WIA SOOM simulatori

Obrambena logistika i spremnost Model uživo

Generalizirana mreža održavanja na razini javne doktrine i udžbenika: 24 generičke platforme, 8 timova za održavanje, opskrbno skladište koje opskrbljuju konvoji, radijska mreža od 12 kanala i pet lokacija senzora. Ne modelira se nijedan stvarni sustav, postrojba ni operacija; ovo je operacijsko istraživanje iza spremnosti.

Što ćete naučiti

Simulator

Vrijeme 0 h
Operativna raspoloživost 100% · Dani opskrbe 3,2 · Pokrivenost nadzorom 95% · Blokiranje prioritetnih poziva 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Zalihe skladišta 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Spremno za zadaću
  • U održavanju
  • Čeka dijelove
  • Pokrivenost senzorima

Kontrole

Radni sati po platformi na dan. Veći tempo, više kvarova i goriva.

Od 8 timova za održavanje; ostali rade na platformama.

Uzmi dio s platforme koja već čeka dijelove. Brže, ali udvostručuje posao.

Sati između opskrbnih konvoja (stalan teret po konvoju).

Domet raste s četvrtim korijenom snage; potrošnja goriva raste linearno.

Rutinski pozivi ne smiju zauzeti posljednjih r slobodnih kanala.

Rezervira jednu prioritetnu pošiljku: do 4 otvorene narudžbe stižu unutar 24 h. U zraku može biti samo jedna pošiljka istodobno, a svaka se ubraja u transportni proračun.

Dodaje 4 kanala nakon 3 h postavljanja; troši malo goriva.

Pokazatelji

Operativna raspoloživost
100%
normalno
Dani opskrbe
3,2d
normalno
Pokrivenost nadzorom
95%
normalno
Blokiranje prioritetnih poziva
0,9%
normalno
Čeka dijelove0
U održavanju0
Rezervni dijelovi na zalihi6
Dijelovi u narudžbi0
Zaostale narudžbe (dugovani dijelovi)0
Iskorištene prioritetne pošiljke0
Prioritetna pošiljka u letu (preostali sati)0 h
Zalihe skladišta500 u
Blokiranje rutinskih poziva0,9 %
Radni sati flote0,0 h
Lokacije senzora u radu5

Trend

Operativna raspoloživost: — %1000

Krizni scenariji

Razina 1 · Nalet spremnosti

Vježba četiri dana više nego udvostručuje potražnju za radnim satima. Rezervnih dijelova je malo, redovita opskrba traje četiri dana, a transportni proračun pokriva dvije prioritetne pošiljke. Isporučite sate bez uništavanja spremnosti, gomilanja zaostalih narudžbi ili zagušenja radijske mreže.

  • Najmanje 790 radnih sati flote tijekom naleta
  • Prosječna operativna raspoloživost ≥ 86 % od 30. sata
  • Prosječno zaostalih narudžbi ≤ 2 tijekom posljednjeg dana
  • Najviše 2 prioritetne pošiljke (transportni proračun)
  • Prosječno prioritetno blokiranje ≤ 2 %
  • Prosječno rutinsko blokiranje ≤ 35 %

Razina 2 · Opskrbna ruta zatvorena

Poplava zatvara jedinu cestu do skladišta na 60 sati. Konvoji se gomilaju iza nje. Neka zalihe izdrže bez urušavanja pokrivenosti nadzorom.

  • Skladište se nikad ne isprazni (stroga granica)
  • Prosječna pokrivenost nadzorom ≥ 89 %
  • Najmanje 60 radnih sati misija prije zatvaranja ceste
  • Ukupno najmanje 440 radnih sati flote
  • Najmanje 255 radnih sati nakon ponovnog otvaranja ceste

Razina 3 · Radijske smetnje i kvarovi senzora

Smetnje uklanjaju polovicu radijskih kanala. Dvanaest sati kasnije otkazuju dvije lokacije senzora. Održite prioritetni promet i vratite pokrivenost.

  • Prosječno prioritetno blokiranje ≤ 3 %
  • Prosječna pokrivenost ≥ 88 % nakon kvara senzora
  • Prosječno rutinsko blokiranje ≤ 40 % (ne isključujte rutinski promet)
  • Prosječna operativna raspoloživost ≥ 80 %

Osnova: model iza brojeva

Svaki odnos koji simulator koristi, s izvorom. Konstante označene kao pretpostavke ilustrativne su kalibracije.

Operativna raspoloživost: udio vremena u kojem je sustav spreman, uključujući logističko kašnjenje.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Platforme se kvare nasumično s eksponencijalnim vremenom do kvara dok rade.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Pretpostavka: MTBF, vjerojatnost dijelova, stope potrošnje i promet generički su planski brojevi, a ne podaci o bilo kojem stvarnom sustavu.
Palmov teorem: uz opskrbu jedan za jedan, dijelovi u opskrbnom lancu prate Poissonovu razdiobu.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Popravci čekaju u redu koji poslužuje stalan broj timova.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Pretpostavka: MTBF, vjerojatnost dijelova, stope potrošnje i promet generički su planski brojevi, a ne podaci o bilo kojem stvarnom sustavu.
Dani opskrbe: koliko dugo skladište traje uz današnju potrošnju.
DOS = stock / daily consumption[10]Dani opskrbe planska su mjera koja se koristi u doktrini održavanja; sam omjer je jednostavna aritmetika.
Erlang B blokiranje i njegovo točno proširenje kad su kanali rezervirani za prioritetni promet.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Jednadžba radara: domet detekcije raste s četvrtim korijenom odaslane snage.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Ostale planske konstante koje model koristi.
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 trafficPretpostavka: MTBF, vjerojatnost dijelova, stope potrošnje i promet generički su planski brojevi, a ne podaci o bilo kojem stvarnom sustavu.
Booleov model pokrivenosti: vjerojatnost da točku vidi barem jedan od nekoliko diskova senzora.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Pretpostavka: MTBF, vjerojatnost dijelova, stope potrošnje i promet generički su planski brojevi, a ne podaci o bilo kojem stvarnom sustavu.

Slučajnost: seedirani generator mulberry32; korištene razdiobe: uniformna, eksponencijalna (inverzna CDF), normalna (Box–Muller), Poissonova (Knuth). Seed se prikazuje i može se dijeliti.

Izvori

  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

Tko se time bavi profesionalno

Obrazovni model, nije za operativne odluke. Stvarna postrojenja kalibriraju svaku konstantu prema vlastitoj opremi i podacima.