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美国海军航母行动周期对维修工业基础的影响

归档日期:04-13       文本归类:非预定维修      文章编辑:爱尚语录

  美国海军已经执行了舰队反应计划,使航空母舰舰队的作战、训练和维修时间表有更多样的变化。通过提高航空母舰的行动有效性,舰队反应计划允许航母战斗舰有更强的集结能力,来应对国防需求。尽管常规的计划6个月的部署仍然继续,但航空母舰可能会在他们的维修和训练周期被召集出动进行部署。

  未来二十年里,美国海军在任何时刻都将有一支10到12艘航空母舰的舰队。这10到12艘航空母舰中,将有2到3艘持续部署或者驻站支持作战指挥官,区域包括地中海、印度洋及波斯湾、西太平洋的主要海外作战区域。此外,海军希望可以在30天的时间里集结6艘航空母舰(包括那些已经部署的)供作战指挥官使用,在90天的时间里起用另1艘航空母舰。

  海军满足所有这些需求的能力的两大限制,一是6个月的部署时间;一是航空母舰密集的训练和维修需求。海军已经在考虑满足人员招募和维持目标的同时,6个月的部署限制和预测航母战斗群对维持前沿存在来说很关键的轮换。此外,维修正在航空母舰上持续进行,1艘航空母舰寿命周期的几乎三分之一时间在非部署状态下,是在准备或者实际进行基地级有效性维修。

  航母的维修是密集的,持续不断进行的。执行航空母舰维修最有效的战略是“持续维修”,并防止工作推迟导致长时间的服役外维修阶段的出现。航空母舰必须要保持一定的物质状态来支持舰队的作战需求。

  航空母舰维修需求是根据增量维修计划(IMP Incremental Maintenance Plan)来进行分配的。IMP是一种持续维修战略,其中基地级有效性维修和现代化是在每个周期中进行,以确保“尼米兹”级航空母舰在其服役寿命周期内的物质状态。IMP周期持续时间为24个月。随着时间的推移,IMP24个月的周期在实践中已经被拉长为27个月。目前,27 个月的周期在舰队反应计划中已经正式确定下来。舰队反应计划一个显著的特点,是将一些训练整合到维修期间,使1艘舰船能够在维修结束后不久达到更高的准备状态,且持续更长的时间,从而提高航空母舰的作战有效性。

  当然,这种作战有效性和集结准备水平的增加是有代价的。随着每个维修周期进行一次部署的限制,随着整个周期长度的增加,航空母舰实际部署的时间段相对减少。

  如果一个维修周期的持续时间是变化的,那么在航空母舰寿命周期用于部署的那部分、1艘航空母舰经过的基地级维修阶段的数量以及1艘航空母舰及其舰员准备集结的时间段的部分之间会有一个平衡。随着周期持续时间的增加,在航空母舰寿命周期用于部署的那部分和基地级维修阶段的数量都会减少,与此同时,1艘航空母舰及其舰员准备集结的时间段的部分则会增加。兰德公司的研究人员描绘了这种权衡的特征,并评估这些特点对维修工业基础的影响。

  我们对于未来十年海军投入行动的10艘“尼米兹”级航空母舰(目前该级舰是9艘)的分析重点是在对维修工业基础的需求上。具体来说,我们把重点放在,航空母舰不同的维修周期对于支持航空母舰维修的诺福克海军船厂、普吉特湾海军船厂和中断级维修设施的工人的影响。

  为了衡量这些变化对维修工业基础的影响,我们使用模型来评估构成维修工业基础的各船坞中所有舰船上的工作时限和量度。为了搞懂不同维修周期对船厂的意义,我们构建一个兰德公司模型,最初是用来分析舰船采购计划中的变化。这个模型首先评估了每个船厂中trade-skill level (如焊工、电工乖)over time的工作量需求。

