裝備搶修方法確定與優(yōu)化研究

梅勇飛 呂會(huì)強(qiáng) 張仕新 左文濤

0? 引言

為了保持裝備持續(xù)作戰(zhàn)能力，進(jìn)行合理高效的裝備戰(zhàn)場(chǎng)搶修是一種積極有效的方法，具備戰(zhàn)斗力“再生”作用，是戰(zhàn)斗力的“倍增器”[1]。在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，裝備戰(zhàn)損率高、損壞方式復(fù)雜，裝備維修保障任務(wù)更重、要求更高、難度更大。因此，深入研究裝備搶修方法的確定與優(yōu)化，為使用和修理分隊(duì)實(shí)現(xiàn)快速搶修提供支撐，提高部隊(duì)的維修保障能力，是打贏信息化戰(zhàn)爭(zhēng)、做好新時(shí)期軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備的客觀要求。

1? 裝備的搶修方法

裝備損傷后，我們應(yīng)根據(jù)裝備損傷部位、損傷程度以及對(duì)完成當(dāng)前作戰(zhàn)任務(wù)的影響而確定相應(yīng)的搶修方法。裝備戰(zhàn)場(chǎng)損傷的搶修方法通常有換件修理、拆拼修理、應(yīng)急修理（切換、剪除或“旁路”、替代、重構(gòu)）、原件修復(fù)和制配等[2]～[4]：

1.1 換件修理? 換件修理是指采用完好的裝備備件來更換故障、損傷或者報(bào)廢件、模塊、總成的搶修方法。換件修理是在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行搶修作業(yè)的主要搶修方法，它具有應(yīng)用覆蓋面廣、修理用時(shí)較短、修理工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，修理分隊(duì)組織換件修理經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 拆拼修理? 拆拼修理是將損壞的裝備中可用的零部件以及分系統(tǒng)，進(jìn)行拆取、拼裝成能夠完成基本功能的裝備的搶修方法。拆拼修理與平時(shí)的修復(fù)性維修相仿，其過程大致包含：拆卸受損部位、獲取相同更換部位、裝配、調(diào)整校正、檢測(cè)等。

1.3 應(yīng)急修理? 應(yīng)急修理是裝備在戰(zhàn)時(shí)受到損傷或者意外事故時(shí)，采用應(yīng)急診斷和修復(fù)技術(shù)，迅速對(duì)裝備進(jìn)行損傷評(píng)估并根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需要快速修復(fù)損傷部位以使裝備恢復(fù)戰(zhàn)斗力的搶修方法。在戰(zhàn)場(chǎng)上，常用的應(yīng)急修理方法主要有切換、剪除（旁路）、替代（置代）和重構(gòu)等。

1.4 原件修復(fù)? 原件修復(fù)是指利用清理、清洗、調(diào)校、冷熱校正、黏結(jié)、加墊、焊接焊補(bǔ)等搶修技術(shù)來恢復(fù)裝備損傷部位的全部或部分功能，從而確保裝備完成當(dāng)前作戰(zhàn)任務(wù)或者進(jìn)行自救的應(yīng)急搶修方法。除上述傳統(tǒng)技術(shù)之外，還有各種新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，例如：刷鍍、噴涂、粘接、涂敷、等離子焊接等。

1.5 制配? 制配是指在現(xiàn)場(chǎng)加工制配裝備損傷零件以確保其恢復(fù)基本功能，完成作戰(zhàn)任務(wù)的應(yīng)急搶修方法。制配不但適用于機(jī)械零部件損傷后的修復(fù)，也適用于某些電子元、器件損傷后的修復(fù)?？煞譃榘磮D制配、按樣品制配和無(wú)樣品制配等。

2? 基于AHP的裝備搶修方法建模

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

結(jié)合裝備搶修實(shí)際，綜合考慮搶修影響因素[1]，確定修復(fù)速度快、技術(shù)要求低、資源要求低和修后狀態(tài)好等4個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，修復(fù)速度以搶修時(shí)間采用時(shí)間值作為評(píng)價(jià)指標(biāo);技術(shù)要求通過人員技術(shù)等級(jí)和工種數(shù)量?jī)深愔笜?biāo)來衡量;資源要求采用所需器材的種類和數(shù)量、人員數(shù)量、修理裝備數(shù)量、工具數(shù)量來衡量;修后功能狀態(tài)難以通過定量的指標(biāo)來衡量，可以先建立一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，再進(jìn)行量化。上述評(píng)價(jià)指標(biāo)，并不是同等重要，應(yīng)根據(jù)搶修的實(shí)際情況，綜合考慮其重要程度，合理選取各項(xiàng)指標(biāo)的單項(xiàng)權(quán)值，只有綜合權(quán)值最高的搶修方法，才是最優(yōu)的裝備搶修方法。因此，可構(gòu)建裝備搶修方法評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

