武器装备综合保障模式及发展探索

2020-11-27 08:20陈锋张子骏洪东跑中国运载火箭技术研究院
航天工业管理 2020年8期
关键词:保障性生命周期研制

陈锋、张子骏、洪东跑 /中国运载火箭技术研究院

实战化、体系化和智能化正在成为武器装备建设的发展方向,而开展综合保障工程是武器装备形成体系作战能力的重要保证,是武器装备实战化和智能化要求条件下的迫切需求。随着高新技术在武器装备中的广泛应用,新型武器装备的功能日益复杂,体系作战将成为主要作战模式,对装备综合保障工程的依赖程度越来越大,综合保障工程已经成为影响武器装备效能、作战适用性、作战能力、生存性及生命周期费用的重要因素。

以信息化、智能化技术为主的高新技术发展引发了世界范围内的新军事变革,同时给武器装备综合保障模式带来了新的活力。为了适应军事变革的发展,建立新型装备综合保障体系,国内外军队和科研单位不断研究科学的管理模式和机制,不断建设体系完善、布局合理的保障力量,发展保障性高新技术,研制先进的保障设备,尤其是通过高技术局部战争的实践,加强了对武器装备综合保障工程的专门研究,对武器装备保障性进行了调整和检验。近年来,在装备发展需求牵引下,国内学者和工程人员致力于武器装备综合保障工程技术研究和应用实践推广,取得了显著的成绩。然而,武器装备全生命周期综合保障工作体系尚不健全,不能满足当前战争态势对新型武器装备高效、精确、快速的保障需求。为此,在武器装备发展策略的引领下,从装备综合保障定位、发展以及更好地服务于武器装备考虑开展综合保障需求调研、内涵研究、模式探索,并给出综合保障建议,推动武器装备综合保障工程可持续发展,以全面提升武器装备保障力和战斗力,实现“召之能来,来之能战,战之能胜” 的目标。

一、装备综合保障需求分析

中央军委明确了武器装备“两成两力” 的建设目标,指出武器装备的综合保障能力与战斗力具有同等重要的水平。要求以装备“好保障”设计为目标,明确提出装备可靠性、保障性、测试性、维修性、安全性和环境适应性等通用质量特性指标要求,对产品维修体制及级别、使用保障能力、维修保障能力等均提出明确要求,在新研武器装备研制总要求或研制任务书中明确提出综合保障相关指标要求。在研制过程中,要求保障系统与主战装备同步论证、同步设计、同步交付,以有效提升部队自主保障能力和装备信息化程度。

党的十九大报告明确指出,更加注重聚焦实战,更加注重创新驱动,更加注重体系建设,更加注重集约高效,更加注重军民融合,是实现党在新时代强军目标的重要要求。遵循军民融合发展战略,持续推进军民融合综合保障体制建设,根据军委关于装备“军民一体化”保障的建设思路,充分发挥军地双方资源优势,形成综合保障军民融合深度发展格局,构建军民融合综合保障体系和能力,以提升部队自主保障能力和保障效率。

随着装备竞争择优的常态化发展,综合保障工作已成为了装备承研、承制单位提升装备市场竞争力和创造经济增长的重要途径。目前,国内武器装备市场竞争日趋白热化,在进行装备论证、研发过程中满足武器装备战术技术指标已成为参与竞争的必要条件,根据技术指标要求开展相关研制,在战术技术指标达到水平基本相当的情况下综合保障工作已成为提升武器装备市场竞争力的重要支撑,在同等技术水平情况下甚至成为竞争力的重要评判标准。综合保障工作是装备战斗力的基础,是落实中央军委关于装备质量终身追究责任的主要手段,也是提升用户满意度的重要途径。

