基于系統(tǒng)工程的大型艦船綜合保障頂層策劃技術(shù)探討

（中國艦船研究院，北京 100101）

裝備環(huán)境工程管理

基于系統(tǒng)工程的大型艦船綜合保障頂層策劃技術(shù)探討

李能鵬

（中國艦船研究院，北京 100101）

運(yùn)用系統(tǒng)工程理論與方法，結(jié)合大型艦船型號研制程序，系統(tǒng)地規(guī)劃了大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃的主要工作內(nèi)容和工作程序，包括建立綜合保障工作體系并運(yùn)行、制訂綜合保障工作計劃、總體綜合技術(shù)分析、保障性設(shè)計準(zhǔn)則制定、保障系統(tǒng)設(shè)計等14個管理與技術(shù)方面內(nèi)容，該策劃具有指導(dǎo)性、可操作性和實(shí)用性，它可在大型艦船研制生產(chǎn)和使用過程中的綜合保障工作的有效深入開展中發(fā)揮重要指導(dǎo)作用，從而進(jìn)一步優(yōu)化大型艦船總體綜合作戰(zhàn)效能。

系統(tǒng)工程；綜合保障；頂層策劃

1 概述

美國等發(fā)達(dá)國家在航空母艦和核潛艇的型號研制管理過程中，也曾遇到過頂層設(shè)計不充分的問題，如缺少頂層設(shè)計和控制、技術(shù)協(xié)調(diào)不夠，進(jìn)度拖期、經(jīng)費(fèi)使用效率低、與使用要求有差距等。經(jīng)過不斷摸索、對比各種不同研發(fā)模式，已逐步固定在“頂層設(shè)計、統(tǒng)籌計劃、集中協(xié)調(diào)、聯(lián)合協(xié)同、前期驗(yàn)證”的模式上。以美軍大型艦船研制為例，軍方和承制商十分重視艦船工程的頂層設(shè)計，將系統(tǒng)工程的概念注入艦船的設(shè)計建造中。運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和采用系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)仿真的方法，進(jìn)行需求分析（理解分析軍方需求）、功能分析（確定總體功能和進(jìn)行功能分配）、技術(shù)途徑分析（分析提出可能的技術(shù)途徑）、評價決策（方案權(quán)衡和風(fēng)險評估）及描述系統(tǒng)要素和實(shí)施過程，并通過上述步驟及其反復(fù)迭代、權(quán)衡，輸出項層設(shè)計的結(jié)果。例如：美軍新型航空母艦CVNX、導(dǎo)彈驅(qū)逐艦DD（X）、高速突擊聯(lián)接器（兩棲登陸母艦）從工程頂層開始，就通過系統(tǒng)設(shè)計手段，進(jìn)行需求分析、多方案仿真、性能與船型和性能與費(fèi)用比較、可行性分析、方案分析以及威脅矩陣分析等，為確定最終設(shè)計目標(biāo)提供技術(shù)依據(jù)。特別值得一提的是，美軍在 CVNX新一代航空母艦設(shè)計中，第一次將母艦與艦載機(jī)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。其頂層技術(shù)要求和論證通過廣泛的綜合集成研討模式而形成，而綜合保障頂層策劃是大型艦船頂層策劃的重要工作內(nèi)容之一，它決定艦船服役后綜合效能的發(fā)揮，對影響戰(zhàn)斗的勝負(fù)起到?jīng)Q定性作用。

運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法，考核系統(tǒng)效益的綜合性，從大型艦船總體的最優(yōu)化角度出發(fā)，全壽命周期綜合考慮大型艦船功能、規(guī)劃、協(xié)調(diào)等組織管理問題，并將大型艦船研制生產(chǎn)過程作為系統(tǒng)來考慮，找出一套最優(yōu)的方法，按照系統(tǒng)工程的程序與方法去建立大型艦船綜合保障頂層策劃的優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以使我國艦船領(lǐng)域從傳統(tǒng)的序貫式研制模式向現(xiàn)代的主裝備與保障資源同步研制模式轉(zhuǎn)變；從只注重功能性設(shè)計觀念向既注重功能性設(shè)計又注重可靠性系統(tǒng)工程的設(shè)計模式的轉(zhuǎn)變；從傳統(tǒng)質(zhì)量觀向現(xiàn)代質(zhì)量觀的轉(zhuǎn)變等。另外，通過在大型艦船全壽命、全過程中有效開展綜合保障頂層管理、設(shè)計等相關(guān)技術(shù)研究，完善型號綜合保障工程有關(guān)法規(guī)、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)以及型號指導(dǎo)文件，監(jiān)督指導(dǎo)承制方有重點(diǎn)、有計劃地開展綜合保障工程工作，全面提升大型艦船研制綜合保障工程管理、設(shè)計及研究水平，降低大型艦船的研制風(fēng)險，提高大型艦船基本可靠度和任務(wù)可靠度，減少維修人力和費(fèi)用、提高大型艦船綜合保障能力，降低壽命周期費(fèi)用，從而全面提升大型艦船戰(zhàn)備完好性、任務(wù)成功性及作戰(zhàn)適用性。

