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伴随航空装备引进、测仿、自研、创新的发展过程，装备综合保障工程理念、方法的深入实践，在需求、技术的双重推动下，配套的航空保障装备的功能、性能越来越先进，复杂程度越来越高，对航空装备作战的支撑作用也越来越明显。然而面对航空装备快速发展和实战化训练转型的现实需求，也逐渐暴露出航空保障装备在发展论证、设计研制、使用管理等方面的诸多问题，对航空装备的战备完好性、任务成功性、保障机动性和经济性水平造成了较大制约。
1.航空保障装备发展方面的问题
（1）需求论证方面的问题。一是科研部门对航空保障装备的需求管理有待完善。在型号研制总要求的论证中，目前只有个别新研或较重要的保障装备才提出了具体的研制要求，而其他保障装备的研制要求则未能详细体现。二是使用部门对牵引和约束保障装备研制的相关技术要求过于简单，保障装备装载运输体积控制、采购价格等约束条件不够深入、具体。
（2）设计方面的问题。一是部分保障装备在设计上未实现多功能的综合，在一定程度上造成了保障装备型号繁多的问题。二是部分保障装备设计形状不规则、难以折叠，造成小件不易集中、大件结构笨重，携运时不能堆积且无法固定，需要占用大量运输飞机、火车、车辆等载体，机动转场时效率低、尾巴长。三是部分专用方舱未根据保障装备的具体情况设计，内部空间划分不尽合理，导致准备时间长、展开速度慢，而且很容易发生“错、忘、漏、损”现象，不满足快速出动的要求。
（3）研制方面的问题。一是部分保障装备研制缺乏有效的竞争机制、过程监管机制，保障装备目录审查较为粗放；二是保障装备的试验鉴定要求和程序不够规范，存在试验环境不够真实、试验时间不充分、试验方案不够完善、鉴定状态不稳定、鉴定手段单一等问题。
2.航空保障装备能力发挥方面的问题
（1）航空保障装备机动性不高，不适应远程远海作战训练需求。主要表现为航空保障装备集成化和小型化程度不高，在机动转场驻训时，需要携带大量的一线保障设备和二线检测设备。
（2）航空保障装备通用性不强，不适应多机种保障需求。部分航空保障装备功能单一，只适用于某一机种（型）的某项保障工作，在一定程度上制约了多机种保障的组织实施。以外挂设备为例，某机型外挂设备包括内侧通用挂架、中部通用挂架、外侧通用挂架、机身侧挂架、通用吊舱挂架、通用挂架、轻型标准挂架、空舰导弹发射装置、机翼副油箱挂架、机身副油箱挂架等多种型号。不同弹型、种类所需的挂架不同，武器挂架种类繁多，且不同挂架在装机或装挂武器设备时所需的设备不能通用，这导致装挂武器需要耗费大量的人力和物力，直接影响快速出动水平。
（3）航空保障装备智能化程度低，不适应精确保障需求。作战单元发现故障后，由于缺少自动化的深度检测设备，仅能确定到外场可更换故障件，难以直接隔离到故障件中的具体元器件，导致故障件只能返厂修理，周期长、效率低，影响作战单元修理能力建设。
（4）航空保障装备寿命周期费用高，不适应经济可承受性要求。伴随航空保障装备数量的增加和技术水平的提升，保障装备采购费用、后期维护费用增大，买得起、养不起的问题逐步暴露。
3.航空保障装备配备方面的问题
在作战单元作战训练过程中，暴露出部分航空保障装备配备不合理、不精确、不能满足需求等问题。
（1）部分航空保障装备配备比例不够合理。部分航空保障装备，特别是一线维修保障装备使用频繁，但配备的数量较少，难以满足平时训练和多地保障需求；而部分一线维修保障装备使用次数少但配备较多，造成较大资源浪费。
（2）部分航空保障装备配备不满足需求。部分航空保障装备，特别是二线检测设备在功能、性能上不能完全满足定检等周期性工作需求，直接影响周期性工作的质量和进度；另外，航空保障装备配备还不成体系，缺少新型材料、结构检测设备及战时常用的抢修工具、机动方舱等。
（3）机动航空保障装备配备方案不精确。机动携行、预置预储编配需求不精确，导致携行规模大、预置利用率低等情况发生，与实战化作战要求之间的矛盾较为明显。
（4）部分航空保障装备配备周期长。部分航空保障装备从批准配备到最终交付作战单元的周期较长，配置时间不确定性高，在一定程度上影响了作战训练任务的完成。
4.航空保障装备管理方面的问题
（1）航空保障装备修理管理方面。一是由于修理程序复杂、修理质量不高等原因，导致部分航空保障装备修理周期过长，影响作战单元使用。二是部分航空保障装备签订采购合同时，在质量保证服务、修理途径、修理价格、修理经费保障等方面不够明确，导致需要哪级部门负责、哪级工厂修理不明确，需要长时间协调。三是部分承修单位修理不规范，修理好航空保障装备后，只提供设备交接单，没有出具包含故障原因、修理措施、处置方法等具体修理信息的修理单据。
