装备抢修方法确定与优化研究

梅勇飞 吕会强 张仕新 左文涛

0  引言

为了保持装备持续作战能力，进行合理高效的装备战场抢修是一种积极有效的方法，具备战斗力“再生”作用，是战斗力的“倍增器”[1]。在信息化战争中，装备战损率高、损坏方式复杂，装备维修保障任务更重、要求更高、难度更大。因此，深入研究装备抢修方法的确定与优化，为使用和修理分队实现快速抢修提供支撑，提高部队的维修保障能力，是打赢信息化战争、做好新时期军事斗争准备的客观要求。

1  装备的抢修方法

装备损伤后，我们应根据装备损伤部位、损伤程度以及对完成当前作战任务的影响而确定相应的抢修方法。装备战场损伤的抢修方法通常有换件修理、拆拼修理、应急修理（切换、剪除或“旁路”、替代、重构）、原件修复和制配等[2]～[4]：

1.1 换件修理  换件修理是指采用完好的装备备件来更换故障、损伤或者报废件、模块、总成的抢修方法。换件修理是在战场环境下进行抢修作业的主要抢修方法，它具有应用覆盖面广、修理用时较短、修理工艺简单、操作简便，修理分队组织换件修理经验丰富的优点。

1.2 拆拼修理  拆拼修理是将损坏的装备中可用的零部件以及分系统，进行拆取、拼装成能够完成基本功能的装备的抢修方法。拆拼修理与平时的修复性维修相仿，其过程大致包含：拆卸受损部位、获取相同更换部位、装配、调整校正、检测等。

1.3 应急修理  应急修理是装备在战时受到损伤或者意外事故时，采用应急诊断和修复技术，迅速对装备进行损伤评估并根据作战任务需要快速修复损伤部位以使装备恢复战斗力的抢修方法。在战场上，常用的应急修理方法主要有切换、剪除（旁路）、替代（置代）和重构等。

1.4 原件修复  原件修复是指利用清理、清洗、调校、冷热校正、黏结、加垫、焊接焊补等抢修技术来恢复装备损伤部位的全部或部分功能，从而确保装备完成当前作战任务或者进行自救的应急抢修方法。除上述传统技术之外，还有各种新材料、新技术、新工艺的应用，例如：刷镀、喷涂、粘接、涂敷、等离子焊接等。

1.5 制配  制配是指在现场加工制配装备损伤零件以确保其恢复基本功能，完成作战任务的应急抢修方法。制配不但适用于机械零部件损伤后的修复，也适用于某些电子元、器件损伤后的修复。可分为按图制配、按样品制配和无样品制配等。

2  基于AHP的装备抢修方法建模

2.1 评价指标体系的确定

结合装备抢修实际，综合考虑抢修影响因素[1]，确定修复速度快、技术要求低、资源要求低和修后状态好等4个主要评价指标。其中，修复速度以抢修时间采用时间值作为评价指标;技术要求通过人员技术等级和工种数量两类指标来衡量;资源要求采用所需器材的种类和数量、人员数量、修理装备数量、工具数量来衡量;修后功能状态难以通过定量的指标来衡量，可以先建立一定的标准进行定性评价，再进行量化。上述评价指标，并不是同等重要，应根据抢修的实际情况，综合考虑其重要程度，合理选取各项指标的单项权值，只有综合权值最高的抢修方法，才是最优的装备抢修方法。因此，可构建装备抢修方法評价指标体系，如表1所示。

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2.2 建立装备抢修层次结构

根据上述所确定的指标体系，建立装备抢修层次结构图，如图1所示。

2.3 构建判断矩阵

根据装备抢修的实际情况，结合维修人员和专家的意见，将层次结构图中的各因素两两进行比较，当同样重要时，赋值为1;稍微重要时，赋值为3;明显重要时，赋值为5;强烈重要时，赋值为7;极端重要时，赋值为9（上述相邻判断折中时，赋值为2、4、6、8）[5]。

