浅谈价值工程在国外武器装备维护中的应用

张世艳，杨 瑛，胥泽奇，朱 蕾

(1.西南技术工程研究所，重庆 400039；2.中国人民解放军95607部队，成都 610500)

浅谈价值工程在国外武器装备维护中的应用

张世艳1，杨 瑛2，胥泽奇1，朱 蕾1

(1.西南技术工程研究所，重庆 400039；2.中国人民解放军95607部队，成都 610500)

价值工程对降低武器装备全寿命周期成本具有重要的作用，受到高度重视。文章简要介绍了价值工程的概念及其在武器装备全寿命周期的作用，结合价值工程在国外某型炮弹维护过程中的应用，介绍了价值工程在武器装备维修维护中应用工作的7个阶段，以及各个阶段特征，可为国内武器装备全寿命期内的价值工程应用工作提供参考。

价值工程；武器装备；维护；全寿命周期成本

1 引言

随着高新技术在武器装备中的广泛应用，武器装备战术、技术性能不断提高，研制、生产成本日益增加，使用和保障维护费用也大为增加。武器装备全寿命周期费用为武器装备从立项开始至报废处理的整个寿命历程中所消耗的全部资源和费用的总和。如何控制武器装备全寿命周期费用、降低军费开支是世界各国共同关注和研究的课题。为了降低武器装备全寿命周期成本，仅专注于研制、生产等方面的成本控制是远远不够的，需要在武器装备全寿命周期中作系统考虑。利用价值工程降低武器装备全寿命周期成本是一种非常有效的方法，在美军武器装备维护中有很多成功应用的范例。

2 价值工程概述及应用

价值工程(Value Engineering，简称VE)是指着重于功能分析，力求用最低的全寿命周期费用，提供在功能上能充分满足用户要求的产品、服务或工程项目，从而获得最大经济效益的有组织活动[1]。自1954年起，美国海军就开始了价值工程在武器装备研制、生产和维护方面应用的工作，美国国防部根据价值工程在武器装备上的实际应用，将其定义为“对国防部系统、武器、设施、活动、物资进行最本质的功能性需求分析，以最小成本达到武器装备的安全性、可靠性、维修性及质量要求的创造性活动”[2]。它们将价值工程贯穿于产品的研制、生产、使用、维护等各个阶段，各单位、部门相互配合，准确地评估产品成本、功能，以达到最大限度提高效费比的目的。美国联邦政府应用价值工程每年至少可以节约十亿美元的费用，最成功的的应用就是克兰陆军弹药活动(Crane Army Ammunition Activity，CAAA)小组与美国海军水面作战中心合作的一个基于价值工程的某型炮弹维护项目[3]。在该项目中，研究人员按照价值工程的分析步骤从问题定位、信息收集、功能分析、方案制定、方案评价、决策及实施7个阶段开展研究工作。

2.1 问题定位阶段

在价值工程实施开始的阶段，首先应选择价值工程对象，对所选择对象出现各种问题进行分析，找出关键问题，并进行重点分析。在该项目中， CAAA小组首先对该炮弹出现的问题进行了全面的分析，得出能够促使敌方主体燃烧并产生强烈的热源分散扰乱目标和敌方导弹的追踪系统的点火系统组成是该炮弹的关键问题。而该炮弹经一定时间贮存后在样品试验时出现了点火问题，是常见的失效方式。

2.2 信息收集阶段

信息收集阶段着重收集研究对象的信息资料，确定功能指标体系。这一过程最主要的挑战是克服惯性思维(即我们通常是如何做的)，避免问题分析的一般化、概念化，必须做具体分析，收集一切可用的成本资料。在价值工程实施过程中，可以通过设置基本原则指导工作，根据原则划分方向和范围，加以精炼以获得更多信息。在对该炮弹信息收集阶段，CAAA小组对大量产品进行了检查，寻找失效率高的薄弱环节，并寻找失效原因，从需要依据的标准，对比对象等各个方面搜集信息资料，以供维修维护中应用并避免在后续生产中出现相似的问题。

2.3 功能分析阶段

价值工程功能分析阶段的主要工作就是系统地分析武器装备、武器装备产品的主要功能，回答最基本的问题“研究对象的功能是什么？”价值工程方法主要的优势是在不损害武器装备性能的前提下以最有效的方法达到核心要求。

在价值工程实施过程中，CAAA小组的功能分析表明，该弹自身只是作为一种广泛部署的防御系统中的组成部分。其失效主要集中在该弹的点火器组件中，与系统的发射或系统的其它部分无关。作为防御系统的一部分，虽然弹体是密封的，但是生产环境的湿度会引起点火器中的镁丸氧化，从而影响到其点火功能。对于有问题的弹药，通常做法是废弃、解除装备。然而生产新的弹药不得不考虑较长的生产时间，生产成本，难以满足战争的需要。CAAA小组对该弹的基本功能进行重新检查，通过分析，小组确定了问题并不存在于整弹，失效的原因在于点火器。

2.4 方案制定阶段

方案阶段从提高对象的功能价值出发，在正确的功能分析和评价的基础上，针对应改进的具体目标，通过创造性的思维活动，提出能够可靠地实现必要功能的新方案。此阶段的特点是要打破现有框框，进行创新和提高，发挥真正的独创性，最终提出改进方案。进入方案阶段后，研究人员必须在对研究对象的功能要求和存在问题全面了解的基础上，释放创造力并发展新方法。

