基于存储论的飞机备件供应优化模型.pdf

第29卷第1期四川兵工学报2008年2月

【理论与探索】

基于存储论的飞机备件供应优化模型3

郑立重

(空军工程大学工程学院,西安710038)

摘要:以飞机备件供应保障优化为应用背景,描述了飞机备件的库存问题,分析了飞机备件的供应
流程,研究了飞机备件的库存策略,并利用存储论理论建立了飞机备件供应保障的优化模型.
关键词:飞机备件;保障供应;优化模型;存储策略
中图分类号:E92文献标识码:A文章编号:1006-0707(2008)01-0042-04

随着世界范围内新军事变革及局部高技术
飞机备件库存问题描述
战争需求的不断提高,我空军航空兵部队装备1
了一大批先进作战飞机,这也直接使得飞机备
飞机备件库存问题可以描述为:求解飞机
件的储备供应成为一个难题直接影响到航空
,备件包括储存位置选择、储备种类选取、备件数
兵部队飞机的可用性及完好率.为了保证有效
量确定在内的一系列备件库存策略问题,以使
供应,在设备中需要储备大量的维修备件,特别
得系统满足使用需求和费用要求,并达到最优
是一些关键部件和易损部件,需要有一定的备
值.备件供应保障系统需要满足飞机的备件使
件存储量,这样才能保障飞机故障后能尽快恢
用需求和费用要求,把备件使用需求和费用要
复.但从现有资料来看,我空军在飞机备件供应
求作为优化问题的目标函数和约束函数,描述
保障方面的研究起步较晚,备件供应保障基本
成组合最优化模型.其中,备件的使用需求用机
上还是依靠经验指导,致使我空军的飞机备件
群的战备可靠度来衡量.机群的战备可靠性度
既有相当一部分严重积压,又有一部分严重缺
量参数用机群的战备完好率来表示.
货.因而,必须采用科学的方法分析飞机备件的
装备的战备完好率[1]表示当要求装备投入
供应优化模型,才能有效解决这些问题.
作战(使用)时,装备准备好能够执行任务的概
飞机备件供应优化的目的是使装备维修中
率.此时,装备的战备完好率用下式表示:
所需的备件能得到及时和充分的供应,并使备
P=R(t)+Q(t)×P(t<t)
件的库存费用降至最低或者在满足一定的费用ormd
其中:R(t)为装备在执行任务前不发生故障的
要求下,使装备的完好率达到最大.所以,飞机
概率;Q(t)为装备在执行任务前的故障概率,
备件供应优化的核心就是航材仓库中备件存储
Q(t)=-1-R(t);t为任务持续时间(h);t为
的优化问题.本研究主要运用存储论相关原理m
装备的修理时间(h);t为从发现故障到任务开
提出了飞机备件库存优化模型.d
始的时间(h);P(tm<td)为在td时间内完成维
修的概率.

3收稿日期:2007-12-29
作者简介:郑立重(1973—),男,山东章丘人,硕士研究生,主要从事装备技术保障研究.
郑立重,等:基于存储论的飞机备件供应优化模型43

在实际中,所关心的是整个分队机群的完并确定故障、拆卸更换某些零部件.中继级(In2
好率.由于飞机不能够执行任务并非都是因为termediate)一般是指基层级的上级维修单位及
故障后修理造成的.为了使飞机处于完好状态,派出的维修分队,相对于基层级有较高的维修
还需要进行预防性维修活动.则完好率一般定能力(有数量较多和能力较强的人员及保障设
义为机群中能够正常出动执行飞行任务的飞机备),承担基层级所不能完成的维修工作.中继
架数与所有在队飞机总架数的比值,用A来表级维修主要负责装备中修或规定的维修项目,
示:同时负责对基层级维修的支援.基地级(Depot)
NMCS具有最强的修理能力,能够执行修理故障装备
A=1-×100%
NAC所必要的任何工作,包括对装备的改进性维修.
其中:NMCS为缺件停飞的飞机架数;NAC为所基地级维修的内容通常有:装备大修和大部件
有在队飞机的总架数.为了方便研究,作如下假的修理、备件制造、翻新或改装,以及中继级不
设:备件均为飞机的可维修备件;各种备件的缺能完成的项目.在多级结构中,一般上一级单位
货过程相互独立;不考虑飞机间的串件问题;飞会对多个下级单位提供服务.
机的完好率只与可维修备件的库存量有关;非
可维修备件的需求均能被满足.

2飞机备件供应流程

备件供应的基本过程是:当飞机上某部件
发生故障,首先进行部件更换,此时需要确定备
件库中有没有该类型的部件,若有则立即替换,图1维修保障级别关系
若没有库存则进入申请队列并向上一级机构
,多级飞机备件供应维修保障过程如图2所
申请同时对替换下来的备件根据其在设计时
;,示,图中显示了3个级别(基层级、中继级和基
确定的维修级别送往相应级别的维修机构进行
地级)以及2个层次(外场可更换件LRU和车
维修维修完毕后存入该维修级别的仓库
,.间可更换件SRU)的备件供应维修保障过程.
备件供应过程根据