单装维修器材消耗标准制定方法及其应用
2019-01-25刘福胜陈守华
张 波, 刘福胜, 王 兵, 陈守华
(陆军装甲兵学院装备保障与再制造系, 北京 100072)
近年来,为加强装备维修器材的精确化管理,我军已开展了单台装备维修器材消耗标准量(简称“单装消耗标准”)研究及制定工作[1-4]。特别是针对部分装备已制定了单装消耗标准,并以单装消耗标准为依据测算装备年度维修器材需求,为制定器材筹措、供应和储备工作计划提供依据。但总体来看,目前仍难以完全按照各型号装备的单装消耗标准测算装备年度维修器材需求,制定年度维修器材的筹措、储备、供应工作计划,主要有以下2方面的原因:一是目前各军兵种对单装消耗标准的认识仍未统一,采用的单装消耗标准计算方法也各不相同,因此难以保证根据单装消耗标准测算的器材需求结果的准确性;二是随着大量新装备相继部署部队,诸多型号装备尚未制定单装消耗标准。针对这一问题,笔者分析了单装消耗标准的概念、影响因素,提出了单装消耗标准确定思路及计算方法,并通过示例验证了方法的可行性。
1 单装消耗标准的概念
目前,关于单装消耗标准的研究不多,虽然郭峰等[1]提到了“器材的单装消耗”,崔向华[5]提出了“消耗标准”,但均未给出明确的定义;李海英等[3]和《中国人民解放军周转装备维修器材管理规定》(以下简称“《规定》”)给出了单装消耗标准的定义:部队按照规定条件使用单台(套)装备,在一年内进行维护保养或等级修理时所消耗维修器材的品种、数量和费用。总体来看,对于单装消耗标准较为统一的认识主要体现在如下3个方面:
一是装备在规定条件下使用时所产生的维修器材消耗标准。若规定的使用条件发生变化,则相应的单装消耗标准也需要进行调整。
二是单台(套)装备在一年内的维修器材消耗量。即同型号的全部装备在整个使用寿命周期内消耗的全部维修器材平均到每台(套)装备、每年的实际消耗量。
三是装备进行维修保养和等级修理时所产生的消耗量。因此,对于不属于维修保养和等级修理,范围内的其他各项修理,则不列入单装消耗标准考虑的范围。
笔者采用《规定》中对单装消耗标准的定义,为统一认识,对定义中的“规定条件”进行进一步说明,因为它是影响单装消耗标准确定的重要因素。
1) 装备操作使用方式、方法。包括装备操作方法和使用条件,其中:装备操作方法是指装备技术手册中规定的操作使用装备的程序和方法,装备操作的规范性越差,越易造成装备失效、增大维修器材的需求量;装备使用条件包括装备工作持续时间、工作频度、累计工作时间等,一般工作持续时间越长、工作频度越大、累计工作时间越长,越易增大装备器材的失效概率。
2) 人员及配套建设条件。其中:人员条件是指装备使用和保障人员的技术水平、熟练程度、操作规范程度、责任心等;配套建设条件包括设施的建设、设备的配备等。良好的人员及配套建设可在一定程度上减少装备故障的发生概率,降低装备维修器材的消耗量。
3) 环境条件。包括装备所处的自然环境及装备运行的局部环境,其中:自然环境主要包括因地域差异而造成的气候、地理特征、地形特征等;局部环境主要是指装备使用时所处的小环境,如颠簸、震动、粉尘等。环境条件越恶劣,越易引发装备相应部(组)件发生失效和故障,增大维修器材的消耗量。
由此可见:装备使用的“规定条件”因所部署的部队、地域的不同而不同,装备的故障率、维修器材的需求量也随之不同,且随着部队不断熟悉掌握装备的使用操作规范、相关配套建设的不断完善,相应的“规定条件”也会随之改善,装备的故障率也将随之下降。对于服役期限在3年之内的新装备,应根据承制单位提供的单装维修器材初始消耗标准,制定单装消耗标准量(试行);对于服役期限在3~5年的新装备,应拟制单装维修器材消耗标准,并根据实际消耗情况及时组织修订。因此,在制定型号装备的单装消耗标准时,应选择服役5年左右的装备为对象。
2 单装消耗标准影响因素分析
