Articles

Cykle konserwacji lotniskowców i ich skutki

Brief badawczy

Streszczenie

niniejsze badanie bada wpływ różnych cykli konserwacji na zdolność lotniskowców do zaspokojenia potrzeb operacyjnych Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych. Stwierdzono, że cykle krótsze niż obecny 32-miesięczny, jeden cykl wdrożenia może wydłużyć czas wdrożenia operatora i zapewnić obecność w przyszłości, ale skrócić czas, który jest dostępny do wdrożenia, aby zaspokoić pojawiające się potrzeby. Dłuższy, dwuetapowy cykl wdrożenia mógłby zwiększyć zdolność statku do rozmieszczenia lub wdrożenia, ale nakładałby niewyobrażalne wymagania na stocznie zapewniające konserwację.

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych posiada obecnie flotę 11 lotniskowców. Okręty te umożliwiają Marynarce wykonywanie wielu różnych zadań, począwszy od przynoszenia sił powietrznych do walki z przeciwnikami, a skończywszy na misjach humanitarnych. Okręty te, będące jednym z najbardziej złożonych systemów uzbrojenia marynarki wojennej, wymagają ciągłej i regularnej konserwacji. Ich załogi wymagają dużego przeszkolenia, aby osiągnąć i utrzymać poziom gotowości. Długość cyklu szkolenia, gotowości, wdrożenia i konserwacji (definiowana jako okres od końca jednego okresu konserwacji magazynu do końca następnego), rodzaj potrzebnej konserwacji (tj. dokowanie lub brak dokowania) oraz czas zdarzeń w cyklu wpływają na dostępność przewoźnika w celu zaspokojenia potrzeb operacyjnych.

w danym cyklu statek może być rozmieszczony, w konserwacji lub nie, ale może zapewnić dodatkową obecność dziobową zgodnie z wymaganiami dowódców teatru (tj., zdolne do „przepięcia”). Gotowość lotniskowca zależy od poziomu wyszkolenia lotniskowca i załogi. Po zakończeniu szkolenia do wdrożenia, przewoźnik może zostać zwiększony w ciągu 30 dni. Lotniskowce przechodzące szkolenie podstawowe bezpośrednio po okresie obsługi technicznej są na niższym poziomie gotowości i zwykle mogą być podwyższone w ciągu 90 dni. Długość cyklu zmieniała się kilkakrotnie w ciągu ostatnich dwóch dekad. Obecnie Marynarka stosuje 32-miesięczny cykl. Biorąc pod uwagę jedno wdrożenie na cykl, skróciło to czas rzeczywistego wdrożenia nośnika, ale zwiększyło ilość czasu, który jest w stanie zwiększyć. Marynarka poprosiła RAND o ocenę, w jaki sposób różne cykle wpłynęłyby na czas, przez jaki statek jest w stanie rozłożyć lub zostać rozlokowany.

cykle i dostępność operacyjna

biorąc pod uwagę stałą liczbę miesięcy na konserwację, wdrożenia i czas między wdrożeniami (zgodny z celami jakości życia personelu), planiści Marynarki muszą zmierzyć się z trójstronnym kompromisem w ustalaniu harmonogramów statków. Muszą zrównoważyć cele:

  • rozmieszczanie lotniskowców i generowanie obecności do przodu
  • utrzymywanie lotniskowca w rezerwie i utrzymywanie go w gotowości do zaspokojenia pojawiających się potrzeb
  • utrzymanie stanu materiałowego statku.

jest to kompromis sumy zerowej, w którym poprawa zdolności do osiągnięcia jednego celu może niekorzystnie wpłynąć na zdolność do spełnienia innych (patrz rysunek 1).