（2）航空保障装备使用管理方面。一是航空保障装备退役报废管理不科学。部分高价值航空保障装备退役报废缺乏规定的程序，缺少寿命规定，导致作战单元相关保障装备退役报废处理不科学，存在超期服役使用现象。二是航空保障装备信息管理基础薄弱。航空保障装备履历资料格式不统一、信息记录不全面，缺乏有效的信息系统软件支撑，信息管理存在薄弱环节。三是航空保障装备基层管理维护跟不上。部分航空保障装备的存放和专人管理没有达到标准要求，如一些比较精密的仪器设备，需要存放在规定的温度、湿度环境下，但由于条件限制缺乏必要的储存环境；航空保障装备使用后的维护保养不及时，发现设备故障或损坏不及时，影响下一次使用时的维修保障工作；航空保障装备缺乏对管理人员在维修保养、性能检查等方面的专项培训，管理人员在能力素质上还有一定差距。
从上述分析可以看出，航空保障装备问题涉及论证、设计、研制、生产、采购、使用、退役报废及管理等诸多环节和要素；涉及业务机关管理部门、工业部门、作战单元等相关单位，涉及航空保障装备体系建设；影响了航空装备系统作战保障能力的有效发挥，是一个复杂的系统工程。在传统上只将航空保障装备视作型号航空装备配套保障资源的做法没有真正从作战使用、体系能力建设的视角研究航空保障装备论证、设计、研制和使用问题，没有从根本上树立全系统全寿命管理思想，导致航空保障装备整体效能效益难以有效发挥。因此，有必要将航空保障装备看作一个系统，从用户角度，基于全系统全寿命视角，运用系统工程的理论、技术和方法，实现以“任务完成、装备完好”为中心的“好保障、保障好”目标，这就是航空保障装备系统工程的任务。
1.系统工程概念
我国著名科学家钱学森曾指出：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统具有普遍意义的科学方法。系统工程是一门组织管理的技术。”
美国著名学者切斯纳（Chestnut）指出：“系统工程认为，虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分组成的，这些功能部分之间又存在联系，但是每个系统都是完整的整体，每个系统都要求有一个或若干个目标，系统工程是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解（或满意解）的方法，并使各组成部分能够最大限度地互相适应。”
日本工业标准（JIS）界定：“系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制进行分析与设计的技术。”
西安交通大学汪应洛院士认为：“系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称，属于一门综合性的工程技术。”
2.航空保障装备系统
航空保障装备系统是指为完成一定的航空装备保障任务，由相互独立而又相互协作的若干航空保障装备组成的更高层次的系统。航空保障装备系统对应的实体可大可小，型号航空装备配套的便携式维修辅助设备（PMA）可以视为一个航空保障装备系统，型号航空装备配套的所有航空保障装备集合也可以视为一个航空保障装备系统。航空保障装备系统具有系统的一般属性，即整体性、关联性、环境适应性、目的性和层次性。
由于某个系统是另一更大系统的组成部分，因此航空保障装备系统是航空保障系统的一个子系统，更是航空装备系统的子子系统。
3.航空保障装备系统工程
航空保障装备系统工程是以航空保障装备系统为研究对象，应用系统工程的理论、技术和方法，从系统的整体目标出发，研究系统的论证、方案、工程研制、试验、生产、使用保障和退役处理问题，以实现系统优化的科学方法。航空保障装备系统工程研究的典型问题贯穿全寿命周期，具体包括：航空保障装备系统（或体系）设计、评估与优化，航空保障装备配置，航空保障装备研制、采购和使用管理，航空保障装备试验鉴定与评估，航空保障装备作战运用等。
1.全系统的观点
航空维修保障装备、任务支援保障装备、场务保障装备、训练保障装备、弹药保障装备、四站保障装备、不同维修专业（机械、特设、航电、军械）航空保障装备、内外场航空保障装备构成了航空保障装备系统，它们之间具有有机的联系，是一个不可分割的整体。另外，航空保障装备系统必须与型号航空装备、航空装备体系相匹配，与其他类型航空保障系统相协调，同步考虑、同步设计研制，保证航空保障装备系统在交付使用之时就能形成作战能力。