2 頂層策劃工作基本原則

頂層策劃工作有以下幾條基本原則：頂層策劃工作應(yīng)與型號研制程序相協(xié)調(diào)；頂層策劃工作應(yīng)涵蓋型號全系統(tǒng)、全壽命、全過程；頂層策劃工作應(yīng)具有可操作性和前瞻性；頂層策劃工作應(yīng)具有指導(dǎo)性和約束性；頂層策劃工作應(yīng)具有警示性和預(yù)防性作用。

3 頂層策劃的指導(dǎo)思想與目標(biāo)

運(yùn)用系統(tǒng)工程理論與方法，結(jié)合型號研制程序，開展大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃技術(shù)研究，以指導(dǎo)大型艦船研制生產(chǎn)和使用過程中的綜合保障工作的有效深入開展，從而確保大型艦船綜合保障能力發(fā)揮，提升大型艦船綜合作戰(zhàn)效能。其主要目標(biāo)為：確保綜合保障工作系統(tǒng)的有效運(yùn)行；確保綜合保障工作在型號全過程、全系統(tǒng)、全壽命中落實(shí)；確保綜合保障工作有計劃、有目標(biāo)、有節(jié)點(diǎn)、有步驟開展；有效開展綜合保障相關(guān)工作，確保綜合保障指標(biāo)達(dá)到合同要求；確保綜合保障工作在轉(zhuǎn)研制生產(chǎn)階段時的有效監(jiān)督與控制；確保型號綜合保障經(jīng)費(fèi)合理使用；確保型號研制生產(chǎn)過程中相關(guān)的管理接口和技術(shù)接口相互協(xié)調(diào)；確保綜合保障信息的有效管理。

4 頂層策劃主要工作內(nèi)容

綜合保障工程是在裝備研制全過程中為滿足戰(zhàn)備和任務(wù)要求，綜合規(guī)劃裝備所需的保障問題，在裝備部署使用的同時以可承受周期費(fèi)用提供與裝備相匹配的保障資源和建立有效的保障系統(tǒng)所進(jìn)行的一系列技術(shù)與管理活動，而頂層策劃工作是確保這一系列技術(shù)與管理活動得到有效開展并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的關(guān)鍵措施之一。大型艦船全壽命期綜合保障頂層策劃工作主要包括管理與技術(shù)兩個方面，其中，管理方面在頂層策劃工作中占有重要的地位，它指導(dǎo)和監(jiān)控著后續(xù)綜合保障工作的有序開展，是大型艦船綜合保障工作開展的方針和指南。

4.1 頂層策劃主要管理工作

為確保大型艦船綜合保障工作有效、有序地開展，在型號研制之初就應(yīng)以系統(tǒng)工程思路綜合考慮大型艦船綜合保障管理工作相關(guān)問題。項目從保證型號綜合保障工作在科學(xué)、合理地安排下，確保大型艦船綜合保障工作在全壽命期中有人干、有人管、有人監(jiān)督、有人檢查的角度。其主要考慮的綜合保障管理工作有：建立綜合保障工作體系并運(yùn)行、制訂綜合保障工作計劃、 全壽命期過程中的綜合保障活動、 綜合保障工程協(xié)調(diào)與控制機(jī)制、 綜合保障工程接口、綜合保障信息管理、綜合保障頂層文件的規(guī)劃與編制、技術(shù)培訓(xùn)等八個方面工作，并明確各項工作的主要內(nèi)容、流程、責(zé)任人、時間節(jié)點(diǎn)、組織形式等內(nèi)容。頂層策劃主要管理工作內(nèi)容框架如圖1所示。

