Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

Бубнов Н.А. 1 Лазарев С.В. 2 Трифонов Г.И. 2 Янин А.Н. 2
1 Военная академия материально-технического обеспечения
2 Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
В статье представлена разработанная имитационная модель прогнозирования объема выхода вооружения и военной техники из строя из-за эксплуатационных неисправностей. Целью предлагаемой модели является определение объема выхода военной техники отдельной мотострелковой бригады из строя и распределение ее по трудоемкости. При этом величина трудозатрат на ремонт будет зависеть от типов и марок вооружения и военной техники, условий их эксплуатации, видов боевых повреждений. В условиях ускоренного ремонта в ходе ведения боевых действий объём ремонтно-эвакуационного фонда будет зависеть от возможностей ремонтно-восстановительного органа. Поэтому для вывода показателей потребности в эвакуации были учтены объемы восстановленных вооружения и военной техники в каждом звене восстановления. Определены величины трудоемкостей ремонта вооружения и военной техники, в которых прогнозируется объем ремфонда. Исходя из проведенного научно-аналитического исследования, имитационная модель состоит из блоков: формирования входных данных; оценка режима эксплуатации и установление расхода ресурса; прогнозирование количества текущих ремонтов; прогнозирование общего количества текущих ремонтов; прогнозирование количества средних ремонтов; прогнозирование общего количества средних ремонтов; прогнозирование количества капитальных ремонтов; прогнозирование общего количества капитальных ремонтов и т.д.
восстановление
ремонт
военная техника
моторесурс
прогнозирование
ресурс
1. Буравлев А.И., Пьянков А.А. Управление техническим обеспечением жизненного цикла вооружения и военной техники. М.: Граница, 2015. 304 с.
2. Трифонов Г.И., Жачкин С.Ю., Лазарев С.В. Исследование подъемных механизмов средств наземного обслуживания общего применения и прогнозирование их износа // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2018. № 7. С. 102–109.
3. Еличев К.А., Пинт Э.М., Козицын В.С. Состояние и перспективы развития автомобильной техники // Молодой ученый. 2015. № 4. С. 166–169.
4. Безопасность России – 2015: экспертно-аналитическое обозрение. М.: Фонд «Наука–XXI», 2014. С. 35–49.
5. Пьянков А.А., Белозеров М.С. Проблемные вопросы планирования и реализации мероприятий технического обеспечения Вооруженных сил Российской Федерации в рамках государственной программы вооружения и пути их решения // Вооружение и экономика. 2016. № 4. С. 57–69.
6. Лашков Н.Г. Методы повышения эффективности системы ВВТ группировки внутренних войск: дис. … канд. воен. наук. Ленинград: ВАТТ, 1997. 348 с.
7. Демьянов В.А. Моделирование и способы повышения эффективности функционирования системы автотехнического обеспечения армейского корпуса в оборонительной операции. дис. … канд. воен. наук. Санкт-Петербург: ВАТТ, 1973. 147 с.
8. Кузнецов Д.В. Методы повышения эффективности эвакуации техники группировки войск оперативного командования в ходе операции. дис. … канд. воен. наук. Санкт-Петербург: ВАМТО, 2011. 123 с.
9. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. Изд.: Астрель, 2010. 992 с.
10. Просветов Г.И. Линейная алгебра и аналитическая геометрия: задачи и решения. М.: Альфа-Пресс, 2009. 208 с.

Процесс выхода вооружения и военной техники (ВВТ) из строя, как подтверждают исследования, носит стохастичный характер и зависит от различных факторов.

Потребность в восстановлении поврежденных ВВТ зависит от объема их вероятных потерь, распределения этих потерь по степени повреждений, возможностей ремонтно-восстановительного органа (РВО) по восстановлению, в то же время совершенствование процесса восстановления ВВТ может осуществляться только на основе достоверных данных о потребности в восстановлении в каждом звене [1–3].

В настоящее время существует метод вывода нормативов по восстановлению ВВТ, сущность которого заключается в следующем: определяются выход ВВТ из строя и производственные возможности РВО; берется средняя трудоемкость текущего и среднего ремонта (ТР) и (СР) ВВТ; вычисляются возможности по ремонту ВВТ на местах выхода их из строя и в соответствующих РВО; ВВТ, невосстанавливаемые на местах выхода из строя и в соответствующих РВО, подлежащие эвакуации.

