发布日期:2017-12-28 浏览次数:2049
一、背景
当前,部队用户对装备的要求开始从“完好性保障”向“作战效能保障”转变,为满足现代战争对装备战损和装备故障的高效响应以及迅速恢复战斗力的要求,必须在装备研制阶段就同步开展保障性设计分析活动,同步开展PHM系统、IETM、培训训练、初始备件等保障系统的研制,并在交付装备时一同交付,以支撑装备的自主诊断、维修方案智能生成和信息的自动采集。而随着物联网、大数据分析、人工智能、VR/AR等智能技术的日益成熟,使得基于大数据的装备健康评估、故障自诊断、性能预测,基于VR/AR的智能化训练,基于人工智能的保障精确决策逐渐成为可能,智能保障呼之欲出。
二、国内差距分析
国内企业经过多年的不断探索和建设,在武器装备服务保障领域做了大量的工作,积累了丰富的经验,初步构建了以装备保障理论法规、保障设计分析、装备维修实施等为主体的服务保障体系。但和我国军队和国防现代化的要求相比,和打赢信息化战争的要求相比,还存在一定的差距,主要问题包括:
(1)“重功能轻保障”的现状仍未改观
尽管综合保障受到了各企业部门的普遍重视与肯定,但在装备真正研制时,依然主要考虑装备的使用性能,在装备的综合保障设计和分析方面基础非常薄弱。系统、科学、完整地进行综合保障设计分析工作的装备或项目少之又少。
(2)保障规划不到位,后续的服务保障难以开展
目前,部队用户在装备使用、维修、维护过程中,但凡遇到疑难问题,多数需要研制单位的设计人员现场解决,甚至需要总师级人员才能解决,其核心原因在于承制单位在保障设计分析与保障系统设计阶段缺少强制的任务约束、缺少相应的技术手段和成熟的验证方法。
(3)装备保障分析设计与保障服务相分离
目前国内的装备保障分析和设计等工作属于型号设计部门的工作范畴,而装备交付后负责现场服务,外场维修等工作的属于保障管理部门,且两者之间缺少统筹管理。使得装备综合保障持续迭代优化的机制难以形成。
(4)装备保障全寿期信息化、智能化水平低,精确化保障难以实现
保障设计、设计保障与保障服务相互割裂,缺乏统一的开发环境、统一的技术体制和标准规范,难以实现保障全寿期数据的互联互通、持续积累和集成共享。缺少应用先进的信息化、智能化技术支撑精确保障实现的范例。
三、建设目标与愿景
智能保障以“设计闭环同步、交付智能高效、服务精确匹配”为理念,借助大数据、人工智能、VR/AR、物联网等手段,构建基于统一架构的六性协同设计验证平台、基于统一架构的保障系统设计平台、基于统一架构的保障服务执行平台,下图为全单位形成覆盖装备保障设计、保障系统设计、装备运行维护全寿期的一体化信息化平台与环境,支撑全单位保障数据的统一管控、保障业务的一体集成、装备保障与研制的迭代融合,装备保障研制与服务执行的闭环迭代,持续提升装备保障设计分析水平,改进保障服务质量与效率。
图1 智能保障愿景
四、智能保障解决方案框架与能力
智能保障一体化平台覆盖装备的研制和使用维护全寿期阶段,包括基于统一架构的六性协同设计验证平台(涵盖基于知识驱动的六性协同设计、装备全寿期保障效能评估、装备综合保障性分析等);基于统一架构的保障系统设计平台(涵盖预测与健康管理、交互式电子技术手册、交互式培训系统等);基于统一架构的保障服务执行平台(涵盖资产全寿期监控、工程支援、备件支援、质量闭环、视情维修PMA、TAV等)。前端研制阶段通过与PDM系统进行BOM信息的传递,实现装备设计与保障设计的一体化;后端使用阶段通过使用故障案例向前端设计的闭环迭代,实现装备设计的持续优化,具体功能组成框架和能力架构如下所示:
图2 智能保障解决方案框架
在保障设计阶段:从系统工程的角度借助智能化手段和技术将装备的六性设计融入到整个装备设计过程中,通过搭建六性的技术指标-设计流程-效能验证的一体化集成环境,实现装备本身保障特性的持续提升。具体包括:
图3 端到端综合保障解决方案
在设计保障阶段:针对装备保障特性设计以及保障性分析规划出的保障方案和保障资源等结果数据,需借助PHM、IETM、交互式培训、VR/AR等智能技术和手段将其设计出可供用户使用的装备健康管理系统、技术出版物系统、交互式培训系统等保障系统以支撑用户实现智能化状态监控与故障隔离、沉浸式虚拟化培训训练、傻瓜式维修执行等活动。
在保障服务阶段:针对装备交付后保障出现的“需求迷雾、过程迷雾和资源迷雾”等现象,借助MRO系统通过对装备交付后的状态进行实时/准实时精细化管控,对维修任务(包括大中维修、预防性维修、应急维修、任务保障、外场任务、日常巡检等任务)进行全要素和全过程管控,对维修资源的在库、途、在用等状态进行可视化监控,利用大数据分析、人工智能、可视化监控等手段与技术,实现售后服务的精确保障,同时支撑向前驱动设计的持续优化迭代。
五、小结
智能保障的核心是装备需具备自主监控、健康评估、故障诊断和性能预测等能力,同时装备保障系统需具备的完善的保障资源和保障方案。因此,智能保障水平的高低取决于正向的设计能力和逆向的反馈情况,所以本文从系统工程的角度,通过保障设计的协同化、保障交付的智能化和保障服务的精确化来确保智能保障体系的构建。后续将详细介绍如何借助信息化手段来实现综合保障正向设计和逆向反馈能力的提升,以保证智能保障落到实处。