淺談價(jià)值工程在國(guó)外武器裝備維護(hù)中的應(yīng)用

張世艷，楊 瑛，胥澤奇，朱 蕾

(1.西南技術(shù)工程研究所，重慶 400039；2.中國(guó)人民解放軍95607部隊(duì)，成都 610500)

淺談價(jià)值工程在國(guó)外武器裝備維護(hù)中的應(yīng)用

張世艷1，楊 瑛2，胥澤奇1，朱 蕾1

(1.西南技術(shù)工程研究所，重慶 400039；2.中國(guó)人民解放軍95607部隊(duì)，成都 610500)

價(jià)值工程對(duì)降低武器裝備全壽命周期成本具有重要的作用，受到高度重視。文章簡(jiǎn)要介紹了價(jià)值工程的概念及其在武器裝備全壽命周期的作用，結(jié)合價(jià)值工程在國(guó)外某型炮彈維護(hù)過(guò)程中的應(yīng)用，介紹了價(jià)值工程在武器裝備維修維護(hù)中應(yīng)用工作的7個(gè)階段，以及各個(gè)階段特征，可為國(guó)內(nèi)武器裝備全壽命期內(nèi)的價(jià)值工程應(yīng)用工作提供參考。

價(jià)值工程；武器裝備；維護(hù)；全壽命周期成本

1 引言

隨著高新技術(shù)在武器裝備中的廣泛應(yīng)用，武器裝備戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能不斷提高，研制、生產(chǎn)成本日益增加，使用和保障維護(hù)費(fèi)用也大為增加。武器裝備全壽命周期費(fèi)用為武器裝備從立項(xiàng)開始至報(bào)廢處理的整個(gè)壽命歷程中所消耗的全部資源和費(fèi)用的總和。如何控制武器裝備全壽命周期費(fèi)用、降低軍費(fèi)開支是世界各國(guó)共同關(guān)注和研究的課題。為了降低武器裝備全壽命周期成本，僅專注于研制、生產(chǎn)等方面的成本控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要在武器裝備全壽命周期中作系統(tǒng)考慮。利用價(jià)值工程降低武器裝備全壽命周期成本是一種非常有效的方法，在美軍武器裝備維護(hù)中有很多成功應(yīng)用的范例。

2 價(jià)值工程概述及應(yīng)用

價(jià)值工程(Value Engineering，簡(jiǎn)稱VE)是指著重于功能分析，力求用最低的全壽命周期費(fèi)用，提供在功能上能充分滿足用戶要求的產(chǎn)品、服務(wù)或工程項(xiàng)目，從而獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的有組織活動(dòng)[1]。自1954年起，美國(guó)海軍就開始了價(jià)值工程在武器裝備研制、生產(chǎn)和維護(hù)方面應(yīng)用的工作，美國(guó)國(guó)防部根據(jù)價(jià)值工程在武器裝備上的實(shí)際應(yīng)用，將其定義為“對(duì)國(guó)防部系統(tǒng)、武器、設(shè)施、活動(dòng)、物資進(jìn)行最本質(zhì)的功能性需求分析，以最小成本達(dá)到武器裝備的安全性、可靠性、維修性及質(zhì)量要求的創(chuàng)造性活動(dòng)”[2]。它們將價(jià)值工程貫穿于產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、使用、維護(hù)等各個(gè)階段，各單位、部門相互配合，準(zhǔn)確地評(píng)估產(chǎn)品成本、功能，以達(dá)到最大限度提高效費(fèi)比的目的。美國(guó)聯(lián)邦政府應(yīng)用價(jià)值工程每年至少可以節(jié)約十億美元的費(fèi)用，最成功的的應(yīng)用就是克蘭陸軍彈藥活動(dòng)(Crane Army Ammunition Activity，CAAA)小組與美國(guó)海軍水面作戰(zhàn)中心合作的一個(gè)基于價(jià)值工程的某型炮彈維護(hù)項(xiàng)目[3]。在該項(xiàng)目中，研究人員按照價(jià)值工程的分析步驟從問(wèn)題定位、信息收集、功能分析、方案制定、方案評(píng)價(jià)、決策及實(shí)施7個(gè)階段開展研究工作。

