免费论文：装备研制阶段备件和保障设备预测模型研究

装备保障越来越成为影响装备战斗力发挥的重要因素。在这种背景下，装备承制方和使用部门的着眼点从单纯追求装备性能逐步转向装备效能。面对新趋势，装备承制方在研制新式装备时面临极大的挑战。保障系统的效力是影响装备效能的重要因素，保障系统效力的发挥需要建立在保障系统中各组分功能效力发挥的基础上。备件和保障设备作为重要的功能组分，合理配置这两类保障资源是决定保障系统效力发挥的关键。本文在综述国内外关于备件和保障设备预测技术现状及发展趋势的基础上，从装备研制的视角系统地研究了研制过程中的备件和保障设备预测问题，给出了备件和保障设备预测流程、备件品种确定模型、基本作战单元装备备件数量预测模型、基本作战单元装备备件数量优化模型和保障设备数量预测模型。作者首先给出了备件和保障设备预测与优化流程，分析了流程中各环节的输入输出及其在预测流程中的作用，然后结合装备研制流程按照概念设计、初步设计、详细三阶段分析了备件和保障设备需求分析与分配过程，着重分析了保障指标要求的分配思路、分配原则和分配方法。在上述分析工作的基础上将备件和保障设备预测与优化流程融入到装备研制各阶段，从而给出了装备研制阶段备件和保障设备预测流程。针对备件品种确定，首先从装备设计方案、使用方案、维修方案、供应方案、保障效能要求相关属性角度对备件品种确定影响因素进行了分析；然后综合上述影响因素给出了基于单因素和多因素综合的备件品种确定方法；最后，针对备件品种决策进行了风险分析，给出备件品种决策的风险定义和风险度量方法，为修正和改进备件品种决策提供了决策依据，确保了备件品种确定结果的可信。针对基本作战单元装备备件数量预测，作者针对分配到各类型备件上的保障指标要求，如备件保障概率、平均等待备件时间等，给出了上述指标要求的计算模型。从备件需求产生、传播及被满足过程分析了计算模型中关键输入参数备件需求率的特性，给出了不同层次研究对象的备件需求率计算方法。在上述研究结论的基础上给出了修复性维修备件需求和预防性维修备件需求综合方法，为依据备件保障指标要求进行基本作战单元备件数量预测奠定了基础。根据分配到各类型部件上的保障指标要求预测得到的备件数量存在多方面不足，针对这种现象，作者研究给出基本作战单元装备备件数量优化模型。首先，以两级维修保障组织为例分析了备件在保障组织中的消耗与补给过程，依据流程将备件划分为不同状态并给出了不同状态备件之间的数量等式；然后分别给出了平均等待备件时间、装备备件保障概率、装备完好率的解析计算方法。作者在分析新型装备机动保障能力要求特点的基础上将备件重量、体积纳入优化模型约束条件，建立了以费用、重量、体积为约束的多级备件库存数量优化模型。此外，优化模型还将故障产品的维修策略（单件送修和批量送修）考虑进入优化模型，使得优化模型能够适应不同维修策略，拓展了模型的应用范围。为解决上述问题，作者引入对偶理论并将其作为优化模型分析与求解的基础，介绍了基于对偶原理进行多约束优化模型求解的原理，给出了应用对偶理论求解优化模型的必要条件及其求解思路。 根据分配到各类型保障设备上的保障指标要求可以运用排队理论计算所需的保障保障设备数量，这一理论已经较为成熟并在装备承制方和装备使用部门都得到了广泛的应用。而现有模型不能够处理故障产品批量送修时保障设备数量预测问题，针对这一现象，作者对现有经典排队论模型进行了修正，将故障产品批量送修策略融入到新的计算模型，解决了现有模型不能够对故障产品批量送修时保障设备需求数量计算问题。文中给出的保障设备数量预测模型具有广泛的应用前景。

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