对于寿终产品，典型的解决方法是进行废弃处理，生产新产品代替。然而，根据价值工程的指导，则应该寻求新方法解决存在的问题。新方法必须是一种能够提供经济可行的、能够保证质量、安全和满足时间要求的方法。对于该型炮弹，最大的挑战在于点火器中敏感的含能材料。CAAA小组制订了多种解决问题的方案，包括重新做总体设计、拆卸替换等。这一阶段要求设计人员、生产人员、安全人员等的参与，综合制定解决问题的各种方案，针对装备价值指标，寻找较优的方案。

2.5 方案评价阶段

在此阶段，应该对所提出的方案进行技术评价和经济评价。技术评价主要评价方案能否实现所要求的功能，以及方案本身在技术上是否能实现。例如，评价所提出的解决方案是否满足用户需求，判断方案是否会影响系统任何其它部分的工作，以及方案实施过程中可能遇到的困难等。经济评价是对方案实施所需的成本及其所能产生的经济效益进行分析。对每个解决方案的成本进行评估时，包括人员、设备、培训和其它所有相关的成本。

在对该弹进行技术评价时发现，其挑战不在于重新对燃烧弹做总体设计，而是该弹能否被拆卸，是否能将问题点火器替换？是否能在保证安全的前提下同时保证维护结果的质量？分析结果表明，由于CAAA小组取得了完整的安全记录和完备设施系统，这就减少了维护过程的风险，只要对该弹进行快速的分解，从而对点火器进行安全拆除并替换，可以在保证安全性的同时保证产品的质量。在进行经济评价时，只要满足购买新设备的需求，就能完成方案的实施过程，可以节约大量成本。因此，通过评价阶段的成果，小组确定了最优的方案。

2.6 决策阶段

将以上各阶段的分析成果形成详细的评估报告，提交给专家和决策者进行评审。报告内容必须包括累积的数据信息资料和方案实施大纲，并对方案实施过程、方案的结果进行阐述分析，为决策者提供参考和支持。

由于该弹的设计成员全程参与了CAAA小组方案设计的过程，其中包括部分评审人员，方案就比较容易理解。专家和所有参与人员一同对该弹维护成本和过程步骤的优点和风险评估，结果一致认为，对该弹进行维护相对于重新生产新产品而言，能节省巨大的开支，可为使用者更快速地解决了该弹失效率高的问题且风险可控。

2.7 实施阶段

方案实施阶段包括小范围的试验阶段和工程化实施阶段。为了进一步控制工程风险，在方案大范围实施阶段前，还须在小范围内开展试应用，以使方案获得最终认可。小范围的试验阶段须按照方案要求进行试验，系统地监控方案执行进程，严格按照时间要求和计划执行并将方案执行过程的试验结果和经验教训形成一份书面报告。如果方案实施过程顺利，试验效果较好，得到了期望的结果，那么方案才可能通过最终认可，从而实现大范围的工程化应用。

CAAA小组通过对30枚弹药开展维护工作，以确认维护方案的有效性。试验结果非常理想，通过了海军决策者的认可。继而再次投入了300枚弹药开展维护工作，所有样品均顺利通过测试。因此，该弹的维护方案被证明是安全、有效的，是满足海军需求的最好的办法。同时，上级部门为维护工作和设备采购提供了资金保障，极大地加快了维护工作的进程。

3 结语

价值工程是一种技术经济分析方法，以最低寿命周期成本，可靠地实现产品的必要功能。如果在武器装备的设计阶段早期就应用价值工程，则能发挥出更大的效益。自1957年以来，美国海军和国防部对价值工程在武器装备上的应用非常重视，取得了很多成功应用的案例。CAAA小组某弹维护项目获得了“国防部价值工程成就奖”。据统计，通过价值工程在该弹维护工作过程中的实施，至少节约了780万美元。

目前我国对武器装备建设的投入逐年增长，价值工程在武器装备全寿命周期的应用工作却并未广泛开展，只是初步的尝试[4]。为了有效地利用国防经费，以最小成本可靠地实现产品的功能，价值工程作为一种有效的方法，在武器装备维护方面的应用，还需要进行更深入的研究和实践。

[1] Wang C J. Application of value engineering in ship building and repairing[J]. Communications standardization， 2007，(161):85-86.

[2] Benstin Mark S, Benston David P, Haraburda Scott S. Using value engineering to reduce life cycle cost[J]. Defense AT&L. January-February，2011:31-34.

[3] Mandelbaum Jay, Reed Danny L. Value Engineering Handbook[M]. Institute for defense analyses， 2006.

[4] Chen L, Peng J X, Zhang G A. Study on value engineering, standardized management in ordnance equipment support[J]. Value Engineering， 2008，(6):85-88.

责任编辑 王菊平

Application of value engineering in weapon equipmen maintenance abroad

ZHANG Shi-yan1,YANG Ying2,XU Ze-qi1,ZHU Lei1

(1.Southwest Research Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China； 2.Unit 95607 of the CPLA, Chengdu 610500, China)

Value Engineering(VE) plays an important role in reducing the life cycle cost of weapon equipment, which attaches high attention. This paper introduced the concept and the effect of value engineering in weapon equipment life cycle, consider with the application of value engineering in the maintenance of foreign missile, seven phases of value engineering in maintenance of weapon equipment were introduced, as well as the characters of the seven phases, which can provide reference for the application of value engineering in the life cycle of weapon equipment in China.

value engineering; weapon equipment; maintenance; life cycle cost

2017-03-29 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2017.03.14

张世艳，女，重庆铜梁人，工程师，硕士，主要研究方向为装备环境试验与评价。

F273

A

1003-8078(2017)03-0065-03