Такой подход к определению нормативов, как показали исследования [4], является приближённым и не соответствует действительному состоянию ВВТ, подлежащих восстановлению. Это несоответствие вызвано завышенной средней трудоемкостью ремонта ВВТ и заниженной производственной возможностью РВО. Так, в качестве норматива при текущем ремонте военной автомобильной техники (ВАТ) в бригаде трудоемкость одного условного ремонта принята 25 (чел. ч.), а бронетанкового вооружения и техники (БРВТ) 35 (чел. ч.) [4, 5]. Но при решении конкретных вопросов организации восстановления ВВТ приходится иметь дело не с условным, а с реальным ремонтом, требующим определённых трудозатрат. Это вызывает необходимость применять модель, основанную на прогнозировании качественного состава текущих и средних ремонтов с определенными величинами трудозатрат и количественным распределением их в общей совокупности ремонтов по звеньям восстановления.

Материалы и методы исследования

Целью предлагаемой модели является определение объема выхода ВВТ отдельной мотострелковой бригады (омсбр) из строя и распределение ее по трудоемкости в каждом звене. Величина трудозатрат на ремонт будет зависеть от типов и марок ВВТ, условий их использования, видов эксплуатационных и боевых повреждений. В условиях ускоренного ремонта поврежденных ВВТ в ходе ведения боевых действий объём ремонтно-эвакуационного фонда будет зависеть от возможностей РВО по их восстановлению. Поэтому для вывода показателей потребности в эвакуации необходимо знать объемы восстановленных ВВТ в каждом звене восстановления.

Возможное распределение вышедших из строя ВВТ по видам ремонта в данной работе проводится на основе прогнозирования количества ВВТ, вышедших из строя от эксплуатационных причин и боевых повреждений. Для расчета выхода ВВТ из строя от эксплуатационных причин производится расчет расхода моторесурсов, затем определяется количество ВВТ вышедших из строя, по видам ремонта и в безвозвратные потери (рис. 1).

bub1.tif

Рис. 1. Структурно-логическая схема модели прогнозирования объема выхода ВВТ из строя от эксплуатационных неисправностей (расчет по моторесурсам)

Суточный расход моторесурсов Bсе на одну списочную единицу ВВТ бригады может быть определен по зависимости

bub01.wmf (1)

где Rбз – глубина боевой задачи (темп продвижения) (км); LМ – коэффициент маневра.

Прогнозирование расхода моторесурсов на весь списочный состав ВВТ j-й марки омсбр Bбр можно провести по зависимости

bub02.wmf (2)

где Ncj – списочное количество ВВТ j-й марки омсбр; D – продолжительность боевых действий (сутки).

Количество ВВТ j-й марки, вышедших из строя в ТР (Qтрэj) от эксплуатации, целесообразно определять в зависимости от трудозатрат на условный текущий ремонт:

bub03.wmf (3)

где Bбрj – расход моторесурса ВВТ j-й марки за весь период эксплуатации; Aтрэj – амортизационный пробег (наработка) ВВТ j-й марки до ТР.

Общее количество ВВТ, вышедших из строя в ТР от эксплуатационных неисправностей Qтрэ, определяется по зависимости

bub04.wmf (4)

Исследованиями установлено, что распределение трудоемкости ТР, вышедших из строя от эксплуатационных неисправностей, в зависимости от трудозатрат совпадает с показательным законом распределения [6–8]:

bub05.wmf (5)

где Qтрэ(y,y+m) – количество ТР с трудозатратами от y до y + m; tтрэ – отношение количества ТР в заданном интервале трудозатрат (чел. ч.); Wнэ – общее количество неисправных ВВТ (от эксплуатации).

Тогда функция плотности распределения случайной величины [9] (трудоемкости) ТР ВВТ будет иметь вид

bub06.wmf bub07.wmf, (6)

где aтрэ – величина обратная среднему значению трудозатрат на ТР ВВТ.

bub08.wmf (7)

где tстрэ – средняя трудоемкость ТР ВВТ (чел. ч.).

Вероятность распределения трудоемкости ТР ВВТ от эксплуатации будет иметь вид

bub09.wmf (8)

Анализ расчетов распределения трудоемкостей ТР в общей совокупности [6–8] показал, что при средней трудоемкости ТР ВВТ 25 (чел. ч.) и максимальной 70 (чел. ч.) до 50 % ВВТ будут требовать ТР в объеме от 5 до 20 (чел. ч.), при этом около 20 % будут ВВТ с трудоемкостью 20–30 (чел. ч.) и 25 % ВВТ с трудоемкостью свыше 30 (чел. ч.).

Результаты распределения ТР по трудоемкости используются для планирования восстановления ВВТ.

Для определения выхода ВВТ в СР принимается условие, что за межремонтный пробег до капитального ремонта (КР) производится один СР при пробеге 60 % нормы пробега до КР для новых и 50 % для ВВТ, прошедших его.