  包括来自支持不同级舰船的一家船厂中维修、现代化、退役以及其它项目的工作量需求。该模型使用船厂提供的现有和未来的工人供应数据,并将工人的供应量同我们检查的选项的工作量进行比较,以说明工人必须加以调整,以完成所需的工作量。

  我们使用模型来将熟练工人的供应同需求进行比较,了解不同的维维修政策下管理劳动力面临的挑战。

  我们评估了27、32和36个月维修/训练周期对管理维修工业基础需求的影响。

  我们吸收了海军海上系统司令部航空规划处的分析评估结果,即将维修周期延长32上月,并消除一些PIA和DPIA,更长的维修周期,可以减少1艘航空母舰在其寿命周期内所需的工作日数量,可能会减少500000个。增加周期持续时间也将减少基地级有效性维修的总体数量。其余的基地级有效性维修(PIA/DPIA)可以需要更多的维修工作日,造成船厂的需求激增。持续维修阶段的引入,可以帮助抵消基地级维修工作量,从而避免基地级维修工作量过大而船厂难以应对。

  我们也可以设想一种选择:1艘航空母舰寿命周期内的总体维修工作量是固定在,和周期的长度没有关系。我们增加了27个月周期下PIA和DPIA的维修工作日数量,我们在一个固定寿命周期维修案例(FLM Fixed Lifetime Maintenance)的32个和36个月周期中的PIA和DPIA的更高数量工作日进行了分配。

  通过对CPA评估的维修需求和FLM选项,兰德公司确定了一些航母维修想定,其中计划的工作量可能满足或者超过有效的工人的数量(不管是在NNSY还是在PSNS&IMF)。

  根据一些航母维修的想定,接下来十年中某个时间点上NNSY的计划工作量可以超过9000个工人以上,或者说是船厂有效工人数量的两倍;在PSNS&IMF则可能超过10000名工人,或者说是船厂有效工人总数的三分之二以上。如果更长的维修周期不能减少1艘航空母舰在其寿命周期内所需的维修工作日的总体数量,那么本已过高的需求可能会更高。

  作为一个例子,图5.1展示了使用CPA评估的维护需求的PSNS&IMF的周期。6000名工人水平的黑白曲线代表了有效的劳力。虽然工作量的需求超过了可用的力量,但过度需求可以通过调度加班和/或工作量外包得到满足。

  图3.2说明了FLM选项在36个月的周期之下如何影响NNSY的需求。尽管说NNSY可以通用加班、雇用临时工人和子合同来管理过高的需求,但是量大和持续时间太长的需求高峰给船厂满足舰队需求的能力带来了很大的压力。

  通过增加基地级有效性维修之间的时间来改变维修周期,也影响到了船厂工人供应过剩的时间的量。未来十年内某些时候,这两家船厂都会出现供应过剩的情况,不过在不改变工作日需求的情况下,PNS&IMF在36个月周期时这种情况更明显。

  总的来说,我们发现,32个月的周期,如果能够如计划的那样在1艘航空母舰寿命周期内减少总体的维修需求的,就可以在未来十年做更多的工作量分配,直到维修需求和供应超过或不及不超过10%的范围。通过“一个船厂的概念”,在船厂之间转移工作,共用工人,可以减少供应或者需求的剩余。

  我们的评估还研究了,不同的维修周期会对未来十年中,可以部署或已经部署的航空母舰的数量有怎样的影响。。图3显示,随着周期长度增加,做好集结准备的航空母舰的数量也有所增加。我们的模型显示,随着周期长度增加,因为有着每个周期进行一次6个月的部署,部署的航空母舰的数量减少了。更长的周期时间,使航空母可以部署更长的时间,但我们的模型坚持了一次6个月部署的限制,也就是说基地级有效性维修之间只有一次规划的部署。在实践中,我们认识到航空母舰可以也是最可能最大限度地进行部署的。做好集结准备的航空母舰数量的增加,周期长度的增加,都使得更多的核动力航空母舰可以集结行动。,

