装备系统工程发展现状与趋势综述.doc

随着科学技术的不断发展, 许多新技术被优先用于军事装备, 使得现代武器装备的复杂程度和占有的元器件数量大大提高， 装备的维修和保障也越来越复杂， 大型复杂武器装备都面临着使用保障费用高和战备完好性差两大难题, 引起了世界各国军方的高度重视.为解决这个问题， 国外大力开展了装备综合后勤保障研究（ Integrated Logistic Support即 ILS) , 其主要目标就是用可负担的寿命周期费用实现装备系统的完好性指标, 并规定综合保障计划从整个采办工程项目立项开始,且在装备系统寿命周期内始终执行。1. 国外综合保障现状1.1 俄罗斯综合保障现状近年来,在国家经济体制变革的同时，俄罗斯军队的改革工作也在逐步深化.例如,武器装备维修保障工作为适应现代战争多军兵种联合作战的要求。在前苏联体制的基础上，既有所继承，又有较大的调整。 一、实行统一管理与分级组织实施的管理体制 俄罗斯武器装备维修保障基本上继承了前苏联统一管理分级组织实施的管理体制。国防部总装备部和各级装备部门负责全军通用武器装备维修保障，在各军种司令部设立的技术保障部门负责本军种专用装备的维修保障.总装备部通过下设二部一局,即导弹军械部和汽车装甲坦克部和发明局,统管全军通用武器装备维修保障.导弹军械部和汽车装甲坦克部各编制有57个处，分别负责武器装备的采购、调配、使用、管理、保养和修理，并对新型和改进型武器装备的战术技术性能提出要求；发明局主管全军的发明与合理化建议工作。各军种司令部也相应设立了导弹军械部、汽车装甲坦克部（或汽车牵引车部)和合理化建议委员会(或发明局）,由主管装备的副司令领导,负责本军种的通用武器装备的采购、调配、使用、管理、保养和修理等业务。各军种（陆军除外）的专用武器装备的维修保障由本军种司令部技术保障部负责，并由司令部分管技术和工程的副司令领导。军区集团军一直到连一级分别由各级的副职负责本级武器装备的维修保障工作. 二、建立划区保障与平战结合的保障体制 为了使保障体制与市场经济体制接轨，俄军现已在高度集中统一的保障体制基础上建立起具有区域联勤性质的划区保障体制，并通过在各军区设立的若干划区保障中心来具体实现这种保障体制,负责对保障区域内的各军种进行后勤和技术保障、其中,平时的维修保障由各军区设立的综合性的技术修理中心承担.技术修理中心属于非建制单位，设有若干修理厂和修理所。由于它有一定的业务自由度和经济自主权，故平时还可开展有偿出租仓储设备和提供运输及维修等服务。而建制维修机构主要组织战时装备的维修保障。 三、制定三级维修与分类实施的保障制度根据装备维修任务的不同；俄军将武器装备维修划分为小修、中修和大修三个等级.并由各级维修部门组织实施：小修是通过更换个别零部件、进行调整作业来排除故障，主要由使用人员和修理分队在使用现场进行；中修是对武器装备中损坏的部分进行更换和修理，并对其余部分进行故障检查，从而恢复武器装备的使用性能，主要由修理厂、专业修理所和维修基地完成，一些大型装备的中修通常有使用人员参加；大修是对武器装备进行全面拆卸和故障检查，更换或修理其所有损坏的组成部分,然后进行装配、综合检查和调试，由修理厂、维修基地和军工厂完成.俄军的维修保障按装备的种类来实施，分为火炮、坦克、汽车、工程、化学、通信和军队指挥自动化系统、航空工程和后勤勤务、舰艇及其他专用武器维修保障等。四、提高武器装备维修机构的机动能力俄军非常重视武器装备维修机构的机动能力,在维修装备的配备、维修部队训练方面都采取了相应措施，如装备大型运输机，提高空运能力；优先发展机动后勤维修装备等。同时对保障分队进行合理编组和配备,例如为机动部队编配相应的运输、修理、后勤和物资保障分队，通过合理编组。积木式搭配训练和使用,使之具有较强的灵活反应能力.为使技术保障装备具有高机动能力，俄军在装备研制中力求使武器装备向智能化、高技术化、轻型化和小型化方向发展，以方便实施机动维修保障。五、重视统一计划的预防性维修保养俄军非常重视装备的日常性维护保养，规范性的要求是:采用统一计划的预防性维护保养制度，严格控制维修质量，并采用多种保养方法，力争将部分故障消灭在萌芽状态。工作中常用的程序为：各维修保障单位根据武器装备的试验数据，制定武器装备综合维修检查计划。计划批准后，由各类武器装备维修勤务的主管人员组成武器装备维修检查委员会；委员会对武器装备状况及保管方法进行详细的调查,以控制维修质量。