Исходя из этого условия количество СР одной единицы ВВТ j-й марки от эксплуатации (Qсрэj) определяем как

bub10.wmf или bub11.wmf (9)

где Kк – коэффициент корректировки; Акрj – норма пробега ВВТ j-й марки до КР (км).

Значение коэффициента корректирования определяется как

Кк = КдуКпкуКт, (10)

где Кду – коэффициент, характеризующий дорожные условия эксплуатации и учитывающий рельеф местности, дорожное покрытие, условия движения, его значения находятся в пределах от 0,6 до 1,0; Кпку – коэффициент, учитывающий природно-климатические условия, его значения находятся в пределах от 0,7 до 1,0; Кк – коэффициент, учитывающий тип ВВТ и характер их использования (интенсивность, нагруженность), его значения находятся в пределах от 0,6 до 1.

Тогда общее количество ВВТ, вышедших в СР от эксплуатации (Qсрэ), будет равно

bub12.wmf (11)

Для конкретной постановки задачи РВО омсбр, в целях наиболее полной реализации их производственных возможностей, важно знать распределение СР ВВТ по трудоемкости. Анализ исследований [6–8] установил, что плотность распределения трудоемкостей среднего ремонта f(tсрэ, tсcрэ, σсрэ) может быть определена согласно нормальному закону распределения случайных величин:

bub13a.wmf (12)

где tсрэ – случайное значение трудоемкости СР, (чел. ч.); tсcрэ – среднее значение трудоемкости СР, (чел. ч.); σсрэ – среднеквадратическое отклонение трудоемкости СР, (чел. ч.).

Распределение трудозатрат на СР ВВТ в этом случае неравномерное.

По продолжительности ремонта объем ВВТ, требующих СР распределен по закону Рэлея [10], функция которого представлена зависимостью

bub14a.wmf (13)

где tсрц – математическое ожидание случайной величины длительности производственного цикла СР ВВТ (час); λср – интенсивность СР ВВТ (ед./час).

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлен нормальный закон распределения трудоемкости СР ВВТ с математическим ожиданием 85 (чел. ч.) и среднеквадратичным отклонением, при этом трудозатраты на СР не превышают 150 (чел. ч.).

Выход ВВТ в КР определяется на основе того, что за срок службы образец ВВТ может подвергаться двум средним и одному капитальному ремонтам, исключая текущие. В этом случае количество КР одной единицы ВВТ j-й марки от эксплуатации определяем как

bub15.wmf (14)

Затем определяем общее число ВВТ, вышедших в КР от эксплуатации, которое будет равно

bub16.wmf. (15)

Для завершения расчетов определяем количество ВВТ j-й марки, подлежащих списанию, выход которых определяется исходя из ресурсов, определенных для каждого типа ВВТ, и может определяться по зависимости

bub17.wmf (16)

Количество ВВТ омсбр, подлежащих списанию, определяется по зависимости

bub18.wmf (17)

В целом за омсбр общее количество неисправных ВВТ, вышедших из строя от эксплуатационных причин, будет определяться как сумма неисправных ВВТ по видам ремонта и списания:

bub19.wmf (18)

Выводы

bub2.tif

Рис. 2. Имитационная модель прогнозирования объема выхода ВВТ из строя от эксплуатационных неисправностей (расчет по моторесурсам)

Исходя из разработанной структурно-логической схемы, имитационная модель (рис. 2) включает пятнадцать основных блоков: формирование входных данных (Nc); оценка режима эксплуатации и установление расхода ресурса ВВТ (Bсе); прогнозирование количества текущих ремонтов ВВТ j-й марки (Qтрэj); прогнозирование общего количества текущих ремонтов ВВТ (Qтрэ); прогнозирование количества средних ремонтов ВВТ j-й марки (Qcрэj); прогнозирование общего количества средних ремонтов ВВТ (Qcрэ); прогнозирование количества капитальных ремонтов ВВТ j-й марки (Qкрэj); прогнозирование общего количества капитальных ремонтов ВВТ (Qкрэ); прогнозирование количества ВВТ j-й марки, подлежащих списанию (Qспэj); прогнозирование общего количества ВВТ, подлежащих списанию (Qспэ); прогнозирование общего количества неисправных ВВТ (Wэ); прогнозирование трудоемкости текущих ремонтов ВВТ F(tтрэ); прогнозирование трудоемкости средних ремонтов ВВТ f(tсрэ, tсcрэ, σсрэ); вывод результатов.


Библиографическая ссылка

Бубнов Н.А., Лазарев С.В., Трифонов Г.И., Янин А.Н. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ // Современные наукоемкие технологии. – 2018. – № 12-1. – С. 20-24;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37256 (дата обращения: 18.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074