  总之,每个周期都有自己的特点,哪个更有吸引力取决于其行动和工业目标。27个月的周期将形成这样的结果:在任何时候部署的航空母舰的平均数都更高,但是另外可部署的航空母舰的数量就少了。32个月的周期将使维修工业基础受到限制时期最小化。36个月的周期将有最多数量的可部署航空母舰,但是如果假定一次维修周期中只能进行一次6个月的部署,在任何时刻已经部署的航空母舰的数量又是最少的。已部署和可部署航空母舰之间的权衡可以通过改变部署时长的方式可以修改,同时改变部署周期也可以对维修工业基础产生很大的影响。

  航母维修是密集进行的,维修是不断在航空母舰上进行的(舰队的其他舰船也一样)。航空母舰的舰员会定期进行预防和纠正性维修。此外,1艘航母在国内港口(甚至是在在航途中)时,船厂以及其他技术部门也会定期对派出人员上航母进行排查、修复和/或更换设备。

  航空母舰维修上执行最有效的战略,是通过持续的维修,防止维修工作的积压,因为那样需要的航空母舰进入时间很长期的维修保养期。随着行动需求的增加,持续不断完成维修防止积压,也越来越比过去重要。 航空母舰必须维持在一特定的物质战备水平,以支持舰艇编队的作战要求。

  近几十年来,美国海军面向三个主要海上作战区域一直保持着持续或接近连续的前沿部署存在:地中海、印度洋和波斯湾地区、西太平洋。海军通过以航母战斗群编组的方式进行为期六个月的部署。一支航母战斗群航渡到一个作战区域,一直在该区域执勤,直到另一支航母战斗群过来支援(轮换),然后返回母港。

  通常情况下,两个或三个CSG在任何时间点都可以部署和驻站(在某一区域执勤)。不处于不同部署阶段的航母战斗群则正在准备他们的下一次部署:处于维修、训练以及维持阶段。

  海军已经审议了为期6个月的部署时间限制,预测了要保持前沿存在,同时满足人员招募和维持目标,航母打击大队轮换的关键。2003年,海军官员总结认为,需要一种更加动态的的方式,要集中大规模的部队,能够快速而灵活地新兴的作战需求。

  因此,海军执行了舰队反应计划,让航空母舰部署时间表有更多的变化。舰队反应计划当前的目标是允许海军可以以30天的时间内迅速部署多达六个航母战斗群,并在90天时间内再增加一个(即“6+1架构”)。虽然六个月的部署将继续是常态,一些航母战斗群为了满足作战需求,部署时间可以延长或者缩短。CSG从部署返回时将维持高度戒备水平,随时准备部署一段时间。那些正在训练装备计划中部署的航母战斗群,将更早地达到戒备状态,并一直维持的计划的部署之前,那样它们在接到命令之后很快可以部署。

  这种战备水平的提高,以及在时间、节奏和部署时间上的变化,都是航空母舰维修工业基础提出了新的要求。特别是,最来越高的行动有效性,对维修的时间安排和方式有新的要求,而必须要在现有的财政限制内完成。正是因为这些需求,海军航空母舰项目执行办公室要求兰德公司就舰队反应对计划航空母舰维修工业基础的影响进行评估。

  在我们的研究过程中,也有一些其它的正在考虑或者实施的影响维修工业基础和航空母舰舰队的组成和分配的变化,主要包括:

  基地级有效性维修(注:在船厂进行预定维修和主要改装)间的时间从27个月延长到32个月。

  更多地强调持续有效性维修,这是在海军作战部队确定的预期有效性维修(计划增量有效性维修/入坞计划有效性维修)之外的基地级维修阶段。

  本章将对现有航空母舰舰队和未来10年将如何发展变化,2015年左右,新的CVN78将进入海军舰队服役。本章还介绍了维修、训练和作战准备周期,以及过去年中是如何根据舰队反应计划进行调整的。最后,本章讨论了源自于舰队反应计划的持续维修概念。

