Forsvarslogistik og beredskab Live-model

Et generaliseret forsyningsnetværk på niveau med offentlig doktrin og lærebøger: 24 generiske platforme, 8 vedligeholdelseshold, et forsyningsdepot med konvojer, et radionet med 12 kanaler og fem sensorsteder. Intet virkeligt system, ingen virkelig enhed eller operation er modelleret — dette er den operationsanalyse, der ligger bag beredskab.

Det lærer du

Simulator

Tid 0 t
Operativ tilgængelighed 100% · Forsyningsdage 3,2 · Overvågningsdækning 95% · Blokering af prioritetsopkald 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Depotbeholdning 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Operativ
  • I vedligehold
  • Venter på dele
  • Sensordækning

Betjening

Driftstimer pr. platform pr. dag. Mere tempo giver flere fejl og mere brændstofforbrug.

Ud af 8 vedligeholdelseshold; de øvrige arbejder på platformene.

Tag en reservedel fra en platform, der allerede venter på dele. Hurtigere, men fordobler arbejdet.

Timer mellem forsyningskonvojer (fast last pr. konvoj).

Rækkevidden vokser med fjerderoden af effekten; brændstofforbruget vokser lineært.

Rutineopkald må ikke tage de sidste r ledige kanaler.

Booker én prioriteret forsendelse: op til 4 åbne bestillinger lander inden for 24 h. Der kan kun være én forsendelse i luften ad gangen, og hver tæller med i transportbudgettet.

Tilføjer 4 kanaler efter 3 timers opsætning; bruger lidt brændstof.

Indikatorer

Operativ tilgængelighed
100%
normal
Forsyningsdage
3,2d
normal
Overvågningsdækning
95%
normal
Blokering af prioritetsopkald
0,9%
normal
Venter på dele0
I vedligehold0
Reservedele på lager6
Dele i bestilling0
Restordrer (skyldige dele)0
Brugte prioriterede forsendelser0
Prioriteret forsendelse undervejs (timer tilbage)0 h
Depotbeholdning500 u
Blokering af rutineopkald0,9 %
Flådens driftstimer0,0 h
Sensorsteder i drift5

Tendens

Operativ tilgængelighed: — %1000

Krisescenarier

Niveau 1 · Beredskabsspids

En øvelse mere end fordobler behovet for driftstimer i fire dage. Reservedelene er knappe, almindelig genforsyning tager fire dage, og transportbudgettet dækker to prioriterede forsendelser. Lever timerne uden at ødelægge beredskabet, hobe restordrer op eller blokere radionettet.

  • Mindst 790 driftstimer for flåden under spidsbelastningen
  • Gennemsnitlig operativ tilgængelighed ≥ 86 % fra time 30
  • Gennemsnitlige restordrer ≤ 2 det sidste døgn
  • Højst 2 prioriterede forsendelser (transportbudget)
  • Gennemsnitlig prioritetsblokering ≤ 2 %
  • Gennemsnitlig rutineblokering ≤ 35 %

Niveau 2 · Forsyningsrute lukket

En oversvømmelse lukker den eneste vej til depotet i 60 timer. Konvojerne køer op bag den. Få lageret til at række uden at lade overvågningsdækningen bryde sammen.

  • Depotet løber aldrig tomt (hård grænse)
  • Gennemsnitlig overvågningsdækning ≥ 89 %
  • Mindst 60 driftstimer med missioner, før vejen lukkes
  • Mindst 440 driftstimer for flåden i alt
  • Mindst 255 driftstimer efter vejen åbner igen

Niveau 3 · Radiointerferens og sensorfejl

Interferens slår halvdelen af radiokanalerne ud. Tolv timer senere svigter to sensorsteder. Hold prioriteret trafik i gang, og genopret dækningen.

  • Gennemsnitlig prioritetsblokering ≤ 3 %
  • Gennemsnitlig dækning ≥ 88 % efter sensorfejlen
  • Gennemsnitlig rutineblokering ≤ 40 % (luk ikke rutinetrafikken helt ude)
  • Gennemsnitlig operativ tilgængelighed ≥ 80 %

Grundlag — modellen bag tallene

Alle sammenhænge, simulatoren bruger, med deres kilde. Konstanter markeret som antagelser er illustrative kalibreringer.

