面向装备维修保障任务测算的“损坏单元”分析与设计

2022-06-24 07:45李明雨高鲁许宏伟
火炮发射与控制学报 2022年3期
关键词:兵种分队测算

李明雨,高鲁,许宏伟

(1.陆军工程大学石家庄校区 装备指挥与管理系,河北 石家庄 050005;2.陆军步兵学院石家庄校区 军政训练系,河北 石家庄 050227)

装备维修保障是保持、恢复乃至提高军队战斗力的重要因素[1]。随着作战样式、装备编配、保障资源、战场环境的日益复杂化,战时装备维修保障呈现出任务重、标准高、难度大、时效性强等特点,将在未来战争尤其是对称作战条件下的体系对抗中发挥至关重要的作用[2]。因此,以战时装备维修保障需求为牵引,对当前的装备维修保障任务测算活动进行系统分析,以优化改进思路探究新的测算方法路径,不断提升任务测算精准度和保障质效,具有很强的现实必要性。

1 战时装备维修保障任务测算分析

1.1 5W2H法概述

5W2H分析法是又称七何分析法,是美国陆军兵器修理部在第二次世界大战中创立的。该方法简便,易于使用,富有启发意义,可系统性、程序性地分析问题,避免人为分析问题的疏漏,在研究难以直观呈现映射关系的问题时具有较强的实用价值。而研究战时装备维修保障任务就要充分考虑其动态复杂和多维作用的特点,确保研究的科学性、真实性。5W2H法研究要素具体含义如表1所示[3-6]。

表1 5W2H法研究要素具体含义

1.2 战时装备维保任务测算系统分析过程

1.2.1 Why:任务测算的研究原因

考虑到当前各部队的作战任务多样、力量组成多元、节奏转换频繁,而所属装备数量繁多、技术复杂、更新迅速,战时的装备维修保障呈现出时间紧、任务重、难度大、要求高的特点,“能力”与“任务”的矛盾越发突出。而装备维修保障任务测算,正是确保装备保障质效的先导,是制定装备保障计划及方案的重要依据。若测算精准度不高,就会严重影响装备维修保障的筹划与实施。考虑到当前装备维修保障任务测算的经验、方法、数据难以适用部队的战时需要,构建战时装备维修保障任务测算方法,提升测算的精准度和可靠性,显得尤为重要。

1.2.2 What:任务测算的客体内容

通过对装备维修保障任务测算的相关研究分析,不难发现装备维修保障任务测算研究的主要内容为:装备维修保障的相应的装备损坏数质量情况、装备维修力量需求、力量编组及任务分配等[7]。而研究客体是3类装备对象:单装平台、单类装备、建制单位装备。

1)关于单装平台,段飞飞等[8]通过分析武器装备故障预测与健康管理(PHM)技术运行模式和层次功能,将故障预测与健康管理技术应用到武器装备维修保障中并设计武器装备故障预测与健康管理视情维修系统;张波等[9]提出了单装消耗标准确定思路及计算方法,为装备维修保障需求提供有效理论支撑。

2)关于单类装备,赵劲松等[10]通过战时车辆装备维修保障任务的分析,构建了战时车辆动用量预计模型和维修任务量测算模型;伊洪冰等[11]在确定最小维修单元和维修组时标准等概念的基础上,通过对战时车辆装备战损抢修等级分析,建立了维修组时需求预计模型和可用组时预计模型,提出了基于最小维修单元的维修人员需求量计算方法。

3)关于建制单位装备,韩朝帅等[12]提出在支持向量机的基础上采用仿真优化的方式,进而构建装备维修器材需要量预计模型;薛辉等[13]以作战任务为牵引,基于我方装备战斗力指数及其与敌方目标对抗的损失交换比,在技术损坏模式中,依据零部件的不同寿命分布构建预测模型;在受击损坏模式中,采用数理统计方法构建预测模型。

考虑到三类研究客体的特征属性,对其进行维修保障任务测算的方法和结果会明显不同,其优缺点比较如表2所示。

表2 各研究客体装备维修保障任务测算分析特点比较

通过比较可以得出,选取恰当的研究客体,任务测算时可适当降低难度、提升精准度,这也正是任务测算研究的动力之一。因此,在研究装备维修保障任务时,可结合部队作战编成和装备任务实际,优先确定匹配度较高的研究客体,以此为基础进行相应的内容测算,提升任务测算质效。

