Simuladores WIA SOOM

Loxística de defensa e dispoñibilidade Modelo en directo

Unha rede de sostemento xeneralizada ao nivel da doutrina pública e dos libros de texto: 24 plataformas xenéricas, 8 equipos de mantemento, un depósito de subministración abastecido por comboios, unha rede de radio de 12 canles e cinco emprazamentos de sensores. Non se modela ningún sistema, unidade nin operación reais — esta é a investigación operativa que hai detrás da dispoñibilidade.

O que aprenderás

Simulador

Tempo 0 h
Dispoñibilidade operativa 100% · Días de subministración 3,2 · Cobertura de vixilancia 95% · Bloqueo de chamadas prioritarias 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Existencias do depósito 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Apto para a misión
  • En mantemento
  • Agardando pezas
  • Cobertura de sensores

Controis

Horas de funcionamento por plataforma e día. Máis ritmo, máis avarías e combustible.

De 8 equipos de mantemento; o resto traballa nas plataformas.

Toma unha peza dunha plataforma que xa está agardando pezas. Máis rápido, pero duplica o traballo.

Horas entre comboios de subministración (carga fixa por comboio).

O alcance crece coa raíz cuarta da potencia; o consumo de combustible crece linealmente.

As chamadas rutineiras non poden ocupar as últimas r canles libres.

Reserva un envío prioritario: ata 4 pedidos abertos chegan en 24 h. Só pode haber un envío en camiño de cada vez, e cada un desconta do orzamento de transporte.

Engade 4 canles tras 3 h de montaxe; usa un pouco de combustible.

Indicadores

Dispoñibilidade operativa
100%
normal
Días de subministración
3,2d
normal
Cobertura de vixilancia
95%
normal
Bloqueo de chamadas prioritarias
0,9%
normal
Agardando pezas0
En mantemento0
Pezas de reposición en man6
Pezas en pedido0
Pedidos pendentes (pezas debidas)0
Envíos prioritarios usados0
Envío prioritario en voo (horas restantes)0 h
Existencias do depósito500 u
Bloqueo de chamadas rutineiras0,9 %
Horas de funcionamento da flota0,0 h
Emprazamentos de sensores operativos5

Tendencia

Dispoñibilidade operativa: — %1000

Escenarios de crise

Nivel 1 · Pico de dispoñibilidade

Un exercicio fai máis que duplicar a demanda de horas de funcionamento durante catro días. As pezas de reposición son escasas, a reposición ordinaria leva catro días e o orzamento de transporte cobre dous envíos prioritarios. Entrega as horas sen arruinar a dispoñibilidade, acumular pedidos pendentes nin atascar a rede de radio.

  • Polo menos 790 horas de funcionamento da flota durante o pico
  • Dispoñibilidade operativa media ≥ 86 % desde a hora 30
  • Pedidos pendentes medios ≤ 2 durante o último día
  • Non máis de 2 envíos prioritarios (orzamento de transporte)
  • Bloqueo prioritario medio ≤ 2 %
  • Bloqueo rutineiro medio ≤ 35 %

Nivel 2 · Ruta de subministración cortada

Unha inundación corta a única estrada ao depósito durante 60 horas. Os comboios fan cola detrás. Fai que as existencias duren sen deixar que se derrube a cobertura de vixilancia.

  • O depósito nunca queda baleiro (límite estrito)
  • Cobertura media de vixilancia ≥ 89 %
  • Polo menos 60 horas de funcionamento en misións antes de que se corte a estrada
  • Polo menos 440 horas de funcionamento da flota en total
  • Polo menos 255 horas de funcionamento despois da reapertura da estrada

Nivel 3 · Interferencias de radio e avarías de sensores

As interferencias inutilizan a metade das canles de radio. Doce horas despois fallan dous emprazamentos de sensores. Mantén fluíndo o tráfico prioritario e restablece a cobertura.

  • Bloqueo prioritario medio ≤ 3 %
  • Cobertura media ≥ 88 % despois da avaría dos sensores
  • Bloqueo rutineiro medio ≤ 40 % (non deixes fóra o tráfico rutineiro)
  • Dispoñibilidade operativa media ≥ 80 %

Base — o modelo detrás dos números

Todas as relacións que usa o simulador, coa súa fonte. As constantes marcadas como suposicións son calibracións ilustrativas.

Dispoñibilidade operativa: a proporción de tempo en que un sistema está listo, incluído o atraso loxístico.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
As plataformas avarían ao azar cun tempo ata a avaría exponencial mentres funcionan.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Suposición: o MTBF, a probabilidade de pezas, as taxas de consumo e o tráfico son cifras de planificación xenéricas, non datos de ningún sistema real.
Teorema de Palm: con reposición un a un, as pezas na canle de subministración seguen unha distribución de Poisson.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
As reparacións agardan nunha cola atendida por un número fixo de equipos.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Suposición: o MTBF, a probabilidade de pezas, as taxas de consumo e o tráfico son cifras de planificación xenéricas, non datos de ningún sistema real.
Días de subministración: canto dura o depósito ao consumo actual.
DOS = stock / daily consumption[10]Os días de subministración son unha medida de planificación usada na doutrina de sostemento; a razón en si é aritmética sinxela.
Bloqueo de Erlang B e a súa extensión exacta cando hai canles reservadas ao tráfico prioritario.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Ecuación do radar: o alcance de detección crece coa raíz cuarta da potencia transmitida.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Outras constantes de planificación que usa o modelo.
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 trafficSuposición: o MTBF, a probabilidade de pezas, as taxas de consumo e o tráfico son cifras de planificación xenéricas, non datos de ningún sistema real.
Modelo de cobertura booleano: a probabilidade de que un punto sexa visto por polo menos un de varios discos de sensores.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Suposición: o MTBF, a probabilidade de pezas, as taxas de consumo e o tráfico son cifras de planificación xenéricas, non datos de ningún sistema real.

Aleatoriedade: un xerador mulberry32 con semente; distribucións usadas — uniforme, exponencial (CDF inversa), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). A semente móstrase e pódese compartir.

Fontes

  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

Quen se dedica a isto

Modelo educativo — non apto para decisións operativas. Os emprazamentos reais calibran cada constante segundo o seu propio equipamento e datos.