  目前(截止2007年)美国航空母舰舰队组成包括:“小鹰”号、“企业”号以及9艘“尼米兹”级(第10艘航空母舰正在建造当中)。2015年左右,新一级核动力航空母舰首舰CVN78将进入海军舰队服役。 表格2列出了现有和计划的舰队航空母舰的数量。

  我们的重心在于,改变维修计划对于工业基础的影响,美国航空母舰在母港大部分都是本土。目前的情况是:6艘航空母舰的母港在东海岸,4艘在西海岸。另1艘航空母舰“小鹰”号,前沿部署在日本,它的维修周期更短,维修更频繁。

  2008年,“小鹰”号退役的时候,“乔治华盛顿”号将从母港诺福克移出,取代“小鹰”号进行前沿部署。在进行前沿部署时,“乔治华盛顿”号也将是一样的,维修周期更短,维修更频繁,因为“乔治华盛顿”号和“小鹰”号航空母舰的维修都是在美国本土之外进行的,所以不在本项分析之内。

  表格2显示的是到2036财年美国海军计划的航空母舰数量2006财年到2007财年间,“约翰F肯尼迪”号将退役,美国航空母舰的数量将从12艘下降到11艘。到2013财年的时候,其数量将进一步下降到10艘,那时候“企业”号将退役。这一数量将一直保持到2015年新的一级的CVN78服役为止。

  要考虑紧急时刻可用的航空母舰的数量,就必须要考虑这样一个因素:1艘“尼米兹”级航空母舰将持续处于换料复合大修的状态(是无法启用的)一直到2030年。在总体数量下降且每三年都有1艘“尼米兹”级航空母舰持续进行换料复合大修的情况下,剩下的航空母舰的维修计划需要仔细考虑和评估,且要满足不断变化的维修需求。

  “尼米兹”级航空母舰及其后继计划的服役时间是52年。这些战舰的推进和辅助机械系统最初的设计寿命都是30年,持续操作机械的情况下的运作时间为200000个小时(接近23年)。通过换料复合大修,这些战舰将更换核燃料,同时进行推进和辅助机械系统的深度维修。

  “尼米兹”级航空母舰的维修周期随着时间是变化的。最初,“尼米兹”级是在工程运作周期Engineered Operating Cycle (EOC)下执行的,和常规动力航母和“企业”号一样(见图表2.1)。根据EOC,1艘航空母舰有为期18个月的operating interval,其中6个月处于部署状态(第1到18个月)。

  在首次复合大修(COH1)之后,上述周期将会重复,直到该舰进入第二个为期28个月的复合大修。

  ,这个进度表引起了一些问题。特别是,复合大修期间工作的集中,会引发预算的大幅增加。EOC的持续时间也会工作团队形成了挑战,因为他们既要进行复合大修也要做出其它计划中的有效性维修工作,这可能导致其它工作推迟完成的风险。

  一个为期10个半月的入坞PIA(第67到76.5个月),首先7个半月的时间里,航空母舰将在干船坞,剩下的时间航空母舰将在depot facility中。

  在第一个IMP周期的最后,“尼米兹”级航空母舰将进行一次为期36个月的换料复合大修RCOH。

  不管是EOC,还是IMP,在寿命中期换料复合大修前后都有12个 operating intervals。不过,和EOC相比,IMP使工作量和预算量都实现了平缓的增长,减少了EOC下传统COH期间预算大增的情况,也减少COH之间工作量大增的情况,使船厂的工作量多为稳定,以有助理更好地维修舰船的总体状态。

  美国海军还发展一种“尼米兹”级航母的维修计划,或者说IMP的后续计划,以促进和确保该级舰船在其服役寿命周期的物资准备水平。IMP的后续计划提出了每一次PIA或者DPIA期间需要测试测试、检查、修理或者其它服役的装备和系统。IMP的后续计划是具体到舰体的,跟踪维修需求,为有效性维修的工作效果和预算安排打基础的工作。