2.1 問(wèn)題定位階段

在價(jià)值工程實(shí)施開始的階段，首先應(yīng)選擇價(jià)值工程對(duì)象，對(duì)所選擇對(duì)象出現(xiàn)各種問(wèn)題進(jìn)行分析，找出關(guān)鍵問(wèn)題，并進(jìn)行重點(diǎn)分析。在該項(xiàng)目中， CAAA小組首先對(duì)該炮彈出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析，得出能夠促使敵方主體燃燒并產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱源分散擾亂目標(biāo)和敵方導(dǎo)彈的追蹤系統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)組成是該炮彈的關(guān)鍵問(wèn)題。而該炮彈經(jīng)一定時(shí)間貯存后在樣品試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了點(diǎn)火問(wèn)題，是常見的失效方式。

2.2 信息收集階段

信息收集階段著重收集研究對(duì)象的信息資料，確定功能指標(biāo)體系。這一過(guò)程最主要的挑戰(zhàn)是克服慣性思維(即我們通常是如何做的)，避免問(wèn)題分析的一般化、概念化，必須做具體分析，收集一切可用的成本資料。在價(jià)值工程實(shí)施過(guò)程中，可以通過(guò)設(shè)置基本原則指導(dǎo)工作，根據(jù)原則劃分方向和范圍，加以精煉以獲得更多信息。在對(duì)該炮彈信息收集階段，CAAA小組對(duì)大量產(chǎn)品進(jìn)行了檢查，尋找失效率高的薄弱環(huán)節(jié)，并尋找失效原因，從需要依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比對(duì)象等各個(gè)方面搜集信息資料，以供維修維護(hù)中應(yīng)用并避免在后續(xù)生產(chǎn)中出現(xiàn)相似的問(wèn)題。

2.3 功能分析階段

價(jià)值工程功能分析階段的主要工作就是系統(tǒng)地分析武器裝備、武器裝備產(chǎn)品的主要功能，回答最基本的問(wèn)題“研究對(duì)象的功能是什么？”價(jià)值工程方法主要的優(yōu)勢(shì)是在不損害武器裝備性能的前提下以最有效的方法達(dá)到核心要求。

在價(jià)值工程實(shí)施過(guò)程中，CAAA小組的功能分析表明，該彈自身只是作為一種廣泛部署的防御系統(tǒng)中的組成部分。其失效主要集中在該彈的點(diǎn)火器組件中，與系統(tǒng)的發(fā)射或系統(tǒng)的其它部分無(wú)關(guān)。作為防御系統(tǒng)的一部分，雖然彈體是密封的，但是生產(chǎn)環(huán)境的濕度會(huì)引起點(diǎn)火器中的鎂丸氧化，從而影響到其點(diǎn)火功能。對(duì)于有問(wèn)題的彈藥，通常做法是廢棄、解除裝備。然而生產(chǎn)新的彈藥不得不考慮較長(zhǎng)的生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)成本，難以滿足戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。CAAA小組對(duì)該彈的基本功能進(jìn)行重新檢查，通過(guò)分析，小組確定了問(wèn)題并不存在于整彈，失效的原因在于點(diǎn)火器。

2.4 方案制定階段

方案階段從提高對(duì)象的功能價(jià)值出發(fā)，在正確的功能分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，針對(duì)應(yīng)改進(jìn)的具體目標(biāo)，通過(guò)創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，提出能夠可靠地實(shí)現(xiàn)必要功能的新方案。此階段的特點(diǎn)是要打破現(xiàn)有框框，進(jìn)行創(chuàng)新和提高，發(fā)揮真正的獨(dú)創(chuàng)性，最終提出改進(jìn)方案。進(jìn)入方案階段后，研究人員必須在對(duì)研究對(duì)象的功能要求和存在問(wèn)題全面了解的基礎(chǔ)上，釋放創(chuàng)造力并發(fā)展新方法。

