WIA SOOM Simulatoren

Verteidegungslogistik a Bereetschaft Live-Modell

E generaliséierten Sustainment-Netzwierk um Niveau vun ëffentlechen Doktrinen a Léierbicher: 24 generesch Plattformen, 8 Wartungsequipen, en duerch Konvoie versuergten Depot, e Funknetz mat 12 Kanäl a fënnef Sensor-Site. Kee richtegt System, keng Eenheet an keng Operatioun gëtt modelléiert — dëst ass d'Operations Research hannert der Bereetschaft.

Wat Dir léiere wäert

Simulator

Zäit 0 h
Operationell Verfügbarkeet 100% · Days of Supply 3,2 · Iwwerwaachungsofdeckung 95% · Blockéierung vu Prioritéitsopruffer 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Depot-Bestand 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Einsatzbereet
  • An der Wartung
  • Waart op Deeler
  • Sensorofdeckung

Reegler

Betribsstonne pro Plattform a Dag. Méi Tempo, méi Ausfäll a Brennstoff.

Vun 8 Wartungsequipen; déi aner schaffen un de Plattformen.

E Bauteil vun enger Plattform huelen, déi schonn op Deeler waart. Méi séier, awer verduebelt d'Aarbecht.

Stonne tëscht Versuergungskonvoien (fixe Laascht pro Konvoi).

D'Reechwäit wiisst mat der véierter Wuerzel vun der Leeschtung; de Brennstoffverbrauch wiisst linear.

Routineopruffer dierfen déi lescht r fräi Kanäl net huelen.

Bucht eng prioritär Liwwerung: bis zu 4 oppe Bestellunge kommen bannent 24 h un. Et ka just eng Liwwerung gläichzäiteg an der Loft sinn, an all eenzel gëtt vum Transportbudget ofgezunn.

Füügt 4 Kanäl no 3 h Opbau derbäi; brauch e bësse Brennstoff.

Indikatoren

Operationell Verfügbarkeet
100%
normal
Days of Supply
3,2d
normal
Iwwerwaachungsofdeckung
95%
normal
Blockéierung vu Prioritéitsopruffer
0,9%
normal
Waart op Deeler0
An der Wartung0
Ersatzdeeler op Lager6
Deeler an der Bestellung0
Réckstänn (geschalde Deeler)0
Benotzt prioritär Liwwerungen0
Prioritär Liwwerung am Fluch (Stonnen iwwreg)0 h
Depot-Bestand500 u
Blockéierung vu Routineopruffer0,9 %
Betribsstonne vun der Flott0,0 h
Sensor-Site aktiv5

Tendenz

Operationell Verfügbarkeet: — %1000

Kriszeszenarien

Niveau 1 · Bereetschaftsspëtzt

Eng Übung méi wéi verduebelt de Bedarf u Betribsstonne fir véier Deeg. D'Ersatzdeeler si knapp, d'normal Nolifferung dauert véier Deeg, an den Transportbudget deckt zwou prioritär Liwwerungen. Liwwert d'Stonnen, ouni d'Bereetschaft ze ruinéieren, Réckstänn opzestapelen oder d'Funknetz ze blockéieren.

  • Mindestens 790 Betribsstonne vun der Flott während der Spëtzt
  • Duerchschnëttlech operationell Verfügbarkeet ≥ 86 % vun der Stonn 30 un
  • Duerchschnëttlech Réckstänn ≤ 2 iwwer de leschten Dag
  • Net méi wéi 2 prioritär Liwwerungen (Transportbudget)
  • Duerchschnëttlech Prioritéitsblockéierung ≤ 2 %
  • Duerchschnëttlech Routineblockéierung ≤ 35 %

Niveau 2 · Versuergungsstreck gespaart

En Hochwaasser spaart déi eenzeg Strooss zum Depot fir 60 Stonnen. D'Konvoie stauen sech dohannert. Loosst de Bestand duerhalen, ouni datt d'Iwwerwaachungsofdeckung zesummebrécht.

  • Den Depot gëtt ni eidel (fest Grenz)
  • Duerchschnëttlech Iwwerwaachungsofdeckung ≥ 89 %
  • Mindestens 60 Betribsstonne Missiounen, ier d'Strooss gespaart gëtt
  • Am Ganze mindestens 440 Betribsstonne vun der Flott
  • Mindestens 255 Betribsstonnen, nodeems d'Strooss erëm op ass

Niveau 3 · Funkstéierungen a Sensorfeeler

Stéierungen schalten d'Halschent vun de Funkkanäl aus. Zwielef Stonnen drop falen zwee Sensor-Site aus. Haalt de Prioritéitstraffic um Lafen a restauréiert d'Ofdeckung.

  • Duerchschnëttlech Prioritéitsblockéierung ≤ 3 %
  • Duerchschnëttlech Ofdeckung ≥ 88 % no dem Sensorfeeler
  • Duerchschnëttlech Routineblockéierung ≤ 40 % (de Routinetraffic net ganz aussperren)
  • Duerchschnëttlech operationell Verfügbarkeet ≥ 80 %

Basis — de Modell hannert de Zuelen

All Relatioun, déi de Simulator notzt, mat hirer Quell. Konstanten, déi als Annahme markéiert sinn, si Beispillkalibréierungen.

Operationell Verfügbarkeet: den Zäitundeel, an deem e System bereet ass, inklusiv Logistikverzögerung.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Plattforme falen zoufälleg aus, mat enger exponentieller Zäit bis zum Ausfall am Betrib.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Annahm: MTBF, Deelwahrscheinlechkeet, Verbrauchsraten an Traffic si generesch Planungszuelen, keng Daten iwwer e richtegt System.
Palm-Theorem: bei Eent-fir-Eent-Nolifferung follegen d'Deeler an der Pipeline enger Poisson-Verdeelung.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Reparaturen waarden an enger Schlaang, déi eng fix Unzuel Equipë bedéngt.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Annahm: MTBF, Deelwahrscheinlechkeet, Verbrauchsraten an Traffic si generesch Planungszuelen, keng Daten iwwer e richtegt System.
Days of Supply: wéi laang d'Depot bei dem haitege Verbrauch hält.
DOS = stock / daily consumption[10]Days of Supply ass eng Planungsgréisst aus der Sustainment-Doktrin; d'Verhältnis selwer ass einfach Rechnen.
Erlang-B-Blockéierung, a seng exakt Erweiderung, wann Kanäl fir Prioritéitstraffic reservéiert sinn.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Radargläichung: d'Detektiounsreechwäit wiisst mat der véierter Wuerzel vun der Sendeleeschtung.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Aner Planungskonstanten, déi de Modell notzt.
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 trafficAnnahm: MTBF, Deelwahrscheinlechkeet, Verbrauchsraten an Traffic si generesch Planungszuelen, keng Daten iwwer e richtegt System.
Booleschen Ofdeckungsmodell: d'Chance, datt e Punkt vun op d'mannst engem vu verschiddene Sensorschäiwen gesi gëtt.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Annahm: MTBF, Deelwahrscheinlechkeet, Verbrauchsraten an Traffic si generesch Planungszuelen, keng Daten iwwer e richtegt System.

Zoufall: e Mulberry32-Generator mat Seed; benotzt Verdeelungen — uniform, exponentiell (invers CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). De Seed gëtt ugewisen a kann deelt ginn.

Quellen

  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

Wien dëst beruflech mécht

Edukativ Modell — net fir operationell Decisiounen. Richteg Anlagen kalibréieren all Konstant op hiren eegenen Equipement an hir eege Daten.