  2003年,美海军执行了舰队反应计划,使其准备水平和能力最大化,来应对紧急危机。FRP意味着舰船训练和行动有效性方式的正式改变。IMP中,舰船行动、维修和训练的周期为24个月,而FRP提出的周期则是27个月。图2.2显示的航空母舰典型的27个月训练和准备周期,包括阶段:

  我们将在下面讨论其中每一个阶段。需要指出是,尽管图2.2中显示的27个月的周期从一个维修周期而非一个operating interval开始,它和24个月的operating interval以及图2.1中显示的IMP是一样的。事实上,FRP大部分认可了IMP实践中已经包括的行动和维修周期在执行FRP前后及基地级有效性维修之间的赶时间平均是27个月。

  维护/基本训练阶段通常是在部署维修阶段之后,1艘航空母舰进入基地有效性维修阶段。在这个阶段,航空母舰是不能有效部署的。

  在基地有效性维修期间和之后,行动训练既要在舰上舰员间,也要在岸上训练司令部实施。这次训练的目的是确保舰员准备好支持underway watch stations的装备备测试和评审。在基地级维护期间,舰船必须平衡要求进行维修是由船舶与校舍和业务培训要求部队执行。

  为了舰员满足训练需求,基础训练包括港内和在航训练两个阶段。在航训练阶段为期25天,是同舰载机联队一起实施的。完成此训练期间圆满完成,舰船在约90年的时间里,如果有必须要达到可以部署的标准。

  基础训练阶段后,船开始综合训练阶段。当时,它成为可以由作战指挥官使用的作战资产,限制和风险都由训练达到的程度而定。该风险可能会遇到涉及指定为反对限制所受培训任务。

  航母基本训练完成后开始综合训练。综合阶段的目标是:汇集各单位,让打击群在一个富有挑战的行动环境中进行这一级别的综合训练和行动,以部署行动期间的情况为想定。它提供了一个机会,让单位和人员完成CSG指挥官参谋计划和和作战指挥官课程,进行多单位在港和在航训练,并让早期训练中的个人技能达到熟练程度。航空母舰在综合训练阶段的时间大概为3个月。在此期间,舰船将进行执行主要配海军战争任务领域的训练,实现一种C-2或者更好的总体状态分类,显示其执行组织的战争任务的战备水平。

  综合训练阶段包括了一个联合训练组演习(COMPTUEX Combined Training Unit Exercise )该COMPTUEX是一个为期18天的由训练航母打击群指挥官进行的演习。它重点在于发展航母和航空联队成为一个团结的整体,并将其它单元整合到CSG中。该演习最重要的为期3天的最终战斗问题,这些问题涉及到CSG参谋、航空母舰/航空联队以及涉及战争领域的所有CSG单位。在整个综合训练阶段,航空母舰有望保持一个C-2的整体准备状态。航空母舰在COMPTUEX完成之后,就达到了MCO的紧急准备状态,为部署行动做好了准备。

  维持训练演习单位和人员,要具备多种任务规划和执行能力,包括在战时环境中有效互相操作的能力。一旦一个单位或一个CSG达到了前沿部署行动所需的准备程度,则必须维持执行预期关键任务的熟练度,这通过编号舰队指挥官批准的部署前维持训练(第2或第3舰队)来实现。部署前维持训练的特点是完成一个联合特遣部队演习(JTFEX Joint Task Force Exercise)。一次JTFEX,是在为期21天的在航期间,让CSG参谋人员和单位整合所有资产,在多威胁、多维度环境中完成任务。JTFEX期间的训练事件主要包括:CSG预期将在部署期间执行的与任务重要相关的各个任务单元。根据一项估计时间表,一旦CSG已完成了JTFEX,它就处于MCO准备状态(这是所有可部署CSG的目标),维持该状态和然而进行为期六个月的operating interval。此次部署之后,它将返回其母港。