Rysunek 1. Zbiorcze środki operacyjne dla cykli 18/24-, 32-i 42-miesięcznych (przez cały okres eksploatacji nośnika hipotetycznego)

zbiorcze środki operacyjne dla cykli 18/24 -, 32-i 42-miesięcznych (przez cały okres eksploatacji nośnika hipotetycznego)

Uwaga: MSS = Moritime Security Surge; MCO-s = Major Combat Operations-Surge; MCO-R = Major Combat Operations-Surge operations-ready; Pia = planned incremental availability; dpia = docking planned incremental availability.

w bieżącym 32-miesięcznym, jednorazowym cyklu wdrożenia, na przykład, w którym zarówno okresy wdrażania, jak i konserwacji zwykle trwają sześć miesięcy, przewoźnik jest wdrażany przez 19 procent czasu, w ciągu 30 dni może zwiększyć się o 46 procent czasu i w ciągu 30-90 dni o dodatkowe 11 procent czasu, a w ramach konserwacji w magazynie 24 procent czasu. W krótszym, 18-miesięcznym cyklu przewoźnik będzie wdrażany przez 31 procent czasu, w stanie wzrosnąć w ciągu 30 dni 15 procent czasu i w ciągu 30-90 dni 18 procent czasu, a w konserwacji zajezdni 36 procent czasu.

w dłuższym, 42-miesięcznym cyklu obejmującym dwa 6-miesięczne wdrożenia operator będzie wdrażany w 29 procentach czasu, w stanie zwiększyć się w ciągu 30 dni w 44 procentach czasu i w ciągu 30-90 dni w 9 procentach czasu, a w konserwacji w 18 procentach czasu. Dłuższy cykl przyczyniłby się do realizacji celu „flota 6+1” polegającego na wdrożeniu lub wdrożeniu co najmniej sześciu przewoźników w ciągu 30 dni, a dodatkowego przewoźnika w ciągu 90 dni. Nie jest jednak jasne, czy wymagana konserwacja zajezdni może być zakończona w ciągu jednego 6-miesięcznego okresu co trzy i pół roku.

cykle i obciążenie stoczni

naukowcy RAND ocenili również techniczną wykonalność cykli konserwacji o różnej długości. Przed obecnym cyklem 32-miesięcznym przewoźnicy klasy Nimitz operowali w cyklach 24-27 miesięcy. Sugeruje to, że krótsze cykle, oferując częstsze możliwości wykonywania prac w magazynie, są technicznie wykonalne.

krótsze cykle mogą również pomóc w pracach wyrównawczych w stoczniach, przy czym częstsze wizyty w magazynach skutkują mniejszymi pakietami prac. Obecnie dwie publiczne stocznie, które wykonują konserwację na poziomie zajezdni dla przewoźników, mogą skutecznie wykonywać około 30 000 dni roboczych miesięcznie. Zakładamy, że okresy konserwacji zajezdni wymagane przez krótszy 18-miesięczny cykl wymagałyby od 15 000 do 25 000 roboczodni miesięcznie, a zatem mogłyby zostać osiągnięte w czasie krótszym niż sześć miesięcy, na które są obecnie zaplanowane.

dłuższe cykle mogą, jak zauważono, wzbudzić kilka pytań dotyczących wykonalności. Wydłużenie czasu między dostępnością składów i przeprowadzanie dwóch wdrożeń w cyklu zwiększy zapotrzebowanie na konserwację i sprawi, że trudniejsze stanie się wyrównanie obciążenia stoczni. Niektóre zadania związane z obsługą techniczną muszą być wykonywane w określonych godzinach, aby zapewnić, że żywotność lotniskowca wynosi około 50 lat. Niektóre z tych zadań mogą być przeniesione, ale studia inżynierskie (takie jak te prowadzone, gdy cykl został przedłużony do 32 miesięcy) będą wymagane. Ponadto przeniesienie niektórych z tych zadań może skutkować pakietami pracy składów do 375 000 roboczodni, czyli więcej niż dwa razy więcej niż publiczne stocznie mogłyby osiągnąć w ciągu sześciu miesięcy.