二、装备综合保障模式探索

1.全生命周期是根本

全生命周期保障就是强调把整个生命周期内的保障工作视作一个相互影响、相互促进的有机整体,将各个阶段的保障工作统一协调起来,提高武器装备保障水平。全生命周期保障的基本特征是用系统的观点看待武器装备保障问题,其根本目标是提高武器装备综合保障工作的效率和效益,研制阶段良好的保障性设计能带来高水平的通用质量特性,大大降低使用阶段的保障任务,提高保障效率,而使用阶段的保障实践能积累丰富的数据并反馈装备研制,促进保障性设计改进和保障性理论发展,提高装备保障性水平。此外,研制阶段的保障性设计和使用阶段的保障工作在装备整个生命周期内是相互促进、共同发展的,一方面,在研制阶段制定武器装备保障性大纲和要求时,有必要以现役武器装备在全生命周期使用过程中积累的综合保障经验教训为参考,合理安排保障资源,制定保障方案;另一方面,新装备在交付使用后实施保障的过程又为未来装备的保障性设计和保障资源开发积累了有价值的反馈信息。因此,应该对装备全生命周期各阶段的保障工作进行综合考虑、统筹规划和协同优化。

武器装备方案论证阶段的保障性分析是武器装备全生命周期保障的起点,研制阶段的保障性设计和保障资源规划是武器装备全生命周期保障的基础,使用阶段的使用和维修保障是武器装备全生命周期保障的核心,退役阶段的报废处理是实现武器装备可持续发展的重要手段。从综合保障的目标来看,全生命周期各阶段都是以保持武器装备在整个生命周期内的战备完好性为出发点和落脚点的,只有在论证阶段和研制阶段切实从全生命的角度考虑保障问题,才能使武器装备本身具备良好的保障性,并且在交付使用的同时获得必要的保障资源,才能顺利实现保障目标。

2.特性设计是基础

武器装备在使用阶段能否得到有效的保障,在很大程度上取决于研制阶段。如果武器装备的保障性设计不佳,保障资源规划不合理,将会导致使用阶段的保障难度增大、成本上升、效率下降。为此,在武器装备研制过程中,需同步考虑其保障要求、进行相应的保障性设计和保障资源规划及研发,以便在装备交付使用的同时向装备使用和保障部门提供及时、经济和有效的保障资源,建立信息化保障系统,满足新时期装备训练和作战的需要。

为适应武器装备实战化、体系化和智能化的发展要求,新型导弹武器装备通常要求长周期待机、免测试、免维护,具备贮存库原位并行测试、大范围跨区作战、长时间越野待机、无依托随机发射、一键式快速发射等能力,同时要求创新使用模式,简化保障程序,降低武器系统全生命周期成本和费用。面向新型导弹武器装备需求,需要在研制之初即对通用质量特性设计工作进行全面策划,从作战需求分析到装备方案决策进行系统考虑,随后在论证、设计、生产、试验和部署使用等全生命周期内逐步完善并确定保障目标,统筹规划,协同实施,才能最终使装备形成保障力和战斗力。

布局合理的保障力量是装备综合保障工作的保证,除了采用先进的保障装备和技术外,维持一个搭配合理的保障队伍对于节约经费、提高保障能力具有越来越重要的作用。需要充分发挥以及协调现役部队、预备役以及装备研制单位保障的作用,构建现役部队、预备役、研制单位构成的多元互补的保障力量格局。针对传统的三级维修体制(基地级、中继级和基层级)或现行的两级维修体制(基地级和部队级),现役部队仍然是装备综合保障的重要力量。

3.保障队伍是保证

布局合理的保障力量是装备综合保障工作的保证,除了采用先进的保障装备和技术外,维持一个搭配合理的保障队伍对于节约经费、提高保障能力具有越来越重要的作用。需要充分发挥以及协调现役部队、预备役以及装备研制单位保障的作用,构建现役部队、预备役、研制单位多元互补的保障力量格局。针对传统的三级维修体制(基地级、中继级和基层级)或现行的两级维修体制(基地级和部队级),现役部队仍然是装备综合保障的重要力量。然而,在信息化战争情况下,装备保障任务异常艰巨,在现役部队编配大量的技术保障人员对于军队规模的精简以及军费开支的削减都十分不利,通过预备役保障力量弥补现役保障力量的不足则成为通用的做法。随着未来战争从人力密集型向技术密集型转变,增加掌握高技术的预备役保障人员的比例已成为装备保障的发展方向之一。