  根据FRP,1艘航空母舰结束部署返回后,不会立即进入基地维修,而是将维持MCO准备状态。航空母舰将是从其准备和训练的最高状态从部署中返回。部署后维持训练可能是,航空母舰进入维修阶段之前,维持和保有可能任务所需的熟练度必需的。所需的训练,将取决于舰船预其保持紧急准备状态的时间长度或者舰员的工作量。

  舰队反应计划要求6艘航空母舰在30天内做部署准备,另外1艘航空母舰在90天内做好部署准备。并没有部署的航空母舰通常将处于不同的部署准备阶段。实际上,如果一个6 + 1反应是必要的,由航空母舰提代的响应的优先事项将是:

  FRP使目前实践中已经有的27个月的维修、训练和准备周期固定下来;图2.3显示的是,“尼米兹”级开始一次基地级有效性维修到开始下一次(不包括时间更长的RCOH)之间的平均 elapsed时间。所有提到的所有8艘航空母舰而言,基地级有效性维修之间的平均时间已经超过了24个月。就其中3艘而言,描述的平均赶时间甚至已经超过了27个月。

  FRP并没有缩短实施航母维修的名义时长。PIA的维持半年长,DPIA保持10.5个月长。FRP也没有改变现有的主要的维修及需求;升级武器、通讯和工程系统;或者更换核燃料的时间表。也就是说,航母维修和现代化和FRP发布之前是一样的。

  FRP通过协调CSG所有部分的维修和训练准备水平,来提升有效性和反应力。FRP为单艘航空母舰船员促进准备水平和反应力。6+1的CSG,对任何敌人来说,都是一个强大的对手。

  如海军作战部长的言,RP是任务驱动的,以能力为基础,并在财政限制下,在合适的时间内准备就绪的计划。它推动的中反应式的,可靠的前沿存在。通过RP,我们可以部署一支更为灵活、敏捷和可扩展的海军部队,能够快速集中,应对意想到不的威胁、人道主义危机以及突发行动。

  FRP还带来了一种有别于传统轮换程序的新战备思维(通过使1艘航空母舰在维修完成之后3到4个月内能够有效集结)。通过比较我们可以知道,传统的维修、训练和staffing的重点在于,让航空母舰在其维修周期约1年之后,为下一阶段计划中的部署作好准备。通过有效性维修之后6个月的综合训练的完成,该舰实际上已经更快地达到了更高的准备状态,而且维持时间更长。

  2004年,NACSEA向其负责设计、建造和维修航空母舰的项目办公室发布一份指令:评估将基地级有效性维修之间的时间从27个月进一步延长到32个月。所谓持续维修的正式执行是这项指令的结果。评估结论指出,将基地级有效性维修之间的时间延长32个月没有任何技术障碍。(如果基地级维修之间的时间可以延长的,32个月的周期和24个月的周期相比,将消除舰船寿命期内4个PIA和2个DPIA),由于基地级有效性维修之间间隔的增长,其余PIA和DPIA的工作包也将增长,除非(基地级有效性维修之间的)持续有效性维修能够帮助缓角PIA和DPIA的工作量。目前,持续维修工作包的内容和和持续时间,正在由舰队维修机构进行评估和确定当中。

  从形式上看,《联合舰队维修手册》将持续维修定义为“一个过程,涉及到附近的维修候选人连续流动到最合适的水平和成绩维护活动。”提高舰船所需的集结准备水平,需要有效执行维修需求,使用所有有效的机会窗口来满足这些需求。海军打算在航母的母港就更频繁地在计划的更短的持续时间段内提供所需的基地级维修服务,而不是推迟维修,直至正常六个月的维修期的到来。对CM程序的强化,是舰队反应计划维修部分的核心内容。

