WIA SOOM Simulators

Forsvarslogistikk og beredskap Levende modell

Et generalisert understøttelsesnettverk på nivå med offentlig doktrine og lærebøker: 24 generiske plattformer, 8 vedlikeholdslag, et forsyningsdepot som fylles av konvoier, et radionett med 12 kanaler og fem sensorsteder. Ingen reelt system, ingen reell enhet og ingen reell operasjon er modellert — dette er operasjonsanalysen bak beredskap.

Dette lærer du

Simulator

Tid 0 t
Operativ tilgjengelighet 100% · Forsyningsdager 3,2 · Overvåkingsdekning 95% · Blokkering av prioritetsanrop 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Depotbeholdning 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Klar for oppdrag
  • I vedlikehold
  • Venter på deler
  • Sensordekning

Kontroller

Driftstimer per plattform per dag. Mer tempo gir flere feil og mer drivstofforbruk.

Av 8 vedlikeholdslag; resten jobber med plattformene.

Ta en del fra en plattform som allerede venter på deler. Raskere, men fordobler arbeidet.

Timer mellom forsyningskonvoier (fast last per konvoi).

Rekkevidden vokser med fjerderoten av effekten; drivstofforbruket vokser lineært.

Rutineanrop kan ikke ta de siste r ledige kanalene.

Bestiller én prioritert forsendelse: opptil 4 åpne bestillinger kommer fram innen 24 t. Bare én forsendelse kan være i lufta om gangen, og hver av dem belastes transportbudsjettet.

Legger til 4 kanaler etter 3 t oppsett; bruker litt drivstoff.

Indikatorer

Operativ tilgjengelighet
100%
normal
Forsyningsdager
3,2d
normal
Overvåkingsdekning
95%
normal
Blokkering av prioritetsanrop
0,9%
normal
Venter på deler0
I vedlikehold0
Reservedeler på lager6
Deler i bestilling0
Restordrer (deler til gode)0
Brukte prioriterte forsendelser0
Prioritert forsendelse i luften (timer igjen)0 h
Depotbeholdning500 u
Blokkering av rutineanrop0,9 %
Flåtens driftstimer0,0 h
Sensorsteder i drift5

Trend

Operativ tilgjengelighet: — %1000

Krisescenarioer

Nivå 1 · Beredskapstopp

En øvelse mer enn dobler behovet for driftstimer i fire dager. Reservedelene er knappe, ordinær etterforsyning tar fire dager, og transportbudsjettet dekker to prioriterte forsendelser. Lever timene uten å ødelegge beredskapen, hope opp restordrer eller blokkere radionettet.

  • Minst 790 driftstimer for flåten under toppbelastningen
  • Gjennomsnittlig operativ tilgjengelighet ≥ 86 % fra time 30
  • Gjennomsnittlig ≤ 2 restordrer det siste døgnet
  • Høyst 2 prioriterte forsendelser (transportbudsjett)
  • Gjennomsnittlig prioritetsblokkering ≤ 2 %
  • Gjennomsnittlig rutineblokkering ≤ 35 %

Nivå 2 · Forsyningsrute stengt

En flom stenger den eneste veien til depotet i 60 timer. Konvoiene står i kø bak den. Få beholdningen til å vare uten å la overvåkingsdekningen kollapse.

  • Depotet går aldri tomt (absolutt grense)
  • Gjennomsnittlig overvåkingsdekning ≥ 89 %
  • Minst 60 driftstimer med oppdrag før veien stenges
  • Minst 440 driftstimer for flåten til sammen
  • Minst 255 driftstimer etter at veien åpner igjen

Nivå 3 · Radiointerferens og sensorfeil

Interferens slår ut halvparten av radiokanalene. Tolv timer senere svikter to sensorsteder. Hold prioritert trafikk i gang og gjenopprett dekningen.

  • Gjennomsnittlig prioritetsblokkering ≤ 3 %
  • Gjennomsnittlig dekning ≥ 88 % etter sensorfeilen
  • Gjennomsnittlig rutineblokkering ≤ 40 % (ikke steng rutinetrafikken ute)
  • Gjennomsnittlig operativ tilgjengelighet ≥ 80 %

Grunnlag — modellen bak tallene

Hver sammenheng simulatoren bruker, med kilde. Konstanter merket som antakelser er illustrative kalibreringer.

Operativ tilgjengelighet: andelen av tiden et system er klart, inkludert logistikkforsinkelse.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Plattformer svikter tilfeldig med eksponentiell tid til feil mens de er i drift.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Antakelse: MTBF, delesannsynlighet, forbruksrater og trafikk er generiske planleggingstall, ikke data om noe reelt system.
Palms teorem: ved én-til-én-etterforsyning følger deler i rørledningen en Poisson-fordeling.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Reparasjoner venter i en kø som betjenes av et fast antall lag.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Antakelse: MTBF, delesannsynlighet, forbruksrater og trafikk er generiske planleggingstall, ikke data om noe reelt system.
Forsyningsdager (days of supply): hvor lenge depotet varer ved dagens forbruk.
DOS = stock / daily consumption[10]Forsyningsdager er et planleggingsmål som brukes i doktrinen for understøttelse; selve forholdstallet er enkel aritmetikk.
Erlang B-blokkering, og dens eksakte utvidelse når kanaler er reservert for prioritert trafikk.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Radarligningen: deteksjonsrekkevidden vokser med fjerderoten av utsendt effekt.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Andre planleggingskonstanter som modellen bruker.
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 trafficAntakelse: MTBF, delesannsynlighet, forbruksrater og trafikk er generiske planleggingstall, ikke data om noe reelt system.
Boolsk dekningsmodell: sannsynligheten for at et punkt blir sett av minst én av flere sensorskiver.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Antakelse: MTBF, delesannsynlighet, forbruksrater og trafikk er generiske planleggingstall, ikke data om noe reelt system.

Tilfeldighet: en seedet mulberry32-generator; fordelinger som brukes — uniform, eksponentiell (invers CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Seeden vises og kan deles.

Kilder

  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

Hvem gjør dette som yrke

Pedagogisk modell — ikke for operative beslutninger. Reelle anlegg kalibrerer hver konstant mot eget utstyr og egne data.