Simuladores WIA SOOM

Logística de defesa e prontidão Modelo em tempo real

Uma rede de sustentação generalizada ao nível da doutrina pública e dos manuais: 24 plataformas genéricas, 8 equipas 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

Simulador

Tempo 0 h
Disponibilidade operacional 100% · Dias de abastecimento 3,2 · Cobertura de vigilância 95% · Bloqueio de chamadas prioritárias 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Stock do depósito 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Apta para a missão
  • Em manutenção
  • À espera de peças
  • Cobertura de sensores

Controlos

Horas de operação por plataforma e por dia. Mais ritmo, mais avarias e combustível.

De 8 equipas de manutenção; as restantes trabalham nas plataformas.

Retira uma peça de uma plataforma que já está à espera de 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 24 h. Só pode haver um envio no ar de cada vez, e cada um conta para 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
À espera de peças0
Em manutenção0
Sobresselentes disponíveis6
Peças encomendadas0
Encomendas pendentes (peças em dívida)0
Envios prioritários usados0
Envio prioritário em trânsito (horas restantes)0 h
Stock do depósito500 u
Bloqueio de chamadas de rotina0,9 %
Horas de operação da frota0,0 h
Locais de sensores ativos5

Tendência

Disponibilidade operacional: — %1000

Cenários de crise

Nível 1 · Pico de prontidão

Um exercício mais do que duplica a procura de horas de operação durante quatro dias. Os sobresselentes são escassos, o reabastecimento de rotina demora quatro dias e o orçamento de transporte cobre dois envios prioritários. Garanta as horas sem arruinar a prontidão, sem acumular encomendas pendentes e sem congestionar a rede rádio.

  • Pelo menos 790 horas de operação da frota durante o pico
  • Disponibilidade operacional média ≥ 86 % a partir da hora 30
  • Média de encomendas 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 acumulam-se atrás dela. Faça o stock 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 avarias de sensores

A interferência deixa metade dos canais de rádio inoperacionais. Doze horas depois, dois locais de sensores avariam. Mantenha o tráfego prioritário a fluir e restabeleça a cobertura.

  • Bloqueio prioritário médio ≤ 3 %
  • Cobertura média ≥ 88 % após a avaria 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.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
As plataformas avariam aleatoriamente, com tempo até à avaria exponencial, durante o funcionamento.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Pressuposto: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planeamento, não dados de nenhum sistema real.
O teorema de Palm: com reabastecimento um para um, as peças no circuito seguem uma distribuição de Poisson.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
As reparações esperam numa fila servida por um número fixo de equipas.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Pressuposto: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planeamento, 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 planeamento usada na doutrina de sustentação; o rácio em si é aritmética simples.
Bloqueio de Erlang B e a sua extensão exata quando há canais reservados para tráfego prioritário.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Equação do alcance do radar: o alcance de deteção cresce com a raiz quarta da potência transmitida.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Outras constantes de planeamento 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 trafficPressuposto: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planeamento, 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]Pressuposto: o MTBF, a probabilidade de peças, as taxas de consumo e o tráfego são números genéricos de planeamento, 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 partilhável.

Fontes

  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

Quem faz isto profissionalmente

Modelo educativo — não para decisões operacionais. Os locais reais calibram cada constante para o seu próprio equipamento e dados.