Operativ tilgængelighed: andelen af tiden, et system er klar, inklusive logistikforsinkelser.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Platforme svigter tilfældigt med en eksponentiel tid til svigt, mens de er i drift.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Antagelse: MTBF, delsandsynlighed, forbrugsrater og trafik er generiske planlægningstal, ikke data om noget virkeligt system.
Palms sætning: ved én-til-én-forsyning følger dele i pipelinen en Poisson-fordeling.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Reparationer venter i en kø, som betjenes af et fast antal hold.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Antagelse: MTBF, delsandsynlighed, forbrugsrater og trafik er generiske planlægningstal, ikke data om noget virkeligt system.
Forsyningsdage: hvor længe depotet rækker ved dagens forbrug.
DOS = stock / daily consumption[10]Forsyningsdage er et planlægningsmål, der bruges i forsyningsdoktrin; selve forholdet er simpel aritmetik.
Erlang B-blokering og dens præcise udvidelse, når kanaler er reserveret til prioriteret trafik.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Radarligningen: detektionsrækkevidden vokser med fjerderoden af den udsendte effekt.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Andre planlægningskonstanter, som modellen bruger.
MTBF 40 operating h · part needed 40 % · repair Exp(6 h) · sites MTBF 300 h, repair Exp(8 h) · convoy 200 u · burn 1 u per operating h + 0.5 u/h per site at full power · relay +4 channels after 3 h · priority shipment: ≤ 4 open orders, lands within 24 h, one in flight at a time · ≥2 channels always open to routine trafficAntagelse: MTBF, delsandsynlighed, forbrugsrater og trafik er generiske planlægningstal, ikke data om noget virkeligt system.
Boolsk dækningsmodel: sandsynligheden for, at et punkt ses af mindst én af flere sensorskiver.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Antagelse: MTBF, delsandsynlighed, forbrugsrater og trafik er generiske planlægningstal, ikke data om noget virkeligt system.

Tilfældighed: en seedet mulberry32-generator; anvendte fordelinger — uniform, eksponentiel (invers CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Seed vises og kan deles.

Kilder

  1. DoD Reliability, Availability, Maintainability, and Cost Rationale Report Manual (operational availability Ao) — U.S. Office of the Secretary of Defense, 2009
  2. MIL-HDBK-338B Electronic Reliability Design Handbook (exponential failure model, availability) — U.S. DoD, 1998
  3. C. C. Sherbrooke — METRIC: A Multi-Echelon Technique for Recoverable Item Control (Palm’s theorem, expected backorders) — Operations Research 16(1), 1968
  4. C. Palm — Analysis of the Erlang traffic formulae for busy-signal arrangements (Palm’s theorem on (S−1,S) pipelines) — Ericsson Technics No. 4, pp. 39–58, 1938
  5. ITU-D Study Group 2 — Teletraffic Engineering Handbook: Erlang B recursion E_x = A·E_(x−1)/(x + A·E_(x−1)); Erlang C — ITU, 2002
  6. F. P. Kelly — Loss Networks (trunk reservation) — Annals of Applied Probability 1(3), 1991
  7. MIT Lincoln Laboratory — Introduction to Radar Systems, Lecture 2: radar range equation S/N = P_t G² λ² σ / ((4π)³ R⁴ k T_s B_n L) — MIT Lincoln Laboratory
  8. P. Hall — Introduction to the Theory of Coverage Processes (Boolean model: vacancy = e^(−λ·E|disc|)) — Wiley, 1988
  9. D. Gross, C. M. Harris — Fundamentals of Queueing Theory (M/M/c, machine-repair models) — Wiley, 2008
  10. U.S. Army FM 4-0 Sustainment Operations — sustainment planning concepts (days of supply as a planning measure) — Headquarters, Department of the Army, 2026

Hvem arbejder med dette

Uddannelsesmodel — ikke til operative beslutninger. Rigtige anlæg kalibrerer hver konstant efter deres eget udstyr og data.