摘要：针对目前装备备件消耗预测遇到的问题，文章提出基于仿真的备件消耗预测方法。首先分析了装备维修保障系统的结构和运行规律，在此基础上建立了面向仿真的装备维修保障模型，包括装备使用任务模型、装备系统模型、维修保障系统模型、使用与维修保障活动模型。借助SIMLOX仿真平台，结合案例想定对上述模型进行了仿真实现，得到备件消耗的品种和数量。

　　关键词：备件；消耗；预测；仿真

　　0引言

　　装备备件是组成装备的所有可拆成单元的组件、部件和零件的总称，通常指完成装备维修所需的转用组件、部件和零件[1]。备件是装备实施维修的重要物质资源之一，使保障装备处于良好状态，保持战斗力的重要因素。备件消耗预测通常是根据备件的可靠性等参数或备件消耗历史数据来确定未来一段时间内备件可能的消耗品种和数量。但对于新型装备，由于其结构复杂，且缺少备件消耗的历史数据，传统方法很难准确预测备件的消耗规律。为此，本文提出基于仿真的备件消耗预测方法。

　　由于备件是在装备维修过程中消耗的，本文首先分析了装备维修保障系统的结构、组成和运行规律，在此基础上建立面向仿真的装备维修保障模型，包括装备使用任务模型、装备系统模型、维修保障系统模型、使用与维修保障活动模型。通过运行装备维修保障模型，产生备件消耗的品种和数量。

　　1装备维修保障系统分析

　　1.1系统结构与组成

　　装备维修一般采用的是三级维修保障体制，即基层级、中继级和基地级。每一级别都配备有相应的维修机构和维修器材仓库。保障系统的基层级维修，对应于部队（团级及以下）的基层级修理所，中继级维修对应军师级维修单位，基地级维修对应于基地级（或支援级）修理机构。这三级维修主要负责对故障单元的修理或报废。基层级库存负责向装备提供所需的备件，而且接收基层级维修修复后的故障件作为备件储存；中继级库存负责向基层级库存供应所需备件，接受中继级维修修复后的故障件作为备件储存；基地级库存负责向中继级库存供应所需备件，接收基地级维修修复后的故障件作为备件储存，而且承担备件的购置任务[2-3]。装备维修保障系统组成结构如图1所示。

　　1.2系统运行分析

　　若装备中某一可更换单元（零部件、组件或模块等）出现故障后，它被马上从装备中拆下并送基层级维修部门进行修理，与此同时，基层级库存如果有该种备件，则立即实施供应并将其安装到装备上。对于故障单元，基层级修理部门首先判断该故障是否可以在本级修理，如果可修复，则进行修理并将修复件送往本级储存；否则，就将该故障件送中继级修理部门修理。同时，从中继级库存领一个备件送到基层级储存，如此时中继级无该备件，则判断该故障件是否能修复，如果可以修复，就将其修复后送回基层级；否则，将其送往基地级维修。如果可修则将修复件送往基层级，若不可修则直接请领一个备件送基层级储存。在保障的过程中将产生备件、维修人员和费用（只考虑运输费用和基地级维修工时费）的需求[4]。

　　2面向仿真的装备维修保障模型

　　通过对国内外诸多维修保障模型的研究和分析，装备维修保障建模以对装备系统及其维修保障系统的建模为核心，包括装备使用任务建模、装备系统建模、维修保障系统建模和使用与维修保障活动建模[5]。

　　2.1装备使用任务建模

　　装备使用任务建模以对任务或者装备系统的使用想定、使用方案为建模描述对象，描述任务的发生、任务剖面、任务内容、任务时间、任务约束、任务成功条件以及任务执行中突发事件的处理等。任务剖面为产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述，其中包括任务成功或故障的判断准则。对于完成一种或多种任务的产品都应制定一种或多种任务剖面。装备使用任务模型是仿真过程的输入，装备在任务的执行过程中将产生维修任务[6]。

　　2.2装备系统建模

　　建立装备本身的结构模型、可靠性模型等。装备结构模型描述装备各个功能单元的层次关系，包括单元间的从属关系和各个单元的数量，如可能还需提供父单元与子单元的运行比。装备结构模型通常可以产品树的形式进行描述。系统可靠性模型是以系统的可靠性框图的形式表现装备各功能单元之间的关系。它反映了系统的各个功能单元对整个系统可靠性的影响。

　　2.3维修保障系统建模

　　建立装备保障系统的概念模型，描述装备保障机构的组成、位置、保障资源配置、保障关系、保障规则等。对装备使用分队，应描述其装备种类、数量，战备车数量等；对于维修机构，应描述其所承担的维修工作范围，维修工作任务的资源需求和工作时间分布，以及与使用分队的保障关系及故障装备维修的排队规则；对于备件供应单位，必须描述清楚其备件的品种、数量、库存控制模型、供应保障的排队规则等。这些信息是仿真系统模拟保障系统工作过程的关键。

　　2.4使用与维修保障活动建模

　　对使用与维修保障活动进行建模，是将保障装备的使用与维修工作区分为各种工作类型和分解为作业步骤进行详细分析，以确定工作频度、工作间隔、工作时间，需要的备件、保障设备、保障设施、技术资料，各维修级别所需的人员数量、维修工时及技能等要求。维修活动可以分为预防性维修和修复性维修。武器装备需要不断地进行预防性维修，以减少故障的发生，保持其可用状态，通过修复性维修对发生故障后的武器装备进行修复，以恢复其可用状态[7]。

　　（1）预防性维修：预防性维修活动与任务数量、任务时间、日历时间参数有关。为了预防在同一时间所有系统都要求进行预防性维修，预防性维修根据下一次预防性维修任务、下一次预防性维修任务时间、最近一次预防性维修的时间等参数随机的进行预调整。

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