WIA SOOM Simulators

Odbrambena logistika i spremnost Živi model

Uopšten sistem održavanja na nivou javne doktrine i udžbenika: 24 opšte platforme, 8 timova za održavanje, skladište snabdevanja koje napajaju konvoji, radio-mreža od 12 kanala i pet lokacija senzora. Ne modeluje se nijedan stvarni sistem, jedinica ni operacija — ovo je operaciono istraživanje iza spremnosti.

Šta ćete naučiti

Simulator

Vreme 0 h
Operativna raspoloživost 100% · Dani snabdevenosti 3,2 · Pokrivenost nadzorom 95% · Blokiranje prioritetnih poziva 0,9%✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓✓Zaliha u skladištu 500 · 3,2 d 📡 12 ch · 0,9%
  • Sposobno za zadatak
  • Na održavanju
  • Čeka delove
  • Pokrivenost senzorima

Kontrole

Radni sati po platformi dnevno. Veći tempo, više kvarova i goriva.

Od 8 timova za održavanje; ostali rade na platformama.

Uzmi deo sa platforme koja već čeka delove. Brže, ali udvostručuje posao.

Sati između konvoja snabdevanja (fiksan teret po konvoju).

Domet raste sa četvrtim korenom snage; potrošnja goriva raste linearno.

Rutinski pozivi ne smeju zauzeti poslednjih r slobodnih kanala.

Rezerviše jednu prioritetnu pošiljku: do 4 otvorene narudžbine stižu u roku od 24 h. U vazduhu može biti samo jedna pošiljka istovremeno, a svaka se računa u transportni budžet.

Dodaje 4 kanala posle 3 h postavljanja; troši malo goriva.

Pokazatelji

Operativna raspoloživost
100%
normalno
Dani snabdevenosti
3,2d
normalno
Pokrivenost nadzorom
95%
normalno
Blokiranje prioritetnih poziva
0,9%
normalno
Čeka delove0
Na održavanju0
Rezervni delovi na stanju6
Delovi u narudžbini0
Neizmirene narudžbine (dugovani delovi)0
Iskorišćene prioritetne pošiljke0
Prioritetna pošiljka na putu (preostali sati)0 h
Zaliha u skladištu500 u
Blokiranje rutinskih poziva0,9 %
Radni sati flote0,0 h
Lokacije senzora u radu5

Trend

Operativna raspoloživost: — %1000

Krizni scenariji

Nivo 1 · Nalet spremnosti

Vežba više nego udvostručuje potražnju za radnim satima na četiri dana. Rezervnih delova je malo, redovna dopuna traje četiri dana, a transportni budžet pokriva dve prioritetne pošiljke. Isporučite sate bez uništavanja spremnosti, gomilanja neizmirenih narudžbina ili zagušenja radio-mreže.

  • Najmanje 790 radnih sati flote tokom naleta
  • Prosečna operativna raspoloživost ≥ 86 % od 30. sata
  • Prosečno ≤ 2 neizmirene narudžbine tokom poslednjeg dana
  • Ne više od 2 prioritetne pošiljke (transportni budžet)
  • Prosečno blokiranje prioriteta ≤ 2 %
  • Prosečno blokiranje rutine ≤ 35 %

Nivo 2 · Snabdevački put zatvoren

Poplava zatvara jedini put do skladišta na 60 sati. Konvoji se nižu iza nje. Učinite da zaliha potraje, a da pokrivenost nadzorom ne propadne.

  • Skladište nikada ne ostane prazno (stroga granica)
  • Prosečna pokrivenost nadzorom ≥ 89 %
  • Najmanje 60 radnih sati misija pre presecanja puta
  • Najmanje 440 radnih sati flote ukupno
  • Najmanje 255 radnih sati posle ponovnog otvaranja puta

Nivo 3 · Radio-smetnje i kvarovi senzora

Smetnje obaraju polovinu radio-kanala. Dvanaest sati kasnije otkazuju dve lokacije senzora. Održite prioritetni saobraćaj i vratite pokrivenost.

  • Prosečno blokiranje prioriteta ≤ 3 %
  • Prosečna pokrivenost ≥ 88 % posle kvara senzora
  • Prosečno blokiranje rutine ≤ 40 % (ne isključujte rutinski saobraćaj potpuno)
  • Prosečna operativna raspoloživost ≥ 80 %

Osnova — model iza brojeva

Svaka relacija koju simulator koristi, sa izvorom. Konstante označene kao pretpostavke su ilustrativne kalibracije.

Operativna raspoloživost: udeo vremena u kome je sistem spreman, uključujući logističko kašnjenje.
Ao = uptime / (uptime + downtime) ≈ MTBF / (MTBF + MTTR + MLDT)[1][2]
Platforme otkazuju nasumično sa eksponencijalnim vremenom do otkaza dok rade.
P(fail during h operating hours) = 1 − e^(−h/MTBF), MTBF = 40 h[2]Pretpostavka: MTBF, verovatnoća potrebe za delovima, stope potrošnje i saobraćaj su opšti planski brojevi, a ne podaci o bilo kom stvarnom sistemu.
Palmova teorema: uz dopunu jedan-za-jedan, delovi u cevovodu prate Poasonovu raspodelu.
pipeline ~ Poisson(mean = demand rate × lead time); backorders = (pipeline − S)⁺[4][3]
Popravke čekaju u redu koji opslužuje fiksan broj timova.
c teams serve the maintenance queue (M/M/c); site teams + fleet teams = 8[9]Pretpostavka: MTBF, verovatnoća potrebe za delovima, stope potrošnje i saobraćaj su opšti planski brojevi, a ne podaci o bilo kom stvarnom sistemu.
Dani snabdevenosti: koliko dugo skladište traje pri današnjoj potrošnji.
DOS = stock / daily consumption[10]Dani snabdevenosti su planska mera koja se koristi u doktrini održavanja; sam odnos je jednostavna aritmetika.
Erlang B blokiranje i njegovo tačno proširenje kada su kanali rezervisani za prioritetni saobraćaj.
B(0)=1, B(k) = A·B(k−1) / (k + A·B(k−1)); with reservation r: exact birth–death chain[5][6]
Jednačina radarskog dometa: domet detekcije raste sa četvrtim korenom emitovane snage.
R ∝ P^(1/4) ⇒ πR² ∝ √P[7]
Ostale planske konstante koje model koristi.
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 trafficPretpostavka: MTBF, verovatnoća potrebe za delovima, stope potrošnje i saobraćaj su opšti planski brojevi, a ne podaci o bilo kom stvarnom sistemu.
Bulov model pokrivenosti: šansa da tačku vidi bar jedan od više diskova dometa senzora.
coverage = 1 − exp(−Σ πR_i² / A)[8]Pretpostavka: MTBF, verovatnoća potrebe za delovima, stope potrošnje i saobraćaj su opšti planski brojevi, a ne podaci o bilo kom stvarnom sistemu.

Nasumičnost: seedovan generator mulberry32; korišćene raspodele — uniformna, eksponencijalna (inverzna CDF), normalna (Box–Muller), Poasonova (Knuth). Seed je prikazan i može se deliti.

Izvori

  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

Ko se time bavi profesionalno

Obrazovni model — nije za operativne odluke. Stvarni objekti kalibrišu svaku konstantu prema sopstvenoj opremi i podacima.