1.2.3 Where:任务测算的地点环境

装备在战场损坏的具体地点,在具体任务测算时可引申为战场环境,要充分考虑影响装备损坏的战场环境关键要素,包括地形及道路条件、隐蔽条件、温湿度、风沙气压和战场防卫建设、电磁干扰、人文环境等。在损坏预计和任务测算时,战场环境情况的分析判断不容忽视,若条件允许,需将环境要素量化作为输入项进行分析。

1.2.4 When:任务测算的时间阶段

任务测算研究界定的是战时阶段,即区别于平时和战争状态。2010年版《中国军事大辞海》对战时的定义是:为战争持续时间,即从战争开始到战争结束的全过程。随着战争形态的不断变化,“战时”可理解为临战、战中、战后3个阶段。综合考虑,战时装备维修保障任务产生的阶段为敌我双方交战期间、对峙期间,任务测算的时间节点可以区分为战前对战时阶段的预测和战中对战时阶段的实时测算,前者较后者应用范围更广、研究价值更大,因此战时维修保障任务的测算常指战前对战时的测算。

1.2.5 Who:任务测算的人为因素

装备保障指挥员作为装备维修保障任务测算的主体,通过对敌情、我情、战场环境等要素的综合分析研判,结合作战指挥员的指令,完成战时装备损坏情况的预测和维修保障任务的测算。因此,装备指挥员的战场信息筛选掌控能力和果断的指挥判断能力影响任务测算的整体效果。此外,装备使用人员的操作熟练度和战场心理素质、情报侦察人员的情报甄别能力和维修保障人员的修复效率等也是影响任务测算结果的重要因素。

1.2.6 How:任务测算的思路方法

基于部队战时各作战单元考虑,将作战任务及样式、装备实力及效能、装备运用、作战对手、作战环境等对维修保障任务影响的关键因素分析量化,构建适宜的预测模型方法,得出精准度较高的战时装备损坏情况,并以此分析确定相应的装备维修保障任务。

1.2.7 How much:任务测算的验证应用

当前的一系列研究旨在提高装备维修保障任务测算的精准度,但测算效果的评判方法及标准,才能验证其测算思路方法科学性和有效性,在研究中可采取实战化演练、仿真、兵棋推演等方法进行结果验证,或是结合近期已发生的实兵对抗演练的装备损坏和维修保障任务统计对其进行方法验证。测算结果在战时装备维修保障中应用主要体现在:通过任务与能力的匹配度分析,区分情况研究拟定维修保障优化策略,提升保障质效。

2 “损坏单元”构建论证分析

通过5W2H法对装备维修保障任务测算的系统分析,可得出装备维修保障任务测算各要素各环节的优势和存在的问题,从而找到任务测算的新路径和基准。基于此目的,研究的思路是:选取或构建合适的研究对象,使得所属装备一致性较好,便于装备维修保障任务的计算、分类和分配,便于维修保障力量和资源的统筹和优化。现提出“损坏单元”的概念并以此为研究对象对装备维修保障任务进行分析及对测算的思路提供参考。

2.1 “损坏单元”概念界定

综合考虑当前关于装备维修保障任务测算的研究主体特点,放大优势、优化不足,提出“损坏单元”的概念。基于部队战斗力考量,一般建制单位一旦实力损失达到一定比例,将视为丧失战场战斗力,需退出战斗。正是出于这种考虑,“损坏单元”是指:为确保部队战斗力持续有效,研究部队战时装备维修保障任务时的(最小)编制单元。

2.2 “损坏单元”构建考量

基于构建“损坏单元”应综合考虑战时装备保障特点规律,便于装备维修保障组织实施和方法的广泛运用,便于维修保障体系的综合集成、整体优化,有效提升装备测算精准度。简单来说,“损坏单元”的总体构建考量为:基于“3个提升”考虑和“5个一致”原则,论证构建“损坏单元”,实现“3个统筹”效果。如图1所示。