Tabela 1. Efekty cykli krótszych lub dłuższych niż wyjściowa 32-Miesięczna Konserwacja

Metrics krótszy cykl (np. 18/24 miesięcy, jedno wdrożenie) dłuższy cykl (np., 42 miesiące, dwa wdrożenia
czas wdrożenia nośnika zwiększona zwiększona, jeśli można zarządzać obciążeniem konserwacyjnym
gotowość do przepięć (możliwość wdrożenia w ciągu 30-90 dni) zmniejszona zwiększona
zdolność do osiągnięcia celu 6+1 floty zmniejszona zwiększona
zdolność do wyrównywania obciążenia w czasie w stoczniach zwiększona zmniejszona
wymagania konserwacyjne częstsze może tworzyć zaległości odroczone

dłuższe cykle z większymi pakietami pracy spowodowałyby również znaczne wahania obciążenia pracą, utrudniając wydajne zarządzanie siłą roboczą zajezdni i prawdopodobnie prowadząc do wyższych kosztów. Rozciągnięcie prac poza teoretyczny 6-miesięczny okres konserwacji zajezdni może pomóc w zmniejszeniu obciążenia stoczni w czasie i wydłużyć czas potrzebny na wykonanie wymaganej konserwacji. Zmniejszyłoby to również czas rozmieszczenia lub rozmieszczenia statku i wymagałoby więcej czasu na szkolenie i certyfikację załóg po konserwacji statku.

wnioski i zalecenia

Podsumowując, nasza analiza sugeruje, że skrócenie cyklu jednego wdrożenia zwiększy obecność floty przewoźników w przyszłości, ale zmniejszy jej zdolność do osiągnięcia celu 6+1 floty. Krótsze cykle mogą również pomóc w zmniejszeniu obciążenia pracą w stoczniach. Dłuższe, dwuzakresowe cykle wdrożenia zwiększą obecność do przodu, jednocześnie utrzymując wyższy poziom gotowości przez dłuższy czas tylko wtedy, gdy wyzwania związane z zarządzaniem obciążeniem zostaną rozwiązane. Jak zauważono, Marynarka Wojenna musi przeprowadzić badania inżynieryjne w celu zbadania wpływu zwiększonych wymagań konserwacyjnych w dwóch cyklach rozmieszczania. W tabeli 1 podsumowano zalety i wady każdego wyżej wymienionego cyklu referencyjnego w bieżącym 32-miesięcznym cyklu.

Marynarka Wojenna niedawno dostosowała politykę tempa personalnego, aby lepiej zapewniać lotniskowce tam, gdzie jest to potrzebne. Obecne plany zaspokojenia zapotrzebowania na obecność lotniskowców obejmują wydłużenie długości rozmieszczenia, skrócenie czasu realizacji, a w niektórych przypadkach także dwa rozmieszczenia na cykl. Nasza analiza oferuje możliwości zwiększenia obecności przewoźnika do przodu przy jednoczesnym zachowaniu poprzednich zasad tempa personelu.

badania przeprowadzone przez

  • Rand National Security Research Division

niniejszy raport jest częścią serii RAND Corporation research brief. Briefy badawcze RAND prezentują zorientowane na politykę streszczenia poszczególnych opublikowanych, recenzowanych dokumentów lub zbioru opublikowanych prac.

zezwala się na powielanie tego dokumentu elektronicznego wyłącznie do użytku osobistego, o ile jest on niezmieniony i kompletny. Kopie nie mogą być powielane w celach komercyjnych. Nieautoryzowane umieszczanie plików PDF RAND na stronie internetowej innej niż RAND jest zabronione. Pliki PDF RAND są chronione prawem autorskim. Aby uzyskać informacje na temat uprawnień do przedruku i łączenia, odwiedź Stronę uprawnienia RAND.

RAND Corporation jest instytucją non-profit, która pomaga poprawić politykę i podejmowanie decyzji poprzez badania i analizy. Publikacje RAND niekoniecznie odzwierciedlają opinie klientów i sponsorów badań.