基于Extend的舰船装备维修流程建模与仿真研究

摘 要： 通过分析一般舰船装备的维修流程，应用现有流程仿真软件Extend平台对舰船装备的维修流程进行建模和仿真。设置模型参数，根据模型运行结果分析模型设置的合理性，对维修的决策进行优化。
关键词： Extend；维修流程；仿真

随着舰船装备复杂程度的提高，装备的维修流程相应地也越来越复杂。目前，建模与仿真技术已经被广泛地应用到维修流程的再现和模拟中，也取得了大量的研究成果[1-3]。但是，在当前的研究中还存在一些普遍的问题：(1)往往假设维修资源充足或不存在资源竞争的情况[4]；(2)忽略人的因素，即维修人员的影响[5]。
针对上述情况，本文结合部队维修机构的实际情况，基于Extend仿真平台建立了舰船装备维修流程仿真模型，在综合考虑维修小组和维修资源有限的情况下对维修流程进行了一定的优化。这些工作对科学配置维修资源、提高资源利用率、缩短装备在修时间、提高装备战备完好性具有重要意义。
1 舰船装备维修流程分析
目前，舰船装备维修的实际过程主要还是首先检测故障并对故障进行定位；找出故障部位；然后拆下故障部件并予以更换。当有多个维修任务时，就可能出现维修资源冲突和维修人员短缺的问题。
例如，故障诊断所需资源除必要的人员外，一般还需要检测设备，而故障定位后的故障修复过程则不再需要检测设备。以两任务并行维修过程为例，其共享检测设备的过程如图1所示。A、B任务开始维修的条件还包括必须有空闲的维修小组，维修过程开始后一直占用维修小组，直到任务结束才释放。

2 基于Extend的维修流程仿真模型
2.1 仿真原理
Extend仿真离散系统[6]采取最短时间事件步长法，也就是说在仿真模型中存在着一系列不同性质的事件，按照发生时间的先后顺序逐个进行考察，发生时刻距初始时点最近的对应事件即为最短时间事件，仿真时以最短时间事件为步长一步一步地对系统的行为按照时间的进程来进行动态模拟。具体步骤为：首先选取系统的一个初始状态；然后在一系列事件中选取一个最短时间事件；接着运行该事件，同时记录系统的行为与状态的变化，并将初始点移到上述事件发生的当前时刻；再选取新的最短事件。循环往复，直到仿真结束。
2.2 维修流程的系统仿真
按照第1节中介绍的维修的基本流程，考虑检测工具和维修人员的因素，利用Extend仿真平台建立了舰船装备维修流程仿真模型，如图2所示。