构建的判断矩阵如下：

①判断矩阵A-B。对于抢修方法确定的总目标，考虑各方面之间的相对重要性进行比较，如表2所示。

②判断矩阵B1-C、B4-C。在修复速度和功能状态方面，都只有一个评价指标，因此不需要构造矩阵，B1、B4的权重即C1、C8的权重。

③判断矩阵B2-C。对于技术要求低，考虑各影响因素之间的相对重要性进行比较，如表3。

④判断矩阵B3-C。对于资源要求低，考虑各影响因素之间的相对重要性进行比较，如表4所示。

2.4 计算指标权重

根据层次分析法[6]～[8]的计算方法，分别计算出各层次不同指标间的相对权重，并对判断矩阵进行一致性检验。

①B层相对权重计算并进行一致性检验，如表5所示。

②C层相对权重计算并进行一致性检验，如表6、表7所示。

由以上表中可知，各判断矩阵一致性指标C.I.及一致性比率C.R.均满足C.I.＼C.R.=<0.100，计算结果完全满足一致性检验的要求，判断矩阵一致性检验通过。因此，判断矩阵中相对权重是可以接受的。

从而，按照层次分析法可以确定其权重系数如表8所示。

2.5 评价指标无量纲化

对于不同的评价指标，其无量纲化处理的方法也不同[9]～[10]。本文构建的评价指标体系中的各项指标都是成本型指标，故指标无量纲化计算公式为：

式中，xij是第i个方案在第j个属性的规范化指标值;maxikij和minikij表示所有方案在第j个属性的最大值和最小值。

3  示例分析

以某型坦克在战场环境下出现损伤为研究对象，验证评价模型的可行性，对预计可用的抢修方法进行评价。

假设某型坦克在作战中，由于被敌击中，导致传动装置主离合器操纵装置前纵拉杆被击断。此时，主离合器操纵装置前纵拉杆的抢修方法有换件修理、焊修法、粘接法三种，其所需时间、人力、物质资源如表9所示。

综合评价抢修方法的各项指标并进行量化，可得到矩阵A。

对各项评价指标进行无量纲化处理，可得到矩阵B。

根据上述确定的各项指标权重系数，对三种抢修方法进行评价，结果如表10所示。

由表可知，评价值A2>A1>A3，故可选择换件修理方法，评价结果与依靠理论知识和实践经验进行分析的结果基本一致。

4  结束语

本文研究了装备抢修方法的确定与优化问题，对装备抢修方法进行了分析，给出了抢修方法评价指标体系，建立的装备抢修方法决策模型，可为装备战场抢修的进一步发展提供理论借鉴和支持，也可为开展装备抢修工作提供参考。

参考文献：

[1]潘洪平，等.装甲车辆抢救与抢修[M].国防工业出版社，2016.

[2]李建平，石全，甘茂治，等.车辆抢修理论与应用[M].兵器工业出版社，2000.

[3]徐隆洋，董原生，罗九林，等.战场抢修与保障装备[M].装甲兵工程学院，2010.

[4]姚成，徐海峰，程延伟.新型装甲装备武器系统野战抢修现状及技术手段研究[J].装甲兵技术学院学报，2014.

[5]史宣琳，岳才林，陈兴兰.运用层次分析法确定战时铁路桥梁抢修方法研究[J].国防交通工程与技术，2009.

[6]張炳江，等.层次分析法及其应用案例[M].电子工业出版社，2014.

[7]Hooshang Tadrisi Javan， Amir Khanlari， Omid Motamedi. A hybrid advertising media selection model using AHP and fuzzy-based GA decision making[J]. Neural Computing & Applications，2018.

[8]Xiong Wei， Shiwei Su. Application of AHP to Demand Side Management[J].2011 IEEE Power Engineering and Automation Conference，2011.

[9]李玲玉，郭亚军，易平涛，等.无量纲化方法的选取原则[J].系统管理学报，2016.

[10]江文奇.无量纲化方法对属性权重影响的敏感性和方案保序性[J].系统工程与电子技术，2012.