由于武器装备越来越复杂,技术含量不断增加,分工越来越细,装备保障任务日益繁重,装备保障所需人员在数量和质量上都有很大提高,只靠现役部队的保障力量难以完成大量繁重的保障任务。特别是新装备对保障人员和技术要求高,对设施要求严,部队在装备交付使用一段时间后还难以形成保障能力,而装备研制单位具有这方面的优势。因此,建立军民结合的保障体制逐渐成为国内外军队做好装备保障工作的一项重要措施。通过不同保障力量的优势互补,达到提高整体效率的目的,部队和装备研制单位在技术、资源等方面的优势不尽相同,双方通过利用对方的长处弥补自己的不足,达到双赢的目的。

4.创新技术是支撑

在武器装备保障中引入创新的技术和装备,包含2 个方面的含义:一是开发具有创新性的新技术和新装备,二是创新性地应用成熟的民用技术和装备。武器装备采用越来越多的高新技术,就要求在装备综合保障过程中不断创新,在满足武器装备可靠性和完好性的同时降低武器装备的全生命周期保障费用。对武器装备综合保障而言,设计技术、信息技术和故障检测与诊断技术表现最为突出。设计技术强调的是在装备设计阶段采用许多创新的理念和设计方案,全面提高装备通用质量特性,实现装备“优生”;信息技术是当前发展最迅速的技术,在保障领域中得到了充分的发展,无论是以自动识别技术为代表的信息收集技术还是以信息系统为代表的信息传输处理技术,都给装备综合保障带来巨大的效益,不仅提升了装备保障的效率和准确性,还提高了保障决策的效率和科学性,而检测与诊断技术有效提高了装备状态监测和故障诊断的能力,显著提升了武器装备的战备完好性。

目前,武器系统综合保障技术已经步入自动化、信息化时代,美军持续更新其武器装备的信息化保障系统,完善武器系统故障维修及备品备件数据库,加强装备全生命周期的信息局域共享和传递,建设装备综合保障信息管理平台,为装备形成战斗力提供信息保障。美军在陆军、海军、空军等领域先后提出并运用了信息化保障系统,对于确保美军在全球范围内军事行动快速响应发挥了积极的作用,美军在装备研制、生产过程中持续开展信息化保障系统、电子技术手册、虚拟维修VR 车间及全资可视化系统,极大提升了军贸领域的工作效果。国内方面,各军种和研究机构一直非常重视武器系统综合保障信息化建设,包括对已有装备综合保障方案的信息化改造,以及对新研装备的信息化保障要求,基本做到了装备本体与信息化保障系统统一要求、共同立项、共同研制、共同定型、共同交付。

在建设信息化保障系统的基础上,智能化保障技术不断被应用于装备的状态监测和故障诊断中,人工智能技术保证了装备保障方案的合理性和经济性,极大地提升了武器装备的维修效率和故障诊断效能。美国、法国、德国等国家先后研制并应用基于人工智能和数据挖掘的装备故障自动诊断以及预报系统,经历了局部战争的检验,高效和智能的综合保障系统为美军在全球范围内开展军事行动提供了坚实的后盾,随着人工智能技术的不断发展,保障系统的信息化和智能化程度将大大提高。

5.精确保障是目标

武器装备精确保障的实现直接关系到武器装备使用的高效化和经济性,精确保障包括精细筹划、精准运用、高质量保证3 个方面的内涵。

精细筹划。利用信息化保障系统和智能化诊断系统以及综合装备保障数据库,从而对保障资源进行精细化的筹划,具体方式为分级、分系统策划保障资源,并按照装备全生命周期的保障需求制定保障总体方案,编制装备保障总体计划及保障工作实施细则。