单装消耗标准影响因素主要是年度装备动用时间、人员及配套建设条件和环境条件[6-8]。
2.1 年度装备动用时间
装备使用操作规程明确规定了装备使用的程序和方法,可认为各部队在装备操作方法方面相互一致,对单装消耗标准无影响。但各部队年度装备动用总时间与该部队担负的战备任务等级相关,部队战备等级不同,其年度装备动用时间也不同。单装消耗标准与年度装备动用时间成正比关系,因此可根据规定的部队战备等级的年度装备动用时间来相应调整单装消耗标准,当某类装备规定的年度装备动用时间标准发生变动时,单装消耗标准也应随之调整。对于超出正常规定时间的装备动用,如执行特殊任务或参加大项演习等专项任务,则应通过专项渠道申请维修器材,且该部分维修器材消耗量不列入正常维修器材保障范围内。
2.2 人员及配套建设条件
随着装备使用人员对装备的使用操作不断熟练,装备存放、保管等配套条件建设的逐步完善,由于装备使用操作不当和存放、保管不到位等原因造成的装备故障会逐步减少,人员及配套建设条件造成的年均装备故障数也会趋于平稳。因此,可根据不同型号装备部署部队的时间长短,结合型号装备的特点,分析该型号装备的人员及配套建设情况,统计得出各阶段装备故障及维修器材消耗情况。如某型装备在部署部队初期维修器材消耗量较大,但随着装备部署服役时间的增长,装备维修器材消耗量逐年减小,直至部署8年后维修器材消耗量基本达到平稳。经统计,该型号装备部署部队的时间与年度装备维修器材消耗量的比例如表1所示。
2.3 环境条件
环境条件对装备故障的影响十分复杂,且装备的不同部件对环境条件的适应性也不同。如:风沙、腐蚀、颠簸等对装备机械部分的故障影响较大;而温度、湿度对装备电子设备的故障影响较大。汪文峰等[9]在预测某装备故障率时,分析了湿度对装备故障的影响,并基于历史数据建立了湿度与装备故障数学模型。参考文献[9]的研究结果,可选择相应的环境条件并结合装备故障历史数据,分析不同环境条件对装备维修器材消耗量的影响。环境条件及其描述如表2所示。
表1 某型装备部署部队时间与年度维修 器材消耗量的比例
表2 环境条件及其描述
3 单装消耗标准确定思路与计算步骤
理想的单装消耗标准计算方法是:首先,针对所有型号装备,统计其从部署部队到退役整个服役期内所有维修器材的消耗量;然后,求解服役期内年平均消耗量,即单装消耗标准。但由于针对所有装备统计其在整个服役期内的全部维修器材消耗量是非常困难且不可行的,因此笔者提出了单装消耗标准确定思路,如图1所示。
具体计算步骤如下:
1) 选择典型部队,确定维修周期。以某典型部队在1个维修周期内装备使用过程中的维修器材消耗情况为依据,测算单装消耗标准。
首先,针对型号装备特点,选择部署时间较长、配套建设较完善、使用环境条件较典型的部队作为基准。其次,以年为单位计算装备预防性维修间隔期(简称“标准维修间隔期”)。若装备预防性维修间隔期采用广义时间(如行驶里程、炮弹发射发数、工作时间等)作为单位,则需要进行转换,转换公式为
(1)
2) 计算1个标准维修间隔期内单台装备的维修器材消耗量。包括预防性维修器材消耗量和装备故障修理器材消耗量,其中:预防性维修器材消耗量可根据装备等级维修消耗标准计算得出;装备故障修理器材消耗量可根据装备实际统计消耗量或相似装备历史统计消耗量计算得出,或根据装备可靠性通过计算各组成部分的故障率得出[10-11]。因此1个标准维修间隔期内单台装备的维修器材消耗总量
(2)
3) 计算单装维修器材消耗标准。首先,根据装备标准维修间隔期内维修器材消耗总量计算单装维修器材消耗标准,即
(3)
(4)
4) 计算调整系数。从装备操作使用方法、人员及配套建设条件、环境条件3方面,将各部队与“典型部队”进行对比分析,得出维修器材消耗标准调整系数
(5)
4 示例分析
设某型装备在甲、乙、丙、丁4个单位分别部署了100、70、80、50台。该型装备大修间隔期为发动机使用1 000 h或行驶12 000~13 000 km,1个大修期内需进行1次中修、4次小修,具体的预防性维修间隔期如图2所示[12]。
