基于维修任务的装备维修人员需求预测*

卢 慧

（陆军炮兵防空兵学院 合肥 230031）

1 引言

随着军队体制编制改革的不断深入，新装备逐步列装，新装备系统科技含量高，对装备维修保障的需求提出新要求。新装备投入使用后，需要一定数量、具有一定专业技术水平的维修人员针对具体的维修任务进行维修保障工作。配置的维修人员冗余或较少，都达不到完成任务的要求，同时降低维修保障的效率，因此开展装备维修保障人员需求预测对提高维修保障效益至关重要。目前国内一些学者对维修人员的配置进行相应的研究，运用最小维修单元法［1～2］、排队论法［3～4］、仿真方法［5～6］、直接计算法、分析计算法等研究方法建立了一些维修人员优化预测模型，这些模型和方法的研究基本都适用于某一类型任务或某种类型装备，在维修人员数量确定上解决了部分维修保障的需求，但也存在相应的局限性。本文在参考前人研究的基础上，提出基于维修任务的装备维修人员预测模型，合理确定维修人员的数量，进而达到提高维修效率的目的。

2 维修人员编配分析与决策

2.1 维修人员确定内容和步骤

维修人员的确定主要包括人员类型和人员数量的确定两个方面。1）人员类型的确定主要涉及专业和技术等级的确定，通常采取定性分析。考虑的主要因素有相似装备的技术划分、装备的类型、结构、功能特点、使用与维修过程和方法、工作任务量、维修级别等。方法主要是分析装备使用过程中的技术专业需求，总结归类后与相似装备专业进行比较分析，进而调整确定所需的技术专业类型。2）人员数量的确定一般采取定量分析。人员数量的确定对于一套装备而言，可根据维修保障任务对人员数量的需求，结合维修保障任务需求、任务分配等，从维修工作多方面进行综合分析通过确定模型计算得到人员需求数量。分析步骤如图1。

图1 装备维修保障人员需求预测步骤

2.2 维修任务需求分析

维修人员的确定与维修任务密不可分［7］，维修任务是指为使装备保持或恢复到规定状态所必须进行的全部维修活动［8］。其具体需求分析可结合保障性分析技术确定维修工作内容、维修资源等问题，进而在分析过程中确定维修任务清单和完成任务所需的维修资源，利用这些数据进而确定相应专业技术级别的人员对应完成相应的任务。具体维修任务分析见表1。

表1 维修任务分析技术

2.3 维修人员配置分析流程

首先构建装备结构树，其目的是了解装备的结构关系，对装备各功能系统进行分解，从而确定区分出需要维修的部件系统以及仅需维护和保养的部件，进而确定维修任务清单分配表，然后将维修任务分解为详细的工序，最终通过确定每一工序的人员数量需求而获得人员需求总数量。具体维修人员分析配置流程如图2。

图2 维修人员分析配置流程图

3 维修人员数量确定模型构建

3.1 建模思路

模型如图3所示，即通过维修工作分析法将单个维修任务分解为多个维修工作。因而可以得出确定维修人员的数量可以从每道工序入手，确定每个工序每人每天的工作任务量、装备数量及维修次数。假设维修需求工时与人员有效工时相等，可以采取利用率法根据维修保障人员每人每天的利用率来计算人员数量。利用率太低，则维修人员常处于闲置；利用率太高，则维修人员处理不过来，装备修理时间延误［10］。该方法能够比较客观反映实际情况，确定结果结合部队实际情况可在编制范围内适当进行调整。

图3 维修工序流程

3.2 模型构建

3.2.1 确定某级别某专业维修人员的年总工时

确定总工时需同时考虑维修次数、装备数量和年任务工作时间等因素。

1）确定维修次数

式中：p为修理级别；Nq为该级别待修装备数量；Tq为平均每台装备每年的维修工时；Tp为该级别该装备的修理间隔期；Np表示年维修次数。

2）确定维修人员全年维修总工时

可根据维修任务分配表把所有工序上的修复时间进行累加得到单次修复该装备的维修总工时，然后乘以维修次数得出该级别进行维修的全年总工时数。

式中：Tp为维修全年总工时数；Ts为该装备维修工时。通过表2可获得修复性任务量，查询维修任务分配表获得预防性维修间隔期。

表2 XX装备维修工时统计表

3.2.2 确定某级别某专业维修人员总数

1）确定维修人员总数需要考虑每天人员有效维修时间。可通过下式求得：

式中：Rpjk代表p修理级别某类装备上所需第j专业第k级修理工的数量；ε为利用率；M为全年有效工作天数；L为每天工作时间。

2）确定全年某级别某专业等级维修人员总数，即

式中：w为某专业的技术等级总数。

3）确定全年某级别维修人员总数，即

式中：Rp为p修理级别上维修人员的数量；u为该类型装备专业总数；λ1、λ2均为权衡系数，取值依实际而定（一般取1～1.5之间），其中λ2的取值主要依据实际维修过程中是否进行修复性任务量而定。

4 示例分析

以某单位自行火炮火控系统设备维修为例，分析确定维修人员需求数量，检验上述方法的合理性和可信度。

1）火控系统设备故障模拟

因自行火炮火控系统发生故障，现由该单位一名K等级修理工对火控系统的故障进行修理，假设该修理工检测A单元模块故障需0.4h，检测B单元模块故障需0.6h，检测C单元模块故障需0.5h，检测整个系统故障需要5h。则其维修工时统计表如表3所示。

表3 修复自行火炮火控系统维修工时表

2）确定维修间隔期

通过表4可获得预防性维修间隔期为1个月。

表4 自行火炮火控系统预防性维修任务分配表

3）确定年维修次数

假设该单位需维修的火控系统共60部，平均每部每年任务量为2880h，通过表4可查得维修间隔期为1个月（30天），则根据式（1）可计算出全年基层级维修次数为

4）确定全年k等级修理工总工时

单次维修工时可通过表3获得，根据式（2）可得出Tpk=240×5=1200h。

5）确定全年有效维修时间

一般情况下，去除法定节假日及特殊情况后，可以统计得出全年实际有效工作天数。

假设单个修理工有效天数为180天，平均每位修理工的利用率为75%，每天工作时间为8h，即每天有效维修工作时间为8*75%=6h，则单个人员全年有效工作时间为180×8×75%=1440×75%=1080h。

6）确定人员数量

根据式（3）可以计算维修人员的数量需求为

R基k=1200/1080=1.11名

7）确定基层级所需维修人员的总数

假设λ1=1.2，λ2=1.5，w=4，u=60带入式（5）可得该基层级单位所需修理工总数

5 结语

本文根据维修资源配置分析流程、内容和方法，结合维修工作分析提出基于维修任务的维修人员需求预测，采取利用率法建立数学模型，实例验证确定了维修人员数量，可以作为维修人力资源编配的一种方法。同时该方法存在一定的局限性，主要针对预防性维修人员进行预测确定，下步还可通过装备故障率、可靠性数据等提高预测结果的精度，从最小费用消耗建立费用模型等角度进行研究。