淺談價值工程在國外武器裝備維護中的應用

張世艷，楊 瑛，胥澤奇，朱 蕾

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

淺談價值工程在國外武器裝備維護中的應用

張世艷1，楊 瑛2，胥澤奇1，朱 蕾1

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

價值工程對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。文章簡要介紹了價值工程的概念及其在武器裝備全壽命周期的作用，結合價值工程在國外某型炮彈維護過程中的應用，介紹了價值工程在武器裝備維修維護中應用工作的7個階段，以及各個階段特征，可為國內武器裝備全壽命期內的價值工程應用工作提供參考。

價值工程；武器裝備；維護；全壽命周期成本

1 引言

隨著高新技術在武器裝備中的廣泛應用，武器裝備戰術、技術性能不斷提高，研制、生產成本日益增加，使用和保障維護費用也大為增加。武器裝備全壽命周期費用為武器裝備從立項開始至報廢處理的整個壽命歷程中所消耗的全部資源和費用的總和。如何控制武器裝備全壽命周期費用、降低軍費開支是世界各國共同關注和研究的課題。為了降低武器裝備全壽命周期成本，僅專注于研制、生產等方面的成本控制是遠遠不夠的，需要在武器裝備全壽命周期中作系統考慮。利用價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中有很多成功應用的范例。

2 價值工程概述及應用

價值工程(Value Engineering，簡稱VE)是指著重于功能分析，力求用最低的全壽命周期費用，提供在功能上能充分滿足用戶要求的產品、服務或工程項目，從而獲得最大經濟效益的有組織活動[1]。自1954年起，美國海軍就開始了價值工程在武器裝備研制、生產和維護方面應用的工作，美國國防部根據價值工程在武器裝備上的實際應用，將其定義為“對國防部系統、武器、設施、活動、物資進行最本質的功能性需求分析，以最小成本達到武器裝備的安全性、可靠性、維修性及質量要求的創造性活動”[2]。它們將價值工程貫穿于產品的研制、生產、使用、維護等各個階段，各單位、部門相互配合，準確地評估產品成本、功能，以達到最大限度提高效費比的目的。美國聯邦政府應用價值工程每年至少可以節約十億美元的費用，最成功的的應用就是克蘭陸軍彈藥活動(Crane Army Ammunition Activity，CAAA)小組與美國海軍水面作戰中心合作的一個基于價值工程的某型炮彈維護項目[3]。在該項目中，研究人員按照價值工程的分析步驟從問題定位、信息收集、功能分析、方案制定、方案評價、決策及實施7個階段開展研究工作。

2.1 問題定位階段

在價值工程實施開始的階段，首先應選擇價值工程對象，對所選擇對象出現各種問題進行分析，找出關鍵問題，并進行重點分析。在該項目中， CAAA小組首先對該炮彈出現的問題進行了全面的分析，得出能夠促使敵方主體燃燒并產生強烈的熱源分散擾亂目標和敵方導彈的追蹤系統的點火系統組成是該炮彈的關鍵問題。而該炮彈經一定時間貯存后在樣品試驗時出現了點火問題，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象的信息資料，確定功能指標體系。這一過程最主要的挑戰是克服慣性思維(即我們通常是如何做的)，避免問題分析的一般化、概念化，必須做具體分析，收集一切可用的成本資料。在價值工程實施過程中，可以通過設置基本原則指導工作，根據原則劃分方向和范圍，加以精煉以獲得更多信息。在對該炮彈信息收集階段，CAAA小組對大量產品進行了檢查，尋找失效率高的薄弱環節，并尋找失效原因，從需要依據的標準，對比對象等各個方面搜集信息資料，以供維修維護中應用并避免在后續生產中出現相似的問題。

2.3 功能分析階段

價值工程功能分析階段的主要工作就是系統地分析武器裝備、武器裝備產品的主要功能，回答最基本的問題“研究對象的功能是什么？”價值工程方法主要的優勢是在不損害武器裝備性能的前提下以最有效的方法達到核心要求。

在價值工程實施過程中，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中的組成部分。其失效主要集中在該彈的點火器組件中，與系統的發射或系統的其它部分無關。作為防御系統的一部分，雖然彈體是密封的，但是生產環境的濕度會引起點火器中的鎂丸氧化，從而影響到其點火功能。對于有問題的彈藥，通常做法是廢棄、解除裝備。然而生產新的彈藥不得不考慮較長的生產時間，生產成本，難以滿足戰爭的需要。CAAA小組對該彈的基本功能進行重新檢查，通過分析，小組確定了問題并不存在于整彈，失效的原因在于點火器。