  航母维修密集化。维修是在航空母舰上不断进行的(以及舰队的其他船舶)。因此,CM并不是一个新概念。一艘舰船的部队定期地进行预防性和纠正的维修。此外,在舰船在母港(甚至是1艘航空母在航途中)时,船厂定期派出人员到航空母舰上进行维修。要将行动和维修周期从27个月扩展到32个月,正式执行CM是必要的,以此确保船厂在PIA或才DPIA期间的工作量不会过多。

  FRP要求,那些不在基础训练或维修期间的航空母舰,要在得到部署命令30天之内,准备完毕,能够启航。维修机构已表示,这一战备需求与实施必要维修的需求相冲突。这一需求带来的一大挑战是:维修完成之后测试装备需要时间。这一测试阶段是固定,如果时间有限制,将会减少其它维修和调整的“扳手转动”的时间。

  此外,维修必须是完整的。虽然有些维修要求可以并行完成,但也有些不可以。维修需求必须要同FRP的集结准备相平衡。1艘MCO准备的航空母舰需要在30天之内可以启航,举例来说,这不足以让需要30天左右的维修工作完成(除非作战机构赋予豁免证书)。

  持续维修期间将不会影响到突发集结的战备,相反,它们会使更传统的基地级工作在航空母舰位于海军基地而非其基地级维修设的时候就进行。举例来说,诺福克海军基地并不是一个基地级维修设施,但却靠近诺福克海军船厂(NNSY Norfolk Naval Shipyard)。同样,布雷默顿海军基地也不是一个基地级设施,但它附近有普吉特湾海军船厂和中级维修设施(PSNS & IMF Puget Sound Naval Shipyard and Intermediate Maintenance Facility )。NNSY和PSNS & IMF的工人都可以转到附近的海军基地来进行持续维修,尽管这样做可能导致一些生产力的损失。

  随着行动周期的延长,持续维修将用来满足寿命周期维修需求。持续有效性维修的预算安排、计划和执行将常常最多提前一年出现。最后工作实施规划将在计划持续维修期间的两个月内发生。因为持续维修工作将很大,要解决长期筹备时间资源分配供应的问题,就必须要进行提前规划。

  持续维修将用来在PIA和DPIA之间的不断增加的持续时间内进行基地级维修,将帮助航空母舰保持其物质状态和集结准备水平。舰上的指挥官、总工程师和维修部门,将与船厂维修机构合作,确定需要完成的适当的工作包,依据是舰船的优先需要、可用时间、和可操作性的要求。

  我们同NAVSEA讨论了持续维修阶段具体作为的限制。我们具体讨论了核动力推进装置的维修需求,因为这可能是维修需求的一个主要因素,过去是怎样做的以及未来将发生怎样的变化。关于核推进装置工作的大部分发生在造船厂。随着基地级维修间隔的延长,持续维修需要一些基地级推进装置维修工作在一个基地之外完成。

  在维修间隔可能会延长的期间,许多典型的分配到核推进装置维修上的工作天数是不能改变的。在执行核维修需求时有些一灵活;只要维修工作天数不减少,维修需求的时间安排也可以调整。

  NNSY官员表示,在30天的持续维修期间可以执行最大的工作人天数为24000。PSNS & IMF 机构指出,在为期30天的持续有效性维修期间,可以执行的工作日的数量是10000个到15000个,为期60天的有效性维修期间可以执行 工作日的数量是30000到35000个。维修部门也告诉我们,他们支持一个灵活的做法,使核维修工作在船厂可以有效供应工人的时候,在持续维修阶段进行。

  过去,核维修的进行,往往以计划进行基地级有效性维修的非核工作做出牺牲为代价。这种情况有许多原因,包括:工作的优先性安排;船厂进行这项工作的资源有效性以及工作包的预算限制。将计划好的核维修和现代化任务调整到持续维修时间,有助于减少这种冲突。NAVSEA已评估了核维修要求,并确定了在持续有效性维修期间有什么可以做的。这些工作包将不需要设立专门的核装置条件(即,他们将重点放在任务不需要装置停工或冷却)或耗时的综合测试。