精准运用。以信息化保障系统数据平台建设为依托,促进武器装备全生命周期信息平台共享,从而在时间和空间维度实现精准保障,具体方式可以是编制武器系统全生命周期使用及保障五维图,也可以是通过武器装备的综合保障细化要求对如何精准运用保障资源进行规定,使适时、适地、适量原则达到尽可能精确的程度,最大限度地节约保障资源。

高质量保证。在精细筹划和精准运用的基础上,通过全流程把控确保保障资源的高质量,具体方式为备品备件与原装产品统一生产线、工艺流程把控、人员操作把控等。

总之,精确保障的目标就是在时间和空间2 个维度上精确响应,高效率地提供高质量的保障物资。精确保障成为现代装备保障的发展趋势,一方面是由于在新的国际局势下军事变革的背景,另一方面是由于装备综合保障技术的高度发展。装备综合保障的精确化程度直接影响着现代化局部战争态势,美军在伊拉克作战期间,驻军武器装备维修保障所需的巨大费用也是造成其最终陷入泥潭的原因之一。现代化战争的快节奏增加了装备综合保障的难度,基于信息化、智能化的精确保障是必然趋势。现代战争战场环境复杂多变,对武器装备的需求也呈现出强动态性和强非线性,信息化手段可用于对武器装备综合保障的仿真模拟中,从而对一段时间内的保障任务量和资源需求进行合理预测。同时,采用智能化手段保证装备综合保障资源的调配具有较大的弹性,足以应对瞬息万变的战场局势。

6.智能训练是手段

新的战争特点和武器装备对装备训练系统提出了更高的要求,需要改革训练方式,加强针对高新技术保障装备进行培训,切实增强对新的保障装备的驾驭能力。随着计算机技术的发展和完善,具有仿真、虚拟现实、低耗高效的模拟训练系统不断发展,为装备保障人员的训练提供了先进的技术基础。通过虚拟现实系统、模拟训练系统,可以使装备综合保障部队深入各类模拟战场中,进行作战细节的反复剖析,高效地开展各类综合保障机能的训练,从而使训练经常化、普遍化,大大拓展训练领域。此外,在装备试验的同时进行保障技术训练也是一种有效的手段,通过实践发现,试验也是训练的一种有效手段,新型武器装备的试验可以使装备保障人员提前掌握对先进武器装备实施技术保障的能力。

三、装备综合保障发展建议

1.重视综合保障理论研究

理论是实践的先导和方向,只有在先进理论的指导下,武器装备综合保障工作才能沿着正确的方向前进。随着技术的发展,装备综合保障出现了许多新的问题,这就要求针对新的形势开展综合保障理论研究,创立新的综合保障理论方法。首先,随着技术的发展,武器装备本身有了新的特点,这些变化带来的是装备故障模式与故障规律的变化;其次,外部环境和局势变化给武器装备综合保障带来了新的需求,现代战争的节奏较以往有了很大的提高,给装备综合保障工作带来了更大的挑战,要求必须高效率完成精细化的保障工作;第三,装备综合保障技术和手段发生了变化,以人工智能和数据挖掘为代表的信息技术的快速发展使得装备综合保障手段更加灵活和富有弹性,新的战场环境和综合保障手段变化对装备综合保障理论的发展提出了需求,同时也为理论的发展提供了机遇和基础,应当针对这些变化,结合装备发展需求加大原始创新,加强基础性、前沿性综合保障工程理论研究,增加技术储备,突破关键技术瓶颈,形成适应未来作战形态的武器装备体系化综合保障理论和模式,推动装备综合保障工程发展。

2.强化综合保障要求落地

研制过程是提高装备保障水平的一个重要环节,保障特性的好坏直接关系到装备战斗力的形成。为了保证将保障特性“设计”到装备系统中,需要按照系统工程和并行工程思想将保障性工作纳入武器装备研制流程,从武器装备全生命、全过程和全系统等角度出发,研究形成融合保障性的武器装备研制流程。通过将保障性工作流程纳入武器装备质量管理体系,促进保障性设计要求落地,提升装备保障性水平,实现武器装备“好保障” 设计。为了在装备设计阶段落实保障性要求,需要提出量化的装备通用质量特性指标,应用系统工程方法深入分析武器装备的任务剖面和全生命周期使用要求,从而确定装备的性能需求以及保障性要求和指标。在研制过程中,加强对保障性工作的监督与检查,通过采取切实的措施使装备研制部门能够积极主动地将保障性设计放到装备研制的重要位置,真正将保障性设计落到实处。同时,应适应中央军委最新提出的装备试验鉴定要求,加强保障性试验与评价。