2.4 方案制定階段

方案階段從提高對象的功能價值出發，在正確的功能分析和評價的基礎上，針對應改進的具體目標，通過創造性的思維活動，提出能夠可靠地實現必要功能的新方案。此階段的特點是要打破現有框框，進行創新和提高，發揮真正的獨創性，最終提出改進方案。進入方案階段后，研究人員必須在對研究對象的功能要求和存在問題全面了解的基礎上，釋放創造力并發展新方法。

對于壽終產品，典型的解決方法是進行廢棄處理，生產新產品代替。然而，根據價值工程的指導，則應該尋求新方法解決存在的問題。新方法必須是一種能夠提供經濟可行的、能夠保證質量、安全和滿足時間要求的方法。對于該型炮彈，最大的挑戰在于點火器中敏感的含能材料。CAAA小組制訂了多種解決問題的方案，包括重新做總體設計、拆卸替換等。這一階段要求設計人員、生產人員、安全人員等的參與，綜合制定解決問題的各種方案，針對裝備價值指標，尋找較優的方案。

2.5 方案評價階段

在此階段，應該對所提出的方案進行技術評價和經濟評價。技術評價主要評價方案能否實現所要求的功能，以及方案本身在技術上是否能實現。例如，評價所提出的解決方案是否滿足用戶需求，判斷方案是否會影響系統任何其它部分的工作，以及方案實施過程中可能遇到的困難等。經濟評價是對方案實施所需的成本及其所能產生的經濟效益進行分析。對每個解決方案的成本進行評估時，包括人員、設備、培訓和其它所有相關的成本。

在對該彈進行技術評價時發現，其挑戰不在于重新對燃燒彈做總體設計，而是該彈能否被拆卸，是否能將問題點火器替換？是否能在保證安全的前提下同時保證維護結果的質量？分析結果表明，由于CAAA小組取得了完整的安全記錄和完備設施系統，這就減少了維護過程的風險，只要對該彈進行快速的分解，從而對點火器進行安全拆除并替換，可以在保證安全性的同時保證產品的質量。在進行經濟評價時，只要滿足購買新設備的需求，就能完成方案的實施過程，可以節約大量成本。因此，通過評價階段的成果，小組確定了最優的方案。

2.6 決策階段

將以上各階段的分析成果形成詳細的評估報告，提交給專家和決策者進行評審。報告內容必須包括累積的數據信息資料和方案實施大綱，并對方案實施過程、方案的結果進行闡述分析，為決策者提供參考和支持。

由于該彈的設計成員全程參與了CAAA小組方案設計的過程，其中包括部分評審人員，方案就比較容易理解。專家和所有參與人員一同對該彈維護成本和過程步驟的優點和風險評估，結果一致認為，對該彈進行維護相對于重新生產新產品而言，能節省巨大的開支，可為使用者更快速地解決了該彈失效率高的問題且風險可控。

2.7 實施階段

方案實施階段包括小范圍的試驗階段和工程化實施階段。為了進一步控制工程風險，在方案大范圍實施階段前，還須在小范圍內開展試應用，以使方案獲得最終認可。小范圍的試驗階段須按照方案要求進行試驗，系統地監控方案執行進程，嚴格按照時間要求和計劃執行并將方案執行過程的試驗結果和經驗教訓形成一份書面報告。如果方案實施過程順利，試驗效果較好，得到了期望的結果，那么方案才可能通過最終認可，從而實現大范圍的工程化應用。

CAAA小組通過對30枚彈藥開展維護工作，以確認維護方案的有效性。試驗結果非常理想，通過了海軍決策者的認可。繼而再次投入了300枚彈藥開展維護工作，所有樣品均順利通過測試。因此，該彈的維護方案被證明是安全、有效的，是滿足海軍需求的最好的辦法。同時，上級部門為維護工作和設備采購提供了資金保障，極大地加快了維護工作的進程。

3 結語

價值工程是一種技術經濟分析方法，以最低壽命周期成本，可靠地實現產品的必要功能。如果在武器裝備的設計階段早期就應用價值工程，則能發揮出更大的效益。自1957年以來，美國海軍和國防部對價值工程在武器裝備上的應用非常重視，取得了很多成功應用的案例。CAAA小組某彈維護項目獲得了“國防部價值工程成就獎”。據統計，通過價值工程在該彈維護工作過程中的實施，至少節約了780萬美元。

目前我國對武器裝備建設的投入逐年增長，價值工程在武器裝備全壽命周期的應用工作卻并未廣泛開展，只是初步的嘗試[4]。為了有效地利用國防經費，以最小成本可靠地實現產品的功能，價值工程作為一種有效的方法，在武器裝備維護方面的應用，還需要進行更深入的研究和實踐。

[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，主要研究方向為裝備環境試驗與評價。

F273

A

1003-8078(2017)03-0065-03