Uma rede de sustentação generalizada ao nível da doutrina pública e dos manuais: 24 plataformas genéricas, 8 equipes de manutenção, um depósito de abastecimento alimentado por comboios, uma rede rádio de 12 canais e cinco locais de sensores. Nenhum sistema, unidade ou operação real é modelado — esta é a investigação operacional por trás da prontidão.
O que vai aprender
O que a disponibilidade operacional (Ao) mede e como as peças sobressalentes e as filas de reparação a determinam.
Como a fórmula de Erlang dimensiona uma rede rádio e por que reservar canais protege o tráfego prioritário.
Por que os planejadores de abastecimento contam em dias de abastecimento e como uma rota cortada resulta em plataformas imobilizadas.
Simulador
Tempo 0 h
✓Apta para a missão
🔧Em manutenção
⧗Aguardando peças
◯Cobertura de sensores
Controles
Horas de operação por plataforma e por dia. Mais ritmo, mais falhas e combustível.
De 8 equipes de manutenção; as restantes trabalham nas plataformas.
Retira uma peça de uma plataforma que já está aguardando peças. Mais rápido, mas duplica o trabalho.
Horas entre comboios de abastecimento (carga fixa por comboio).
O alcance cresce com a raiz quarta da potência; o consumo de combustível cresce linearmente.
As chamadas de rotina não podem ocupar os últimos r canais livres.
Reserva um envio prioritário: até 4 encomendas em aberto chegam em até 24 h. Só pode haver um envio no ar por vez, e cada um conta contra o orçamento de transporte.
Acrescenta 4 canais após 3 h de montagem; consome um pouco de combustível.
Indicadores
Disponibilidade operacional
100%
normal
Dias de abastecimento
3,2d
normal
Cobertura de vigilância
95%
normal
Bloqueio de chamadas prioritárias
0,9%
normal
Aguardando peças
0
Em manutenção
0
Sobressalentes disponíveis
6
Peças encomendadas
0
Pedidos pendentes (peças devidas)
0
Envios prioritários usados
0
Envio prioritário em trânsito (horas restantes)
0 h
Estoque do depósito
500 u
Bloqueio de chamadas de rotina
0,9 %
Horas de operação da frota
0,0 h
Locais de sensores ativos
5
Tendência
Cenários de crise
Nível 1 · Pico de prontidão
Um exercício mais que dobra a demanda de horas de operação por quatro dias. Os sobressalentes são escassos, o reabastecimento de rotina leva quatro dias e o orçamento de transporte cobre dois envios prioritários. Entregue as horas sem arruinar a prontidão, sem acumular pedidos pendentes e sem congestionar a rede de rádio.
Pelo menos 790 horas de operação da frota durante o pico
Disponibilidade operacional média ≥ 86 % a partir da hora 30
Média de pedidos pendentes ≤ 2 no último dia
No máximo 2 envios prioritários (orçamento de transporte)
Bloqueio prioritário médio ≤ 2 %
Bloqueio de rotina médio ≤ 35 %
Nível 2 · Rota de abastecimento cortada
Uma cheia corta a única estrada para o depósito durante 60 horas. Os comboios se acumulam atrás dela. Faça o estoque durar sem deixar a cobertura de vigilância colapsar.
O depósito nunca fica vazio (limite rígido)
Cobertura de vigilância média ≥ 89 %
Pelo menos 60 horas de operação em missões antes de a estrada ser cortada
Pelo menos 440 horas de operação da frota no total
Pelo menos 255 horas de operação depois da reabertura da estrada
Nível 3 · Interferência de rádio e falhas de sensores
A interferência deixa metade dos canais de rádio inoperacionais. Doze horas depois, dois locais de sensores falham. Mantenha o tráfego prioritário a fluir e restabeleça a cobertura.
Bloqueio prioritário médio ≤ 3 %
Cobertura média ≥ 88 % após a falha dos sensores
Bloqueio de rotina médio ≤ 40 % (não exclua o tráfego de rotina)
Disponibilidade operacional média ≥ 80 %
Base — o modelo por trás dos números
Todas as relações que o simulador usa, com a respetiva fonte. As constantes marcadas como pressupostos são calibrações ilustrativas.
Disponibilidade operacional: a proporção do tempo em que um sistema está pronto, incluindo o atraso logístico.
As plataformas falham aleatoriamente, com tempo até à falha exponencial, durante o funcionamento.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Premissa: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planejamento, não dados de nenhum sistema real.
O teorema de Palm: com reabastecimento um para um, as peças no circuito seguem uma distribuição de Poisson.
As reparos esperam numa fila servida por um número fixo de equipes.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Premissa: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planejamento, não dados de nenhum sistema real.
Dias de abastecimento: quanto tempo dura o depósito ao consumo de hoje.
DOS = stock / daily consumption[10]Os dias de abastecimento são uma medida de planejamento usada na doutrina de sustentação; o razão em si é aritmética simples.
Bloqueio de Erlang B e sua extensão exata quando há canais reservados para tráfego prioritário.
Outras constantes de planejamento usadas pelo modelo.
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 trafficPremissa: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planejamento, não dados de nenhum sistema real.
Modelo booleano de cobertura: a probabilidade de um ponto ser visto por pelo menos um de vários discos de sensores.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Premissa: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planejamento, não dados de nenhum sistema real.
Aleatoriedade: um gerador mulberry32 com semente; distribuições usadas — uniforme, exponencial (inversa da CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). A semente é apresentada e compartilhável.
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