對(duì)于壽終產(chǎn)品，典型的解決方法是進(jìn)行廢棄處理，生產(chǎn)新產(chǎn)品代替。然而，根據(jù)價(jià)值工程的指導(dǎo)，則應(yīng)該尋求新方法解決存在的問(wèn)題。新方法必須是一種能夠提供經(jīng)濟(jì)可行的、能夠保證質(zhì)量、安全和滿足時(shí)間要求的方法。對(duì)于該型炮彈，最大的挑戰(zhàn)在于點(diǎn)火器中敏感的含能材料。CAAA小組制訂了多種解決問(wèn)題的方案，包括重新做總體設(shè)計(jì)、拆卸替換等。這一階段要求設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)人員、安全人員等的參與，綜合制定解決問(wèn)題的各種方案，針對(duì)裝備價(jià)值指標(biāo)，尋找較優(yōu)的方案。

2.5 方案評(píng)價(jià)階段

在此階段，應(yīng)該對(duì)所提出的方案進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。技術(shù)評(píng)價(jià)主要評(píng)價(jià)方案能否實(shí)現(xiàn)所要求的功能，以及方案本身在技術(shù)上是否能實(shí)現(xiàn)。例如，評(píng)價(jià)所提出的解決方案是否滿足用戶需求，判斷方案是否會(huì)影響系統(tǒng)任何其它部分的工作，以及方案實(shí)施過(guò)程中可能遇到的困難等。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是對(duì)方案實(shí)施所需的成本及其所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。對(duì)每個(gè)解決方案的成本進(jìn)行評(píng)估時(shí)，包括人員、設(shè)備、培訓(xùn)和其它所有相關(guān)的成本。

在對(duì)該彈進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，其挑戰(zhàn)不在于重新對(duì)燃燒彈做總體設(shè)計(jì)，而是該彈能否被拆卸，是否能將問(wèn)題點(diǎn)火器替換？是否能在保證安全的前提下同時(shí)保證維護(hù)結(jié)果的質(zhì)量？分析結(jié)果表明，由于CAAA小組取得了完整的安全記錄和完備設(shè)施系統(tǒng)，這就減少了維護(hù)過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)，只要對(duì)該彈進(jìn)行快速的分解，從而對(duì)點(diǎn)火器進(jìn)行安全拆除并替換，可以在保證安全性的同時(shí)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí)，只要滿足購(gòu)買新設(shè)備的需求，就能完成方案的實(shí)施過(guò)程，可以節(jié)約大量成本。因此，通過(guò)評(píng)價(jià)階段的成果，小組確定了最優(yōu)的方案。

2.6 決策階段

將以上各階段的分析成果形成詳細(xì)的評(píng)估報(bào)告，提交給專家和決策者進(jìn)行評(píng)審。報(bào)告內(nèi)容必須包括累積的數(shù)據(jù)信息資料和方案實(shí)施大綱，并對(duì)方案實(shí)施過(guò)程、方案的結(jié)果進(jìn)行闡述分析，為決策者提供參考和支持。

由于該彈的設(shè)計(jì)成員全程參與了CAAA小組方案設(shè)計(jì)的過(guò)程，其中包括部分評(píng)審人員，方案就比較容易理解。專家和所有參與人員一同對(duì)該彈維護(hù)成本和過(guò)程步驟的優(yōu)點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果一致認(rèn)為，對(duì)該彈進(jìn)行維護(hù)相對(duì)于重新生產(chǎn)新產(chǎn)品而言，能節(jié)省巨大的開支，可為使用者更快速地解決了該彈失效率高的問(wèn)題且風(fēng)險(xiǎn)可控。

