Defensielogistiek en gereedheid Live model

Een gegeneraliseerd onderhouds- en bevoorradingsnetwerk op het niveau van openbare doctrine en studieboeken: 24 generieke platforms, 8 onderhoudsteams, een bevoorradingsdepot dat door konvooien wordt gevoed, een radionet met 12 kanalen en vijf sensorlocaties. Er wordt geen echt systeem, geen echte eenheid en geen echte operatie gemodelleerd — dit is het operationeel onderzoek achter gereedheid.

Wat je gaat leren

Simulator

Tijd 0 u
Operationele beschikbaarheid 100% · Days of supply 3,2 · Bewakingsdekking 95% · Blokkering prioriteitsgesprekken 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Depotvoorraad 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Inzetbaar
  • In onderhoud
  • Wachten op onderdelen
  • Sensordekking

Bediening

Bedrijfsuren per platform per dag. Meer tempo betekent meer storingen en brandstofverbruik.

Van de 8 onderhoudsteams; de rest werkt aan platforms.

Neem een onderdeel van een platform dat al op onderdelen wacht. Sneller, maar verdubbelt het werk.

Uren tussen bevoorradingskonvooien (vaste lading per konvooi).

Het bereik groeit met de vierdemachtswortel van het vermogen; het brandstofverbruik groeit lineair.

Routinegesprekken mogen de laatste r vrije kanalen niet gebruiken.

Boekt één prioriteitszending: tot 4 openstaande bestellingen komen binnen 24 h binnen. Er kan maar één zending tegelijk onderweg zijn, en elke zending telt mee voor het transportbudget.

Voegt 4 kanalen toe na 3 uur opbouw; verbruikt een beetje brandstof.

Indicatoren

Operationele beschikbaarheid
100%
normaal
Days of supply
3,2d
normaal
Bewakingsdekking
95%
normaal
Blokkering prioriteitsgesprekken
0,9%
normaal
Wachten op onderdelen0
In onderhoud0
Reserveonderdelen op voorraad6
Onderdelen in bestelling0
Nalevering (verschuldigde onderdelen)0
Gebruikte prioriteitszendingen0
Prioriteitszending onderweg (resterende uren)0 h
Depotvoorraad500 u
Blokkering routinegesprekken0,9 %
Bedrijfsuren vloot0,0 h
Sensorlocaties actief5

Trend

Operationele beschikbaarheid: — %1000

Crisisscenario’s

Niveau 1 · Gereedheidspiek

Een oefening verdubbelt vier dagen lang ruim de vraag naar bedrijfsuren. Reserveonderdelen zijn schaars, reguliere bevoorrading duurt vier dagen en het transportbudget dekt twee prioriteitszendingen. Lever de uren zonder de gereedheid te ruïneren, naleveringen op te stapelen of het radionet te laten vastlopen.

  • Minstens 790 bedrijfsuren van de vloot tijdens de piek
  • Gemiddelde operationele beschikbaarheid ≥ 86 % vanaf uur 30
  • Gemiddelde nalevering ≤ 2 over de laatste dag
  • Niet meer dan 2 prioriteitszendingen (transportbudget)
  • Gemiddelde prioriteitsblokkering ≤ 2 %
  • Gemiddelde routineblokkering ≤ 35 %

Niveau 2 · Bevoorradingsroute afgesloten

Een overstroming sluit 60 uur lang de enige weg naar het depot af. Konvooien stuwen erachter op. Laat de voorraad meegaan zonder dat de bewakingsdekking instort.

  • Depot raakt nooit leeg (harde grens)
  • Gemiddelde bewakingsdekking ≥ 89 %
  • Minstens 60 bedrijfsuren aan missies voordat de weg wordt afgesloten
  • In totaal minstens 440 bedrijfsuren van de vloot
  • Minstens 255 bedrijfsuren nadat de weg weer opengaat

Niveau 3 · Radio-interferentie en sensorstoringen

Interferentie schakelt de helft van de radiokanalen uit. Twaalf uur later vallen twee sensorlocaties uit. Houd prioriteitsverkeer gaande en herstel de dekking.

  • Gemiddelde prioriteitsblokkering ≤ 3 %
  • Gemiddelde dekking ≥ 88 % na de sensorstoring
  • Gemiddelde routineblokkering ≤ 40 % (sluit routineverkeer niet buiten)
  • Gemiddelde operationele beschikbaarheid ≥ 80 %

Grondslag — het model achter de getallen

Elk verband dat de simulator gebruikt, met bron. Constanten die als aanname zijn gemarkeerd, zijn illustratieve kalibraties.

Operationele beschikbaarheid: het aandeel van de tijd dat een systeem gereed is, inclusief logistieke vertraging.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Platforms vallen willekeurig uit met een exponentiële tijd tot uitval tijdens gebruik.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Aanname: MTBF, onderdeelkans, verbruikscijfers en verkeer zijn generieke planningsgetallen, geen gegevens van een echt systeem.
Stelling van Palm: bij een-op-een-bevoorrading volgen de onderdelen in de pijplijn een Poisson-verdeling.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Reparaties wachten in een wachtrij die door een vast aantal teams wordt bediend.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Aanname: MTBF, onderdeelkans, verbruikscijfers en verkeer zijn generieke planningsgetallen, geen gegevens van een echt systeem.
Days of supply: hoe lang het depot meegaat bij het huidige verbruik.
DOS = stock / daily consumption[10]Days of supply is een planningsmaat uit de bevoorradingsdoctrine; de verhouding zelf is eenvoudige rekenkunde.
Erlang B-blokkering en de exacte uitbreiding ervan wanneer kanalen zijn gereserveerd voor prioriteitsverkeer.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Radarvergelijking: het detectiebereik groeit met de vierdemachtswortel van het uitgezonden vermogen.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Overige planningsconstanten die het model gebruikt.
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 trafficAanname: MTBF, onderdeelkans, verbruikscijfers en verkeer zijn generieke planningsgetallen, geen gegevens van een echt systeem.
Booleaans dekkingsmodel: de kans dat een punt door minstens één van meerdere sensorschijven wordt gezien.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Aanname: MTBF, onderdeelkans, verbruikscijfers en verkeer zijn generieke planningsgetallen, geen gegevens van een echt systeem.

Willekeur: een mulberry32-generator met seed; gebruikte verdelingen — uniform, exponentieel (inverse CDF), normaal (Box–Muller), Poisson (Knuth). De seed wordt getoond en kan worden gedeeld.

Bronnen

  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

Wie dit beroepsmatig doet

Educatief model — niet bedoeld voor operationele beslissingen. Echte locaties stemmen elke constante af op hun eigen apparatuur en gegevens.