Simulator WIA SOOM

Logistik pertahanan dan kesiapsiagaan Model langsung

Rangkaian sokongan umum pada tahap doktrin awam dan buku teks: 24 platform generik, 8 pasukan penyelenggaraan, depoh bekalan yang dibekalkan oleh konvoi, rangkaian radio 12 saluran dan lima tapak penderia. Tiada sistem, unit atau operasi sebenar dimodelkan — ini ialah penyelidikan operasi di sebalik kesiapsiagaan.

Apa yang akan anda pelajari

Simulator

Masa 0 j
Ketersediaan operasi 100% · Hari bekalan 3.2 · Liputan pengawasan 95% · Penyekatan panggilan keutamaan 0.9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Stok depoh 500 · 3.2 d 📡 12 ch · 0.9%
  • Sedia untuk misi
  • Dalam penyelenggaraan
  • Menunggu alat ganti
  • Liputan penderia

Kawalan

Jam operasi setiap platform sehari. Rentak lebih tinggi, lebih banyak kegagalan dan bahan api.

Daripada 8 pasukan penyelenggaraan; selebihnya bekerja pada platform.

Ambil bahagian daripada platform yang sudah menunggu alat ganti. Lebih pantas, tetapi menggandakan kerja.

Jam antara konvoi bekalan (muatan tetap bagi setiap konvoi).

Julat bertambah dengan punca keempat kuasa; penggunaan bahan api bertambah secara linear.

Panggilan rutin tidak boleh mengambil r saluran kosong yang terakhir.

Menempah satu penghantaran keutamaan: sehingga 4 pesanan terbuka tiba dalam masa 24 j. Hanya satu penghantaran boleh berada di udara pada satu masa, dan setiap satu dikira dalam bajet pengangkutan.

Menambah 4 saluran selepas 3 j persediaan; menggunakan sedikit bahan api.

Penunjuk

Ketersediaan operasi
100%
normal
Hari bekalan
3.2d
normal
Liputan pengawasan
95%
normal
Penyekatan panggilan keutamaan
0.9%
normal
Menunggu alat ganti0
Dalam penyelenggaraan0
Alat ganti di tangan6
Alat ganti dalam pesanan0
Pesanan tertunggak (alat ganti terhutang)0
Penghantaran keutamaan digunakan0
Penghantaran keutamaan dalam penerbangan (jam berbaki)0 h
Stok depoh500 u
Penyekatan panggilan rutin0.9 %
Jam operasi armada0.0 h
Tapak penderia aktif5

Aliran

Ketersediaan operasi: — %1000

Senario krisis

Tahap 1 · Lonjakan kesiapsiagaan

Satu latihan meningkatkan permintaan jam operasi lebih daripada dua kali ganda selama empat hari. Alat ganti nipis, bekalan semula biasa mengambil masa empat hari, dan bajet pengangkutan meliputi dua penghantaran keutamaan. Sampaikan jam tersebut tanpa merosakkan kesiapsiagaan, menimbun pesanan tertunggak atau menyesakkan rangkaian radio.

  • Sekurang-kurangnya 790 jam operasi armada semasa lonjakan
  • Purata ketersediaan operasi ≥ 86 % mulai jam 30
  • Purata pesanan tertunggak ≤ 2 sepanjang hari terakhir
  • Tidak lebih daripada 2 penghantaran keutamaan (bajet pengangkutan)
  • Penyekatan keutamaan purata ≤ 2 %
  • Penyekatan rutin purata ≤ 35 %

Tahap 2 · Laluan bekalan ditutup

Banjir menutup satu-satunya jalan ke depoh selama 60 jam. Konvoi beratur di belakangnya. Pastikan stok bertahan tanpa membiarkan liputan pengawasan runtuh.

  • Depoh tidak pernah kosong (had mutlak)
  • Liputan pengawasan purata ≥ 89 %
  • Sekurang-kurangnya 60 jam operasi misi sebelum jalan ditutup
  • Sekurang-kurangnya 440 jam operasi armada secara keseluruhan
  • Sekurang-kurangnya 255 jam operasi selepas jalan dibuka semula

Tahap 3 · Gangguan radio dan kerosakan penderia

Gangguan melumpuhkan separuh saluran radio. Dua belas jam kemudian dua tapak penderia gagal. Pastikan trafik keutamaan mengalir dan pulihkan liputan.

  • Penyekatan keutamaan purata ≤ 3 %
  • Liputan purata ≥ 88 % selepas kerosakan penderia
  • Penyekatan rutin purata ≤ 40 % (jangan tutup sepenuhnya trafik rutin)
  • Ketersediaan operasi purata ≥ 80 %

Asas — model di sebalik angka

Setiap hubungan yang digunakan simulator, beserta sumbernya. Pemalar yang ditandakan sebagai andaian ialah penentukuran ilustrasi.

Ketersediaan operasi: peratusan masa sesuatu sistem bersedia, termasuk kelewatan logistik.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Platform gagal secara rawak dengan masa-ke-kegagalan eksponen semasa beroperasi.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Andaian: MTBF, kebarangkalian alat ganti, kadar penggunaan dan trafik ialah angka perancangan umum, bukan data mana-mana sistem sebenar.
Teorem Palm: dengan bekalan semula satu-untuk-satu, alat ganti dalam talian paip mengikut taburan Poisson.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Pembaikan menunggu dalam baris gilir yang dilayan oleh bilangan pasukan yang tetap.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Andaian: MTBF, kebarangkalian alat ganti, kadar penggunaan dan trafik ialah angka perancangan umum, bukan data mana-mana sistem sebenar.
Hari bekalan: berapa lama depoh bertahan pada penggunaan hari ini.
DOS = stock / daily consumption[10]Hari bekalan ialah ukuran perancangan yang digunakan dalam doktrin sokongan; nisbahnya sendiri ialah aritmetik mudah.
Penyekatan Erlang B, dan lanjutan tepatnya apabila saluran dikhaskan untuk trafik keutamaan.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Persamaan julat radar: julat pengesanan bertambah dengan punca keempat kuasa yang dipancarkan.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Pemalar perancangan lain yang digunakan oleh model.
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 trafficAndaian: MTBF, kebarangkalian alat ganti, kadar penggunaan dan trafik ialah angka perancangan umum, bukan data mana-mana sistem sebenar.
Model liputan Boolean: kebarangkalian sesuatu titik dilihat oleh sekurang-kurangnya satu daripada beberapa cakera penderia.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Andaian: MTBF, kebarangkalian alat ganti, kadar penggunaan dan trafik ialah angka perancangan umum, bukan data mana-mana sistem sebenar.

Keberawakan: penjana mulberry32 berbenih; taburan yang digunakan — seragam, eksponen (CDF songsang), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Benih dipaparkan dan boleh dikongsi.

Sumber

  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

Siapa yang melakukan ini sebagai kerjaya

Model pendidikan — bukan untuk keputusan operasi. Tapak sebenar menentukur setiap pemalar mengikut peralatan dan data mereka sendiri.