2.2.1 “3个提升”构建起源

1)提升任务测算精准性。装备维修保障作为装备保障的重要组成部分,而任务测算正是装备维修保障活动的先导,其精准性不容忽视。纵观近年来发生的战争,战时装备维修任务测算足以引起整个战场态势的“蝴蝶效应”。当前,我军任务测算难以满足战时装备维修保障筹划和实施的需要,急需改善提升。

2)提升任务实施便宜性。随着部队装备体系的日趋复杂、不断更新,战时装备维修保障对临机处置时效性要求较高,如何快速简化任务部署分配流程是装备指挥员重点考虑的问题。通过研究使得装备维修保障组织实施更为简便可行,就显得很有必要。

3)提升任务测算成效性。战时装备维修保障愈加呈现力量编组多元、资源储供有限的特点,利用现有保障条件高效完成维修保障任务,对维修保障力量、资源的优化需要有明确的指向性要求。而当前的装备维修保障显然难以达到这一要求。

2.2.2 “5个一致”构建原则

1)装备本身一致性。“损坏单元”所属装备类型、型号相对统一,本身的特征属性一致性较好,是聚类研究最根本的物理基础。因此,装备本身一致性使得装备维修保障整体的研究思路明确,考虑层次简便,形成的研究成果更具通用性和说服力。

2)损坏规律一致性。“损坏单元”所属装备受战场环境等外界多要素影响约束,其损坏机理、样式和规律一致性较好,对装备损坏的相关因素进行量化分析时,可选取相近的影响系数整体考虑。预测形成的损坏结果也便于研究总结战时部队整体装备损坏的特点规律。

3)力量运用一致性。为达成作战任务,“损坏单元”采取相近的装备配置、部署和使用方式,相应的装备力量运用方式一致性较好,因此,可统一考虑力量运用要素对装备损坏的量化影响分析,适当减少测算对象的差异性。

4)维修需求一致性。“损坏单元”所属装备战时损坏对应的维修力量、专业、方式、设施、设备、器材等需求一致性较好,便于各类需求的统计、归类和汇总,综合形成整体的需求测算结果也更为精准。

5)平战要求一致性。“损坏单元”对于装备维修保障平战要求一致性较好,保证战时的任务测算精确化、快捷化,推动装备维修保障的平战一体化建设发展,坚持平战兼容、寓战于平、战训耦合,促进平时的装备维修保障训练和资源部署管理。

2.2.3 “3个统筹”构建效果

1)任务统筹。战时的装备维修保障呈现任务多、范围广、难度大的特点,装备维修保障任务的完成主体在不同的部队层级不尽相同。构建“损坏单元”采取的是适当范围的聚类整合,更便于战时装备损坏情况的收集、汇总及处理,便于指挥员对维修保障任务的综合权衡、科学筹划和精准组织。

2)力量统筹。针对装备维修保障所需专业多而杂的特点,合理高效的维修保障力量统筹至关重要。因此,构建“损坏单元”要重点满足战时对所属维修保障人员编配调整的可行性和适当性,达到“能力”与“需求”的最佳匹配。

3)资源统筹。此处的维修保障资源主要包含保障装备、维修设备、维修设施、维修器材等[14],维修保障资源短缺常常是装备维修保障实施时急需解决的瓶颈问题。因此,构建“损坏单元”更便于该资源的使用、消耗和储供的整体统筹。

2.3 “损坏单元”基本建构体系设计

考虑到部队各层级装备作战编成、装备编配使用、保障力量资源等实际情况,装备维修保障存在明显差异,因此,构建“损坏单元”并不能一概而论,而应该基于“损坏单元”构建考量,结合部队类型进行合理区分,构建形成一个科学合理的“损坏单元”体系。部队层级高,更便于装备维修保障的整体统筹,而部队层级低,更便于装备维修保障的任务测算,因此,“损坏单元”应在确保任务测算科学性和精准度的前提下编制层级尽可能高。采取“自上而下”的逐层分析方法确定各级部队的“损坏单元”。考虑到构建“损坏单元”的应用性和推广性,以涵盖部队较为全面、更具代表的集团军为例,从作战实际出发,主要研究确定其作战部队中合成部队和兵种部队的“损坏单元”,以便于下一步装备维修保障的“精确化”测算、“精细化”筹划和“精准化”实施。而其他部队亦可照此方法结合实际科学论证相应的“损坏单元”。