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2.2 建立裝備搶修層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)上述所確定的指標(biāo)體系，建立裝備搶修層次結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2.3 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)裝備搶修的實(shí)際情況，結(jié)合維修人員和專家的意見，將層次結(jié)構(gòu)圖中的各因素兩兩進(jìn)行比較，當(dāng)同樣重要時(shí)，賦值為1;稍微重要時(shí)，賦值為3;明顯重要時(shí)，賦值為5;強(qiáng)烈重要時(shí)，賦值為7;極端重要時(shí)，賦值為9（上述相鄰判斷折中時(shí)，賦值為2、4、6、8）[5]。

構(gòu)建的判斷矩陣如下：

①判斷矩陣A-B。對(duì)于搶修方法確定的總目標(biāo)，考慮各方面之間的相對(duì)重要性進(jìn)行比較，如表2所示。

②判斷矩陣B1-C、B4-C。在修復(fù)速度和功能狀態(tài)方面，都只有一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此不需要構(gòu)造矩陣，B1、B4的權(quán)重即C1、C8的權(quán)重。

③判斷矩陣B2-C。對(duì)于技術(shù)要求低，考慮各影響因素之間的相對(duì)重要性進(jìn)行比較，如表3。

④判斷矩陣B3-C。對(duì)于資源要求低，考慮各影響因素之間的相對(duì)重要性進(jìn)行比較，如表4所示。

2.4 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)層次分析法[6]～[8]的計(jì)算方法，分別計(jì)算出各層次不同指標(biāo)間的相對(duì)權(quán)重，并對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

①B層相對(duì)權(quán)重計(jì)算并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如表5所示。

②C層相對(duì)權(quán)重計(jì)算并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如表6、表7所示。

由以上表中可知，各判斷矩陣一致性指標(biāo)C.I.及一致性比率C.R.均滿足C.I.＼C.R.=<0.100，計(jì)算結(jié)果完全滿足一致性檢驗(yàn)的要求，判斷矩陣一致性檢驗(yàn)通過。因此，判斷矩陣中相對(duì)權(quán)重是可以接受的。

從而，按照層次分析法可以確定其權(quán)重系數(shù)如表8所示。

2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)無(wú)量綱化

對(duì)于不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其無(wú)量綱化處理的方法也不同[9]～[10]。本文構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的各項(xiàng)指標(biāo)都是成本型指標(biāo)，故指標(biāo)無(wú)量綱化計(jì)算公式為：

式中，xij是第i個(gè)方案在第j個(gè)屬性的規(guī)范化指標(biāo)值;maxikij和minikij表示所有方案在第j個(gè)屬性的最大值和最小值。

3? 示例分析

以某型坦克在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下出現(xiàn)損傷為研究對(duì)象，驗(yàn)證評(píng)價(jià)模型的可行性，對(duì)預(yù)計(jì)可用的搶修方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

假設(shè)某型坦克在作戰(zhàn)中，由于被敵擊中，導(dǎo)致傳動(dòng)裝置主離合器操縱裝置前縱拉桿被擊斷。此時(shí)，主離合器操縱裝置前縱拉桿的搶修方法有換件修理、焊修法、粘接法三種，其所需時(shí)間、人力、物質(zhì)資源如表9所示。

綜合評(píng)價(jià)搶修方法的各項(xiàng)指標(biāo)并進(jìn)行量化，可得到矩陣A。

對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，可得到矩陣B。

根據(jù)上述確定的各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，對(duì)三種搶修方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表10所示。

由表可知，評(píng)價(jià)值A(chǔ)2>A1>A3，故可選擇換件修理方法，評(píng)價(jià)結(jié)果與依靠理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析的結(jié)果基本一致。

4? 結(jié)束語(yǔ)

本文研究了裝備搶修方法的確定與優(yōu)化問題，對(duì)裝備搶修方法進(jìn)行了分析，給出了搶修方法評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立的裝備搶修方法決策模型，可為裝備戰(zhàn)場(chǎng)搶修的進(jìn)一步發(fā)展提供理論借鑒和支持，也可為開展裝備搶修工作提供參考。

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