该型装备的维修保养工作由部队修理机构、战区修理机构和军种大修厂3个级别的不同保障力量承担,在整个维修保障工作中,共需使用2 000余种维修器材,以其中的A类维修器材为例,验证单装消耗标准确定思路和计算方法的可行性和合理性。
4.1 单装消耗标准计算
1) 选择典型部队,确定维修周期。由于甲部队部署该型号装备时间最长、数量最多,且各种配套建设相对完善,年度器材消耗量趋于稳定,因此选择甲部队作为典型部队。
甲部队的战备等级规定其对该型装备的年度动用时间为50 h,结合该型装备的大修间隔期,根据式(1)可得该型装备的标准维修间隔期
2) 计算标准维修间隔期内单台装备所需维修器材消耗量。假设在标准维修间隔期内,甲部队该型装备对A类维修器材的需求如下:
(1) 在战区修理机构进行中修时更换1件A类维修器材;
(2) 在大修厂进行大修时更换1件A类维修器材;
(3) 甲部队在标准维修间隔期内使用该型装备时,A类维修器材的平均故障率为20%,当其发生故障后,需将装备送至战区修理机构进行修理,更换1件A类维修器材。
根据式(2)可得甲部队在标准维修间隔期内使用该型装备时,所需消耗的A类维修器材量
MT=1+1+1×0.2=2.2(件)。
4) 以乙单位为例,分别计算在乙、丙、丁3个单位该型装备单装消耗标准的调整系数。具体步骤如下:
4.2 单装消耗标准应用
4.2.1 宏观把控和管理维修器材需求量
1) 计算全军每年对A类维修器材的需求量
根据该型装备的单装消耗标准、各单位部署的装备数量和调整系数,可得该型号装备平均每年对A类维修器材的需求量
MEA= 0.11×(100+1.5×70+
1.5×80+2×50)=46.75(件)。
2) 计算各级保障力量对A类维修器材的需求量
根据该型号装备在不同修理级别中A类维修器材的消耗系数,计算各级保障力量所需的A类维修器材量。其中:
基层修理单位的A类维修器材年度需求量
战区直属修理单位的A类维修器材年度需求量
军种大修厂的A类维修器材年度需求量
由此可见:该型装备全军年平均需要A类维修器材46.75件。同理,可得其他装备对A类维修器材的年均需求量,进而得出全军每年所需A类维修器材的数量。结合各级修理机构对A类维修器材的需求量,可针对各级保障力量制定维修器材供应计划,达到全面掌握、宏观调控维修器材储备和供应的目的。
4.2.2 制定维修器材的年度筹措、储备和供应计划
1) 对于军种维修器材管理机构,由于该型装备均部署在同一军种,该军种每年应上报的A类维修器材需求量为46~47件;由于该军种直属的大修厂承担了该型号装备的大修任务,每年对该型装备进行维修时平均所需A类维修器材数量为21.247 9件。因此,该军种即可结合当前A类维修器材的储备情况,制定本军兵种内该型装备相应维修器材的储备和供应计划;同时,确定军种直属大修厂对A类维修器材的需求计划。
2)对于战区维修器材管理机构,由于其仅保障本战区的部队,假定甲单位和丁单位属于同一战区,则该战区只需保障这2个单位的维修器材需求。甲、丁2个单位该型装备保障每年所需A类维修器材的数量为0.11×(100+2×50)=22件。根据该型装备维修任务分工及各级维修单位A类维修器材的消耗系数,可得战区直属修理机构每年需A类维修器材12件,战区以下各级维修力量需求数量为0件,军种直属大修厂的需求量为10件。在此基础上,战区可制定针对A类维修器材的储备和供应计划。
5 结论
笔者提出的单装消耗标准制定方法仅适用于具有明显预防性维修间隔期的装备,对于战略导弹、大型复杂舰艇等装备,该方法仍有待进一步检验和完善;同时,对于人员及配套建设条件、环境条件等对维修器材消耗量的影响,本文仅根据历史数据进行了统计分析,尚未建立科学定量的关系模型,下一步仍需对相关问题进行深入研究。