2.全寿命的观点
与航空装备一样，航空保障装备的全寿命周期过程也是指从论证阶段开始直到退役处理的整个过程。其中，论证阶段也称为立项论证阶段，主要是提出战术技术要求和论证技术经济可行性，探索各种备选方案。方案阶段也称为初步设计阶段，主要是对备选方案进行分析、评价和确认，以降低风险。工程研制阶段也称为详细设计及研制阶段，它包括详细工程设计、样机研制、保障诸要素研制、试验、评估、鉴定直到能生产的状态为止。生产部署阶段包括制造、安装、调试、验收、培训、配备保障直至交付使用或部署。使用保障阶段包括保管、储存、借用、归还、操作、保养、维修等活动。全寿命的观点要求既要重视后半生航空保障装备的使用、保障工作，更要重视前半生航空保障装备的论证、设计工作；要求按照并行工程的思想，以产品综合组的形式，通盘考虑全寿命周期内的各种需求、矛盾和因素。
3.以用户为中心的观点
工业部门开展的航空保障装备的论证、设计、研制工作，管理机关和使用部门开展的采购、配备、使用与保障工作，必须以最终用户需求为中心，确保能有效满足作战训练任务要求，保证质量安全，提高效率效益。航空保障装备的最终用户就是部队，部队才是航空保障装备研发需求的最初提出者，也是航空保障装备使用适应性的最终评判者。
航空保障装备系统工程方法论是分析和解决航空保障装备系统论证、设计、研制、生产、采购、部署、使用及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法，是航空保障装备系统工程思考问题和处理问题的一般方法与总体框架。
常见的系统工程方法论包括霍尔和切克兰德的系统工程方法论（霍尔三维结构）、美国国防分析研究所提出的并行工程方法学（并行工程思想）、钱学森等提出的综合集成工程方法学、物理—事理—人理（WSR）系统方法论等，本章仅介绍霍尔三维结构和并行工程思想。这里结合航空保障装备特点，进行论述。
1.霍尔三维结构
系统工程解决的问题具有时间性、空间性和层次性。为了认识和描述要研究的问题，美国学者霍尔等人在大量工程实践的基础上，于1969年提出了霍尔三维结构。霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要基础内容。同样作为一个系统工程问题，航空保障装备系统工程也可以用霍尔三维结构进行描述，如图1-1所示。
图1-1 航空保障装备系统工程的霍尔三维结构
1）时间维
时间维是航空保障装备从立项论证的提出到使用，再到新一轮更新优化的过程，一般分为以下几个阶段：
（1）论证阶段。该阶段拟订航空保障装备体系发展规划，提出型谱发展建议，提出型号飞机的航空保障装备需求。
（2）方案阶段。方案阶段也称为初步设计阶段，主要是对航空保障装备备选方案进行分析、评价和确认，以降低风险。
（3）工程研制阶段。该阶段采取计划或竞争方式，进行详细的工程设计、样机研制，以实现航空保障装备研制方案。
（4）试用鉴定阶段。该阶段组织研发单位和使用单位开展航空保障装备试用，并组织试验试用评估、问题整改和定型鉴定。
（5）生产部署阶段。该阶段按照采购计划组织航空保障装备生产，经过验收后配备到各使用单位。
（6）使用保障阶段。该阶段按照相关使用管理规定，组织航空保障装备交接、验收、入库、领用、归还、出库、故障与损伤修理等活动。
（7）更新阶段。该阶段对航空保障装备技术状态、使用保障效果进行评估，根据航空保障装备发展和管理需求，及时退役报废和更新相关航空保障装备。
2）逻辑维
逻辑维是航空保障装备系统工程过程应遵循的一般程序。
（1）明确问题。明确问题即弄清问题的实质。通过到设计研制生产单位、管理与使用部门调研，全面收集有关资料和数据，了解航空保障装备配备、使用和管理现状，梳理使用单位需求，区分论证、设计、研制、使用和管理等原因，提出需要解决的问题。
（2）选择目标。在弄清问题之后，根据问题的性质，确定航空保障装备系统工程问题的目标（经济性、可用性、机动性）或评价指标体系，以便据此对所有可供选择的系统方案进行比较和评价。
（3）提出方案。按照问题的性质和目标要求，形成一些可能的系统方案以供选择，这一步骤也称为系统综合。
（4）系统分析与优化。建立分析、评价模型，对各种可能的系统方案进行分析比较；在可行的系统方案中，根据目标准则，权衡确定最优的航空保障装备系统方案。