俄军维护保养方法主要有：分组作业法：成立装备维护保养组，对一种武器装备进行保养作业，主要用于对坦克、火炮的保养；岗位工序法：将不同武器装备的全部作业任务分散到若干个专业岗位,进行程序化的保养,主要用于小批量武器装备的保养；流水作业法:划分各作业小组，在各专业工位配备所需的设备，使各型武器装备在各个专业工位上所耗用的时间相等，实现大批量武器装备保养的流水线作业.六、突出装备现场抢修的保障要求俄军有关条令规定装备维修尽量到现场进行。目前，从连到集团军所有战术作战级都力争进行战损装备的现场抢修。特别在营一级，小修通常在装备损坏现场或附近隐蔽测点进行.在这一级编有一个修理排（分队），其任务是帮助使用人员对损坏装备进行修理.俄军现场修理的通常作法是：各营在战时设技术观察站，由负责补给和修理的副营长指挥。技术观察站的任务是观察战场情况,发现损坏装备时,立刻将其位置报告给营修理排,同时对装备损坏程度和原因做出评估。技术观察站和修理排经常保持通信联络，需要时，营修理排则派人到装备损坏现场去进行修理.此外，俄军还十分注重装备维修的教育训练和基层维修力量的建设，已以形成一套从设备、管理方法到人员队伍较为完善的武器装备维修保障体系。1.2 以美军为代表的英美法综合保障现状一、 概况美国在装备保障的发展最具有代表性。1964年美国国防部颁布DoDI4100。35系统和设备的综合后勤保障要求，首先提出了“综合后勤保障”(ILS)的概念,并提出了装备全寿命管理中的综合后勤保障问题；1968年美国国防部指令DoDI 4100。35G国防系统和设备综合后勤保障指南中把综合后勤保障划分为11方面的工作要素；1971年颁布了DoDI5000.1重要武器系统采办指令,明确指出要将费用作为主要设计参数之一，要把使用和保障费用指标与武器系统设计指标挂钩综合考虑。到20世纪80年代中期，美国军方认识到保障性问题不仅需要通过分析与设计来解决,更要从管理入手，强调全面解决。1983年美国国防部修订颁发了指令DoDD5000。39系统和设备综合后勤保障的采办和管理，该指令规定保障性应与性能、进度和费用同等对待,规定了从装备寿命周期的一开始就要开展综合后勤保障工作，以达到规定的保障性要求。到了20世纪90年代，美国国防部废除了DoDD5000.39，将综合后勤保障纳入国防部指示DoDI5000.2防务采办管理政策和程序，确定将综合后勤保障作为装备采办工作的一个不可分割的组成部分。1997年5月美国国防部颁布的MIL-HDBK-502采办后勤将综合后勤保障改为采办后勤，强调保障性的重要性,明确保障性是性能要求的一部分，保障性分析是系统工程过程的一个不可缺少的部分.2003年5月美国国防部颁发的最新版本的5000系列采办条例将保障性和持续保障(sustainment）作为武器系统性能的关键要素，强调在产品的采办和持续保障中,应考虑并在现实可行时采用基于性能的后勤（PBL）策略作为国防部落实产品保障的优选途径。近年来,美军为了提高维修保障能力，节约维修保障费用，在基地级维修中大力提倡这种持续保障合同维修,主张在基地级维修中利用私营企业的力量，引入军民合作、与军民竞争的机制.二、 现役飞机综合保障存在的问题诊断能力差,虚警率高，重测合格问题严重；备件供应不足,串件维修问题严重，战备完好性差；飞机老龄化问题严重，造成使用保障费用大幅增加，战备完好性急剧下降；大型复杂装备系统面临过时淘汰的严重挑战.三、 针对问题的设计改进F22战斗机从方案设计一开始就重视保障性，把保障性放在与隐身、超音速巡航、推力转向等同等重要的地位。在方案论证中，40的工作量用于与保障性有关的工作，反复进行权衡分析，如为提高机动性、减少雷达反射面而采用的内埋式武器舱和油箱与飞机的维修性及保障性进行反复多次的权衡.联合攻击战斗机（JSF）是美国洛克希德马丁公司正在研制的新一代先进战术攻击战斗机,具有隐身、高机动性、高生存性和低成本的特点，在飞机研制过程中强调经济可承受性、通用性和保障性。在JSF的6个关键性能参数(KPP)中，有三个与保障性有关：出动架次率、后勤规模和任务可靠性。为了满足这些KPP，必须将JSF设计成高可靠、易于维修和持续保障需要更少资源（人员、零备件和保障设备）的飞机。为此，美国国防部在强调JSF的经济可承受性的同时，通过改进可靠性、维修性和保障性设计，采用自主式的后勤保障系统和商务后勤保障等途径，使JSF的使用和保障费用比现役的F-16、F-117等飞机减少50左右.2. 