圖1 管理工作內(nèi)容框架

4.2 頂層策劃主要技術(shù)內(nèi)容

運(yùn)用系統(tǒng)工程的思路與方法，從頂層策劃角度研究制訂大型艦船綜合保障頂層策劃相關(guān)內(nèi)容，從而指導(dǎo)大型艦船總體、系統(tǒng)、分系統(tǒng)及設(shè)備等各級研制、生產(chǎn)和使用單位開展綜合保障工作。首先結(jié)合頂層策劃技術(shù)文件，對各系統(tǒng)、分系統(tǒng)、各承制單位進(jìn)行進(jìn)一步分解，落實(shí)各項技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，明確相互協(xié)調(diào)關(guān)系等，推進(jìn)綜合保障工作在型號研制生產(chǎn)和使用中的進(jìn)一步落實(shí)。然后再結(jié)合型號特點(diǎn)，從大型艦船總體研制的角度，研究制定大型艦船總體綜合技術(shù)分析指導(dǎo)性文件、保障性設(shè)計準(zhǔn)則、全壽命期保障分析內(nèi)容及過程、保障資源規(guī)劃等相關(guān)內(nèi)容的頂層規(guī)劃文件。同時通過收集分析其他大型水面艦船研制、建造、試驗(yàn)、使用過程中的可靠性、維修性、保障性、測試性和綜合保障等相關(guān)信息，以及本大型艦船的系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)信息，由各系統(tǒng)主任設(shè)計師負(fù)責(zé)組織清理相似型號設(shè)計、建造、試驗(yàn)中暴露的問題，分析其原因及改進(jìn)措施，提出改進(jìn)建議，在此基礎(chǔ)上總體主任設(shè)計師負(fù)責(zé)匯總各系統(tǒng)問題清單，并進(jìn)行分類成冊，由兩線系統(tǒng)組織評審檢查，通過后由總體及各系統(tǒng)主任設(shè)計師組織落實(shí)到設(shè)計、建造文件中。大型艦船綜合保障頂層策劃主要技術(shù)內(nèi)容一般包括以下幾個方面的內(nèi)容：總體綜合技術(shù)分析、保障性設(shè)計準(zhǔn)則制定、壽命期保障性分析內(nèi)容及過程、保障資源規(guī)劃、保障方案和保障系統(tǒng)規(guī)劃、風(fēng)險分析等六個方面的工作內(nèi)容。具體技術(shù)工作內(nèi)容框架如圖2所示。

圖2 技術(shù)工作內(nèi)容框架

5 結(jié)語

大型艦船是一個巨型復(fù)雜系統(tǒng)，要使其保障好、好保障，應(yīng)在研制之初從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用系統(tǒng)工程的手段和方法，通過制度和實(shí)施科學(xué)的計劃，去組織、控制綜合保障活動的開展，確保達(dá)到預(yù)定的系統(tǒng)保障性目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)裝備系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

同時，大型艦船型號全壽命期綜合保障頂層策劃技術(shù)文件是在型號研制初期制訂的具有指導(dǎo)性的綱領(lǐng)性文件，它是從全壽命期角度、系統(tǒng)考慮大型艦船全壽命期的綜合保障工作，但由于艦船型號一般研制周期較長，全壽命期不可控因素較多，因而頂層策劃技術(shù)文件應(yīng)立足型號，與型號研制進(jìn)度相協(xié)調(diào)，在實(shí)踐中不斷進(jìn)行優(yōu)化與完善。

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Top Level Planning Technology for Integrated Logistic Support of System Engineering-Based Large Warships

LI Neng-peng
(China Ship Research and Development Academy, Beijing 100101, China)

Based on systematic engineering theory and method, and combined with large warship development program, the work systematically planned main working contents and procedures for top level planning of integrated logistic support in the whole life cycle of large warships, including contents in 14 management and technology aspects, such as establishing and running a working system of ILS, making integrated support plans (ISP), analyzing overall integrated technology, making supportability design guidelines and designing a support system. The planning is instructive, practical and workable. It plays an important instructive role in guaranteeing effective and in-depth execution of integrated logistic support in producing and using large warships and further promotes the integrated logistic support ability of large warships.

system engineering; integrated logistic support (ILS); top level planning

10.7643/ issn.1672-9242.2017.01.021

TJ07

A

1672-9242(2017)01-0091-04

2016-07-04；

2016-08-07

國防科工局“十二五”技術(shù)基礎(chǔ)科研項目“XXX綜合保障技術(shù)應(yīng)用研究”

李能鵬（1975—），男，高級工程師，主要研究方向?yàn)榕灤把b備質(zhì)量控制技術(shù)和可靠性、維修性、保障性等。