（5）决策与实施。将航空保障装备系统方案选择及其情况说明向决策者汇报，决策者定下决心选择最合适的方案并予以实施。如果实施中比较顺利或者遇到的困难不大，可略加修改和完善将其确定下来，那么整个步骤告一段落；如果问题较多，这就要回到前面几个步骤中的任意一个，重新做起。
3）知识维
知识维是指完成上述各阶段、各步骤的工作所需的各种知识和各种专业技术。航空保障装备系统工程需要的知识包括装备（航空装备及保障装备）发展、装备管理与作战使用技术，综合集成优化技术、信息技术及标准规范等。
2.并行工程思想
针对航空保障装备系统工程过程中全寿命周期阶段联系不紧密，职能部门缺乏共享、交流和沟通，缺少系统化、结构化分析方法和工具的问题，引入并行工程（Concurrent Engineering，CE）的思想和方法。并行工程是对产品及其相关过程，包括设计、制造、使用和维修保障过程，实行同步的综合设计的一种系统方法，已在武器装备领域发挥了重要作用。
1）并行工程的定义
与传统的串行工程相比，并行工程是对项目及其相关过程进行并行、一体化工作的一种系统化管理模式，业已成为实施装备全寿命周期管理的理论基础。有关并行工程的定义很多，其中已被大多数人接受的是由维纳（Winner）在国防分析研究所R-338研究报告中给出的，即“并行工程是对产品及其相关过程（包括制造和保障过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式，这种工作模式力图使开发者们从一开始就考虑到整个产品寿命周期（从概念形成到产品的报废处理）中的所有关键因素（包括质量、成本、进度和用户需求）”。从该定义可以看出，并行工程是一种管理模式，而不是具体的工作方法；并行工程要求在设计一开始就综合考虑装备寿命周期过程中的所有因素，旨在优化设计、制造和保障过程。
2）并行工程的基本原理
传统的串行工程是一种“抛过墙”的模式，以邻为壑，论证、设计、研制、试验、使用和维修等多个过程序贯进行，各过程之间相互分离，各职能部门各顾一摊，以局部要求和部门利益为中心，工作缺乏相互的沟通和协调，使上游和下游、部门之间冲突不断，重新设计、返工、周期长、成本高等问题积重难返，难以快速响应使用要求。
作为一种新的管理模式，并行工程是对传统的串行工程的否定与创新，如图1-2所示。并行工程按照系统观点组成多功能产品开发小组（Integrated Product Team，IPT），以使用需求为牵引，注重统筹规划、早期决策，从更高的层次对武器装备寿命周期过程进行重组和并行思考。在武器装备开发的早期（上游阶段）就尽可能地考虑使用下游特性及其相关过程的各种因素，在设计过程中考虑并采取有效的措施解决制造过程中武器装备的生产性、装配性问题，以及保障过程中的维修、器材供应、人员训练等问题。通过武器装备寿命周期过程活动之间信息的共享与交换，在降低冲突水平的同时又显著改善了效率和效益。从中可以看出，并行工程与传统串行工程的根本区别在于并行工程把武器装备寿命周期过程活动看成是一个有机的整体和集成的过程，同时从全局优化的角度出发，对集成过程进行科学管理与有效控制，并利用各种先进的计算机辅助工具和信息化的产品数据管理技术手段对现有的产品开发过程进行不断地改造与提高。
图1-2 并行工程与串行工程的比较
3）并行工程与航空保障装备系统工程
航空保障装备系统工程的基本目标是通过应用先进的思想理论、技术方法和工具手段，从系统整体的角度来解决航空保障装备系统中的矛盾和问题，使航空保障装备系统功能强、效率高、效益好、效能佳。并行工程作为一种先进的管理模式和管理思想，在技术和管理两个方面都提供了可供借鉴的东西，为航空保障装备系统工程活动创造良好的平台。并行工程对航空保障装备系统工程的影响和作用主要体现在以下几个方面：
（1）并行工程以使用需求为牵引，始终从使用的角度出发，赋予了航空保障装备优良的作战使用适应性。
（2）并行工程为推行航空保障装备全系统全寿命管理提供了理论和技术支持。并行工程以航空保障装备寿命周期过程的全局优化为目的，强调全寿命、全系统、全要素。
（3）并行工程为航空保障装备系统工程活动提供了一种有效的组织管理模式——IPT。实行并行工程需要改变传统的部门化或由专业组开发人员组织，而采用跨部门的、多专业的IPT。IPT是指由所有与航空保障装备设计、制造、使用和保障等有关的职能部门和专业的代表人员组成的并行工程小组，能克服来自传统的职能管理习惯意识及狭隘的部门利益观，促进各职能部门专业领域人员的密切合作。
（4）并行工程为航空保障装备系统工程构建了协同工作环境，特别是要构建面向IPT，全寿命周期的数字化、网络化、虚拟化协同工作环境，实现产品信息的共享。