我国综合保障现状2O世纪8O年代，国外综合后勤保障概念被引入我国，在充分消化、吸收和借鉴国外经验的基础上，结合我国的实际情况，我军制定并颁布了GJB3872装备综合保障通用要求、GJB1371装备保障性分析和GJB3837装备保障性分析记录等一系列国家军用标准，为开展装备综合保障工作奠定了良好的基础。近年来，除了有关综合保障工程的学术活动开展的十分活跃以外，某些型号在工程研制中也初步开展了保障性工作，主要包括开展保障性论证，确定保障性要求，进行保障性分析与设计，研制保障资源,建立保障系统等。但总的来看，综合保障在装备全寿命过程中的地位与作用仍不很明确，综合保障与装备的研制、使用、维修等严重脱节，在工程实践中效果不明显.2O世纪9O年代中期,随着综合保障工程在我军装备建设中的深入和发展，工程装备工作也逐步开展了综合保障的研究和工程实践，并取得了初步成效。如通过一些典型装备的综合保障工作试点,为综合保障工作积累了许多宝贵的经验；相继研究和发表了一批高水平的学术论文和专著，为工程装备综合保障工作打下了一定的理论基础。但由于目前我军工程装备综合保障学科建设仍不完善，真正意义上的开展综合保障工作的工程实践很少，缺乏系统研究和工程实践,突出表现在装备论证阶段没有具体的保障性要求和指标;装备设计阶段也没有明确的战备完好性要求、保障性约束条件和保障性设计要求；装备试验以及部署阶段对保障资源和保障系统的考核，往往因经费、进度和依据文件缺乏等因素的影响而简化工作程序或取消试验。3. 综合保障发展趋势3.1 综合化综合化是综合保障发展的主要趋势.随着科学技术的快速发展，各种技术相互渗透、相互影响，特别是CAD技术和IPPD的广泛应用，全面促进了现代武器装备设计、制造、维修和保障过程的综合化，出现了多学科综合设计,即充分利用多学科（各子系统）之间的相互作用所产生的协同效应获得整体性能最优的装备。在工程设计综合化的环境下，进一步带动了可靠性维修性保障性（RMS）向综合化的方向发展，包括RMS设计分析综合化，如可靠性、维修性和保障性的综合设计分析，FMEA与潜在通路综合分析,R试验综合化，后勤保障和诊断综合化，硬件软件综合化,RMS信息综合化等3。2 信息化信息化是当前国民经济发展和武器装备发展的大趋势，也是综合保障工程发展的必然走向。利用当今快速发展的数字化通信、网络传输等信息技术来完善综合保障管理、改造现用的后勤保障体系，已成为一条必由之路，如美国国防部一直在推行的持续采办和寿命周期保障（CALS)策略、后勤商务系统，美国第四代战斗机研制中采用的交互式电子技术手册、无纸维修车间、综合维修信息系统以及在军用装备后勤补给中采用的全资可视化系统等。3。3 仿真化仿真化是RMS技术的深入发展。建模仿真与虚拟现实技术在综合保障领域的应用具有广阔的前景。它不仅可用于可靠性维修性保障性（RMS）的指标论证、方案权衡、分析与设计,还可用于RMS的试验验证与评价。目前，美国空军联合工业界已开发出大量RMS仿真软件,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建（RAPTOR）软件、装备保障性仿真工具SCOPE等，对于帮助提高RMS设计与分析精度，缩短产品研制周期，减少武器装备寿命周期费用，提高战备完好性，解决专家流动，减少维修人力需求，以及采用计算机辅助培训，提高培训质量都有着极其重要的作用。3.4 智能化计算机技术的飞快发展促使人工智能技术在各种武器装备的发展中得到广泛应用，使各种系统具有在任务、环境等变化产生的复杂状态下靠系统自身完成规定功能的能力，实现智能化。如在F-15、F16、B1B、C-17等在役装备中使用的智能故障诊断和维修专家系统，各种RMS管理和设计分析的专家系统，装备RMS设计人员与维修人员培训专家系统等.21世纪,随着人工智能技术的进一步发展，武器装备在容错与重构智能化、RMS设计与制造智能化和后勤保障智能化等方面将会有更快发展。装备综合保障在现代高技术局部战争中的地位越来越突出。国外对装备综合保障的研究与实践已有近50年的历史，并取得了显著效果。被我国引入不到三十年，有了一些发展，但并不完善，建立完善的体制机制的必要性显而易见。不仅是空军,还有海军，在全军范围内这都将是一个很有意义的发展方向。参考文献1. 曹军海等。装备保障性建模与仿真技术综述。装备质量，总装备部技术基础管理中心，2003.22. 陈学楚等装备系统工程(第2版），国防工业出版社，2008。1