Logistica e prontezza della difesa Modello live

Una rete di sostegno logistico generalizzata, al livello di dottrina pubblica e manuali: 24 piattaforme generiche, 8 squadre di manutenzione, un deposito rifornito da convogli, una rete radio a 12 canali e cinque siti sensori. Nessun sistema, unità o operazione reale è modellato: è la ricerca operativa alla base della prontezza.

Cosa imparerai

Simulatore

Tempo 0 h
Disponibilità operativa 100% · Days of supply 3,2 · Copertura di sorveglianza 95% · Blocco chiamate prioritarie 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Scorte del deposito 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Operativo
  • In manutenzione
  • In attesa di ricambi
  • Copertura sensori

Comandi

Ore operative per piattaforma al giorno. Più ritmo, più guasti e carburante.

Su 8 squadre di manutenzione; le altre lavorano sulle piattaforme.

Prendi un pezzo da una piattaforma già in attesa di ricambi. Più veloce, ma raddoppia il lavoro.

Ore tra i convogli di rifornimento (carico fisso per convoglio).

La portata cresce con la radice quarta della potenza; il consumo di carburante cresce linearmente.

Le chiamate ordinarie non possono occupare gli ultimi r canali liberi.

Prenota una spedizione prioritaria: fino a 4 ordini aperti arrivano entro 24 h. Può essere in volo una sola spedizione alla volta e ciascuna pesa sul budget di trasporto.

Aggiunge 4 canali dopo 3 h di allestimento; consuma un po' di carburante.

Indicatori

Disponibilità operativa
100%
normale
Days of supply
3,2d
normale
Copertura di sorveglianza
95%
normale
Blocco chiamate prioritarie
0,9%
normale
In attesa di ricambi0
In manutenzione0
Ricambi disponibili6
Pezzi in ordine0
Arretrati (pezzi dovuti)0
Spedizioni prioritarie usate0
Spedizione prioritaria in volo (ore rimanenti)0 h
Scorte del deposito500 u
Blocco chiamate ordinarie0,9 %
Ore operative della flotta0,0 h
Siti sensori attivi5

Andamento

Disponibilità operativa: — %1000

Scenari di crisi

Livello 1 · Picco di prontezza

Un'esercitazione fa più che raddoppiare per quattro giorni la domanda di ore operative. I ricambi sono scarsi, il rifornimento ordinario richiede quattro giorni e il budget di trasporto copre due spedizioni prioritarie. Fornisci le ore senza rovinare la prontezza, accumulare arretrati o intasare la rete radio.

  • Almeno 790 ore operative della flotta durante il picco
  • Disponibilità operativa media ≥ 86 % dall'ora 30
  • Arretrati medi ≤ 2 nell'ultimo giorno
  • Non più di 2 spedizioni prioritarie (budget di trasporto)
  • Blocco prioritario medio ≤ 2 %
  • Blocco ordinario medio ≤ 35 %

Livello 2 · Via di rifornimento chiusa

Un'alluvione chiude per 60 ore l'unica strada verso il deposito. I convogli si accodano. Fai durare le scorte senza lasciare crollare la copertura di sorveglianza.

  • Il deposito non si svuota mai (limite rigido)
  • Copertura di sorveglianza media ≥ 89 %
  • Almeno 60 ore operative di missioni prima della chiusura della strada
  • Almeno 440 ore operative della flotta in totale
  • Almeno 255 ore operative dopo la riapertura della strada

Livello 3 · Interferenze radio e guasti ai sensori

Un'interferenza mette fuori uso metà dei canali radio. Dodici ore dopo due siti sensori si guastano. Mantieni il traffico prioritario e ripristina la copertura.

  • Blocco prioritario medio ≤ 3 %
  • Copertura media ≥ 88 % dopo il guasto dei sensori
  • Blocco ordinario medio ≤ 40 % (non escludere il traffico ordinario)
  • Disponibilità operativa media ≥ 80 %

Base: il modello dietro i numeri

Ogni relazione usata dal simulatore, con la sua fonte. Le costanti indicate come ipotesi sono tarature illustrative.

Disponibilità operativa: la quota di tempo in cui un sistema è pronto, compresi i ritardi logistici.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Le piattaforme si guastano a caso con un tempo al guasto esponenziale mentre operano.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Ipotesi: MTBF, probabilità dei pezzi, consumi e traffico sono numeri di pianificazione generici, non dati su alcun sistema reale.
Teorema di Palm: con rifornimento uno a uno, i pezzi nella pipeline seguono una distribuzione di Poisson.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Le riparazioni attendono in una coda servita da un numero fisso di squadre.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Ipotesi: MTBF, probabilità dei pezzi, consumi e traffico sono numeri di pianificazione generici, non dati su alcun sistema reale.
Days of supply: quanto dura il deposito al consumo di oggi.
DOS = stock / daily consumption[10]I days of supply sono una misura di pianificazione usata nella dottrina del sostegno logistico; il rapporto in sé è semplice aritmetica.
Blocco di Erlang B e la sua estensione esatta quando i canali sono riservati al traffico prioritario.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Equazione del radar: la portata di rilevamento cresce con la radice quarta della potenza trasmessa.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Altre costanti di pianificazione usate dal modello.
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 trafficIpotesi: MTBF, probabilità dei pezzi, consumi e traffico sono numeri di pianificazione generici, non dati su alcun sistema reale.
Modello di copertura booleano: la probabilità che un punto sia visto da almeno uno di più dischi sensore.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Ipotesi: MTBF, probabilità dei pezzi, consumi e traffico sono numeri di pianificazione generici, non dati su alcun sistema reale.

Casualità: un generatore mulberry32 con seed; distribuzioni usate: uniforme, esponenziale (CDF inversa), normale (Box–Muller), Poisson (Knuth). Il seed è mostrato e condivisibile.

Fonti

  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

Chi lo fa per mestiere

Modello didattico, non per decisioni operative. Gli impianti reali tarano ogni costante sulle proprie apparecchiature e sui propri dati.