2.7 實(shí)施階段

方案實(shí)施階段包括小范圍的試驗(yàn)階段和工程化實(shí)施階段。為了進(jìn)一步控制工程風(fēng)險(xiǎn)，在方案大范圍實(shí)施階段前，還須在小范圍內(nèi)開展試應(yīng)用，以使方案獲得最終認(rèn)可。小范圍的試驗(yàn)階段須按照方案要求進(jìn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)地監(jiān)控方案執(zhí)行進(jìn)程，嚴(yán)格按照時(shí)間要求和計(jì)劃執(zhí)行并將方案執(zhí)行過(guò)程的試驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)形成一份書面報(bào)告。如果方案實(shí)施過(guò)程順利，試驗(yàn)效果較好，得到了期望的結(jié)果，那么方案才可能通過(guò)最終認(rèn)可，從而實(shí)現(xiàn)大范圍的工程化應(yīng)用。

CAAA小組通過(guò)對(duì)30枚彈藥開展維護(hù)工作，以確認(rèn)維護(hù)方案的有效性。試驗(yàn)結(jié)果非常理想，通過(guò)了海軍決策者的認(rèn)可。繼而再次投入了300枚彈藥開展維護(hù)工作，所有樣品均順利通過(guò)測(cè)試。因此，該彈的維護(hù)方案被證明是安全、有效的，是滿足海軍需求的最好的辦法。同時(shí)，上級(jí)部門為維護(hù)工作和設(shè)備采購(gòu)提供了資金保障，極大地加快了維護(hù)工作的進(jìn)程。

3 結(jié)語(yǔ)

價(jià)值工程是一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法，以最低壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能。如果在武器裝備的設(shè)計(jì)階段早期就應(yīng)用價(jià)值工程，則能發(fā)揮出更大的效益。自1957年以來(lái)，美國(guó)海軍和國(guó)防部對(duì)價(jià)值工程在武器裝備上的應(yīng)用非常重視，取得了很多成功應(yīng)用的案例。CAAA小組某彈維護(hù)項(xiàng)目獲得了“國(guó)防部?jī)r(jià)值工程成就獎(jiǎng)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)價(jià)值工程在該彈維護(hù)工作過(guò)程中的實(shí)施，至少節(jié)約了780萬(wàn)美元。

目前我國(guó)對(duì)武器裝備建設(shè)的投入逐年增長(zhǎng)，價(jià)值工程在武器裝備全壽命周期的應(yīng)用工作卻并未廣泛開展，只是初步的嘗試[4]。為了有效地利用國(guó)防經(jīng)費(fèi)，以最小成本可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能，價(jià)值工程作為一種有效的方法，在武器裝備維護(hù)方面的應(yīng)用，還需要進(jìn)行更深入的研究和實(shí)踐。

[1] Wang C J. Application of value engineering in ship building and repairing[J]. Communications standardization， 2007，(161):85-86.

[2] Benstin Mark S, Benston David P, Haraburda Scott S. Using value engineering to reduce life cycle cost[J]. Defense AT&L. January-February，2011:31-34.

[3] Mandelbaum Jay, Reed Danny L. Value Engineering Handbook[M]. Institute for defense analyses， 2006.

[4] Chen L, Peng J X, Zhang G A. Study on value engineering, standardized management in ordnance equipment support[J]. Value Engineering， 2008，(6):85-88.

責(zé)任編輯 王菊平

Application of value engineering in weapon equipmen maintenance abroad

ZHANG Shi-yan1,YANG Ying2,XU Ze-qi1,ZHU Lei1

(1.Southwest Research Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China； 2.Unit 95607 of the CPLA, Chengdu 610500, China)

Value Engineering(VE) plays an important role in reducing the life cycle cost of weapon equipment, which attaches high attention. This paper introduced the concept and the effect of value engineering in weapon equipment life cycle, consider with the application of value engineering in the maintenance of foreign missile, seven phases of value engineering in maintenance of weapon equipment were introduced, as well as the characters of the seven phases, which can provide reference for the application of value engineering in the life cycle of weapon equipment in China.

value engineering; weapon equipment; maintenance; life cycle cost

2017-03-29 doi 10.3969/j.issn.1003-8078.2017.03.14

張世艷，女，重慶銅梁人，工程師，碩士，主要研究方向?yàn)檠b備環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)。

F273

A

1003-8078(2017)03-0065-03