Қорғаныс логистикасы және дайындық Тірі модель

Жалпыға қолжетімді доктрина мен оқулықтар деңгейіндегі жалпыланған тірек желісі: 24 жалпы платформа, 8 техникалық қызмет бригадасы, колонналармен толықтырылатын қойма, 12 арналы радиожелі және бес сенсор нысаны. Ешбір нақты жүйе, бөлім немесе операция модельденбейді — бұл дайындық артындағы операцияларды зерттеу.

Нені үйренесіз

Симулятор

Уақыт 0 сағ
Операциялық қолжетімділік 100% · Қамтамасыз ету күндері 3,2 · Бақылау қамтуы 95% · Басым қоңырауларды блоктау 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Қойма қоры 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Миссияға қабілетті
  • Техникалық қызметте
  • Бөлшектерді күтуде
  • Сенсор қамтуы

Басқару элементтері

Күніне бір платформаға жұмыс сағаттары. Қарқын көп болса, ақау мен жанармай да көп.

8 техникалық қызмет бригадасынан; қалғандары платформаларда жұмыс істейді.

Бөлшекті бөлшек күтіп тұрған платформадан алу. Жылдамырақ, бірақ жұмыс екі есе көбейеді.

Жабдықтау колонналары арасындағы сағаттар (бір колоннаға тұрақты жүк).

Қашықтық қуаттың төртінші түбіріне қарай өседі; жанармай шығыны сызықты өседі.

Жай қоңыраулар соңғы r бос арнаны ала алмайды.

Бір басым жөнелтімді брондайды: 4-ке дейін ашық тапсырыс 24 сағ ішінде жетеді. Бір уақытта тек бір жөнелтім ұшуда бола алады, әрқайсысы көлік бюджетінен шегеріледі.

3 сағ орнатудан кейін 4 арна қосады; аздап жанармай жұмсайды.

Көрсеткіштер

Операциялық қолжетімділік
100%
қалыпты
Қамтамасыз ету күндері
3,2d
қалыпты
Бақылау қамтуы
95%
қалыпты
Басым қоңырауларды блоктау
0,9%
қалыпты
Бөлшектерді күтуде0
Техникалық қызметте0
Қолда бар қосалқы бөлшектер6
Тапсырыс берілген бөлшектер0
Орындалмаған тапсырыстар (берешек бөлшектер)0
Пайдаланылған басым жөнелтімдер0
Ұшудағы басым жөнелтім (қалған сағат)0 h
Қойма қоры500 u
Жай қоңырауларды блоктау0,9 %
Парктің жұмыс сағаттары0,0 h
Жұмыс істеп тұрған сенсор нысандары5

Тренд

Операциялық қолжетімділік: — %1000

Дағдарыс сценарийлері

1-деңгей · Дайындық өсімі

Жаттығу төрт күнге жұмыс сағаттарына сұранысты екі еседен астам арттырады. Қосалқы бөлшектер аз, тұрақты жабдықтау төрт күн алады, ал көлік бюджеті екі басым жөнелтімді өтейді. Дайындықты бұзбай, орындалмаған тапсырыстарды жинап алмай және радиожелін кептелтпей сағаттарды орындаңыз.

  • Өсім кезінде парктің кемінде 790 жұмыс сағаты
  • 30-сағаттан бастап орташа операциялық қолжетімділік ≥ 86 %
  • Соңғы тәулікте орташа орындалмаған тапсырыстар ≤ 2
  • 2-ден артық емес басым жөнелтім (көлік бюджеті)
  • Басым қоңырауларды орташа блоктау ≤ 2 %
  • Жай қоңырауларды орташа блоктау ≤ 35 %

2-деңгей · Жабдықтау жолы жабық

Су тасқыны қоймаға апаратын жалғыз жолды 60 сағатқа жабады. Колонналар оның артында кезекке тұрады. Бақылау қамтуының күйреуіне жол бермей, қорды жеткізіңіз.

  • Қойма ешқашан бос қалмайды (қатаң шек)
  • Бақылаудың орташа қамтуы ≥ 89 %
  • Жол жабылғанға дейін миссиялардың кемінде 60 жұмыс сағаты
  • Барлығы парктің кемінде 440 жұмыс сағаты
  • Жол қайта ашылғаннан кейін кемінде 255 жұмыс сағаты

3-деңгей · Радио кедергілер және сенсор ақаулары

Кедергілер радиоарналардың жартысын өшіреді. Он екі сағаттан кейін екі сенсор нысаны істен шығады. Басым трафикті жалғастырыңыз және қамтуды қалпына келтіріңіз.

  • Басым қоңырауларды орташа блоктау ≤ 3 %
  • Сенсор ақауынан кейін орташа қамту ≥ 88 %
  • Жай қоңырауларды орташа блоктау ≤ 40 % (жай трафикті толық шығарып тастамаңыз)
  • Орташа операциялық қолжетімділік ≥ 80 %

Негіз — сандар артындағы модель

Симулятор қолданатын әрбір қатынас өз дереккөзімен. Жорамал деп белгіленген тұрақтылар — көрнекі калибрлеулер.

Операциялық қолжетімділік: жүйенің, логистикалық кідірісті қоса алғанда, дайын тұратын уақыт үлесі.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Платформалар жұмыс кезінде экспоненциалды істен шығу уақытымен кездейсоқ істен шығады.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Жорамал: MTBF, бөлшек ықтималдығы, шығын жылдамдығы және трафик — жалпы жоспарлау сандары, нақты жүйенің деректері емес.
Пальм теоремасы: бірін-бірі алмастырып жабдықтағанда, құбырдағы бөлшектер Пуассон үлестірімін ұстанады.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Жөндеулер тұрақты бригадалар санымен қызмет көрсетілетін кезекте күтеді.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Жорамал: MTBF, бөлшек ықтималдығы, шығын жылдамдығы және трафик — жалпы жоспарлау сандары, нақты жүйенің деректері емес.
Қамтамасыз ету күндері: қойма бүгінгі тұтынумен қанша уақытқа жетеді.
DOS = stock / daily consumption[10]Қамтамасыз ету күндері — тірек доктринасында қолданылатын жоспарлау өлшемі; қатынастың өзі қарапайым арифметика.
Эрланг B блоктау және басым трафик үшін арналар резервтелгенде оның нақты кеңейтімі.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Радиолокация қашықтығының теңдеуі: анықтау қашықтығы таратылған қуаттың төртінші түбіріне қарай өседі.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Модель қолданатын басқа жоспарлау тұрақтылары.
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 trafficЖорамал: MTBF, бөлшек ықтималдығы, шығын жылдамдығы және трафик — жалпы жоспарлау сандары, нақты жүйенің деректері емес.
Булев қамту моделі: нүктені бірнеше сенсор дискісінің кемінде біреуі көру ықтималдығы.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Жорамал: MTBF, бөлшек ықтималдығы, шығын жылдамдығы және трафик — жалпы жоспарлау сандары, нақты жүйенің деректері емес.

Кездейсоқтық: seed бар mulberry32 генераторы; қолданылатын үлестірімдер — біркелкі, экспоненциалды (кері CDF), қалыпты (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Seed көрсетіледі және оны бөлісуге болады.

Дереккөздер

  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

Мұнымен кәсіби түрде кімдер айналысады

Оқу моделі — операциялық шешімдер үшін емес. Нақты нысандар әр тұрақтыны өз жабдығы мен деректеріне калибрлейді.