2.3.1 合成部队“损坏单元”分析

1)旅级考虑。考虑到旅级合成部队作战任务、力量编成、装备体系的复杂性,若在旅级整体构建“损坏单元”,明显难以满足“3个提升”起源和“5个一致”原则,也不能实现“3个统筹”效果。由于旅级合成部队装备类型多、数量大,对应的损坏规律、力量运用和维修需求差异性明显,以此为研究基准,虽便于战时装备维修保障的整体统筹和重点把握,但不便于任务的精准测算和具体实施,这显然有悖于部队战斗力的生成规律,更难以适用战时复杂多变的战场需要。因此,应进行向下层级的分析论证。

2)营级考虑。合成部队对应的营级单位主要考虑作战分队,即兵种分队和合成分队。针对炮兵营、防空营等兵种分队,其作战任务固定、装备构成单一、力量运用明确、维修需求统一,可在此层级按照兵种分队类别构建若干个“损坏单元”,便于战时装备维修保障时的力量编组和资源分配,尤其是在基于基本维修单元进行维修作业时,“损坏单元”的综合考量可对维修保障任务进行精准的“靶向”定位和快速的分配处置,大大提高其装备维修保障任务完成的质量和效益,由于基本达到“3个统筹”的构建效果,故不再向下层级考虑。而针对合成分队,作为全新的基本作战单元,包含坦克、步兵、炮兵、工兵分队,几乎囊括了陆军部队所有基础兵种专业,其下属的连级作战分队作战任务、装备类型、力量运用等多个维度差异性明显,因此,若在合成分队营级构建“损坏单元”缺乏科学性和可行性。

3)连级考虑。营级合成分队下属的各连基本属于单一兵种,已基本满足装备本身、损坏规律、力量运用、维修需求、平战要求等一致的原则,且作为战术组织实施的基本考量,在此层级区分兵种类别设置若干个“损坏单元”具有明显优势,故不再向下层级延伸考虑。

至此,合成部队应在其连级合成分队和营级兵种分队构建“损坏单元”进行装备维修保障任务测算研究。

2.3.2 兵种部队“损坏单元”分析

1)旅级考虑。与旅级合成部队类似,虽然旅级兵种部队装备类型相对统一,损坏规律、力量运用和维修需求等一致性较好,但旅级单位作战任务、力量编成、装备部署较为复杂,整体作为基准不便于任务的精准测算和具体实施,若在旅级整体构建“损坏单元”,同样难以达到“3个统筹”效果。因此,应进行向下层级的分析论证。

2)营级考虑。与合成部队的营级兵种分队类似,兵种部队对应的营级作战分队主要是兵种分队。其作战任务固定、装备构成单一、力量运用明确、维修需求统一,可在此层级按照兵种分队类别构建若干个“损坏单元”,不再向下层级考虑。

至此,兵种部队应在其营级兵种分队构建“损坏单元”进行装备维修保障任务测算研究。

2.3.3 “损坏单元”基本建构体系

综合以上分析,可考虑在旅级合成部队的连级合成分队和营级兵种分队构建“损坏单元”,在旅级兵种部队的营级兵种分队构建“损坏单元”,形成集团军层面的“损坏单元”基本建构体系,并以此作为研究基准对象,聚类整合相关要素进行装备维修保障任务测算的相关研究,可有效实现“3个统筹”效果。其基本建构体系如图2所示。

3 结束语

笔者采用5W2H法,从原因、内容及客体、地点环境、时间阶段、人为因素、思路方法、验证及应用7个层面对战时装备维修保障任务测算进行了全面的系统分析,找到任务测算的新路径和基准。以集团军为例,基于“3个提升”起源和“5个一致”原则,自上而下论证构建“损坏单元”体系,实现“3个统筹”效果,以便于装备维修保障组织实施和方法的广泛运用,利于维修保障理论体系的综合集成、整体优化,为下一步装备维修保障任务测算方法研究奠定基础,其思路可供业界学者论证和探讨。

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