3.驱动保障系统技术创新

武器装备综合保障水平的持续提高依赖于在各领域的技术创新。通过引入创新技术,有利于提高武器装备保障性水平,并能够大大降低武器装备保障费用。现代战争具有范围广和节奏快的特点,同时具有空间和时间的多维度特点,武器装备的杀伤力和精确程度都较高,信息化和智能化保障系统的建设为满足现代战争需求奠定了基础。高效的信息收集与传递能力是提高装备保障效能的基础和手段,需要建立军方与研制单位之间的信息反馈机制,并建设装备信息管理系统,加强装备保障的信息管理。同时,利用系统工程思维,做到武器装备研制与综合保障系统研制同立项、同开展、同定型、同交付,发展以任务规划系统、电子化指挥系统、故障诊断与健康管理系统、模拟训练系统、自动测试设备等为代表的高新技术保障系统,提升保障系统性能和战场环境适应性,改进保障系统的信息化水平与自动化程度,通过使主战装备与保障系统各要素之间相互协调匹配,保证武器装备在交付使用之后快速形成战斗力。

4.加强综合保障队伍建设

新型武器装备的技术含量越来越高,人员素质的高低对装备战斗力的形成具有越来越重要的作用。在现代信息化战争中,先进的科学技术对武器装备实战能力和综合保障的影响日益凸显,未来的技术保障人员必须精通现代信息技术知识,因此要注重培养知识型专业保障队伍。在武器装备研制过程早期,紧前开展综合保障要求宣贯和培训活动,确保武器装备列装后快速形成战斗力。在信息化战争中,武器装备保障往往涉及多个学科和不同的技术领域,保障人员不仅要精通某个专业和技术领域,还要具有跨学科的知识面,需要培养一专多能的技术保障人才。新型武器装备保障的典型特点就是技术性强,涉及的学科和专业多,既需要大量不同层次的复合人才,也需要一定数量的专业人员。因此,需要拓宽人才培养渠道,通过各种途径和渠道培养各种保障人才,包括军队培养和研制单位培养相结合等。

在现代信息化战争中,先进的科学技术对武器装备实战能力和综合保障的影响日益凸显,未来的技术保障人员必须精通现代信息技术知识,因此要注重培养知识型专业保障队伍。在武器装备研制过程早期,紧前开展综合保障要求宣贯和培训活动,确保武器装备列装后快速形成战斗力。在信息化战争中,武器装备保障往往涉及多个学科和不同的技术领域,保障人员不仅要精通某个专业和技术领域,还要具有跨学科的知识面,需要培养一专多能的技术保障人才。

5.推进军民融合体系发展

技术的发展带来装备的发展,进而带来战争样式的变化,最终导致保障体制的变革。立足未来战争形态发展演变,着眼未来战争设计,通过探索武器装备保障体制和保障模式,遵循国家军民融合发展战略,探索适应未来战争形态的武器装备军民融合综合保障体系。以提高武器装备保障能力和效益为目的,以部队为主导,以研制单位为主体,发挥军工企业人才和技术优势,实现研制单位保障力量与军方装备保障力量的有机融合,在更大范围、更高层次、更深程度上统筹规划计划、统筹资源配置、统筹力量建设与运用,形成军地一体、平战结合武器装备保障体系。研究军地双方合作模式,实现研制单位技术能力和军方资源优势的良好结合,逐步探索各项综合保障工作的军民融合模式,着力推动军民深度融合综合保障工作的制度化、规范化发展。▲

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