of Operational Research，1992（62）:127-148.

［4］解晶.保修策略下的成本与保修期研究［D］.天津：天津大学，2005.

［5］王禄超.预防性保修策略下的高新装备保修期研究［D］.石家庄:军械工程学院，2010.

［6］李欣玥，贾云献，韩玉成，等.军民融合条件下新型军械装备保修模式研究［J］.军械工程学院学报，2013，26（3）:15-20.

Study on Combined Strategy of Free-replace&Pro-rata Warranty for New Photoelectric Equipments

ZOU Xiao1，2，JIA Yun-xian1，LI Xin-yue1，HU Peng2，ZHANG Wei1
（1.Ordnance Engineering College，Shijiazhuang 050003，China；2.Military Representatives Office of Beibei District，Military Representatives Bureau of General Armament Department，Chongqing 400700，China）

Abstract：Though the analysis of new photoelectric equipments failure regularity and the demand of warranty，it is put forward the concept about the combined strategy of the free-replace&pro-rata warranty on the basis of the free warranty strategy in the guarantee period of the equipment.The costavailability functions and models is founded by the analysis of the combined warranty strategy.Futhermore，the models and functions are used for the warranty of an actual new photoelectric equipment for the proposition of the best strategy and proved the practical applicability，feasibility of the combined strategy.

Key words：new photoelectric equipments，free-replace&pro-rate warranty，combined strategy

作者简介：邹效（1987-），男，四川自贡人，硕士研究生。研究方向：装备保障理论与应用。

*基金项目：国家自然科学基金资助项目（71401173）

收稿日期：2015-03-06修回日期：2015-05-21

文章编号：1002-0640（2016）03-0019-03

中图分类号：E92

文献标识码：A