  我们在本节讨论的变化,对维修工业基地、军种运营的海军造船厂进行必要的维修要求,同时满足舰队反应计划(6 + 1)集结准备要求的能力有影响。具体来说,它们影响着可以有效行动的航空母舰的数量,也影响到着船厂支持航空母舰维修的工作团队的数量。

  在上一章,我们介绍了FRP怎样形成一个维修周期,这个维修周期已经在使用而且随着时间的推进不断演化。这样就导致FRP本身对工业基地影响很少甚至没有影响。事实上,如果没有维修分析报告的支持,周期时间将从24个月增加到27个月,因为这种变化仅仅代表实践中的一些演化。

  之前提到的其它变化正在实施,或被认为也会影响航空母舰的生产有效性,或许还会对维修工业基地提出新的不同需求。在这一章中,我们将评估这些变化对工业基地的影响以及工业基地为满足这些需求所具备的能力。

  诺福克海军船坞公司为大西洋舰队提供支持,同时也为潜艇和大甲板的两栖舰艇提供基地级维修。除了在船坞公司里为航空母舰提供支持外,诺福克海军船坞公司还派维修工前往诺福克军港为停泊在那儿的航空母舰提供支持。就像前一章所提到的,派维修工出去会降低生产率,因为需要花费额外的沟通和准备时间,还有就是在军港偶尔会没有办法获得需要的工具、零部件或者测试设备。因此,每当派员前往操作基地时,诺福克海军船坞公司都会预划出一个25%效率损失。

  诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司可为所有的美国军舰提供基地级维修,还可为尼米兹级航空母舰提供装填燃料和复杂的大检修。当诺福克海军船坞公司的设备和工人受限时,增加可用性维修计划和增加可用性的进坞计划也给了诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司。诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司是唯一一个有能力制造核动力航空母舰的船厂。通常来说,任意一个时间同时都有两艘航空母舰正在修建中。诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司同时也为新建造的航空母舰实施新船试航后尾修期工作。除了航空母舰相关的工作,诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司与通用动力电船公司一道建造弗吉尼亚级潜艇。

  普吉特海军船坞和中继级维修厂为驻泊在西海岸包括布雷默顿(约翰C斯坦尼斯号航空母舰驻地)、埃弗雷特(亚伯拉罕林肯号航空母舰)和圣地亚哥(尼米兹号和罗纳德里根号航空母舰)等地的航空母舰提供支援。它也同时向三个基地派遣维修工。

  因为布雷默顿靠近普吉特海军船坞和中继级维修厂,所以当维修厂的工人前往操作基地为航空母舰提供支援时,不会对劳动效率产生太大影响。埃弗雷特离得也不近,所以普吉特海军船坞和中继级维修厂必须在维修之前做一些沟通工作。而这样所导致的劳动生产率上的损失和诺福克海军船坞公司派人前往诺福克军港时所产生的损失一样。

  圣地亚哥基地的船只由北岛海军航空站里的基地级维修设施负责。这里的维修设备由普吉特海军船坞和中继级维修厂管理,普吉特海军船坞和中继级维修厂的维修人员负责停泊在圣地亚哥基地的航空母舰提供维修。普吉特海军船坞和中继级维修厂的维修人员飞到圣地亚哥执行维修任务,他们发现这样的安排很有效率。维修人员将得到出差津贴,他们集中精力完成维修工作然后回家。诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司负责那里与核无关的其他工作,分包给一些大型船只维修厂一块来完成维修任务。

  当乔治华盛顿号航空母舰从母港前往日本时,普吉特海军船坞和中继级维修厂同样还为其提供支援。普吉特海军船坞和中继级维修厂会临时性的派遣一些员工前往日本负责实施一些与核相关的维修工作。日本横须鹤当地的船厂负责非核相关的维修工作,就像他们现在负责小鹰号航空母舰上的一些工作一样。当普吉特海军船坞和中继级维修厂的工人前往横须鹤时,诺福克海军船坞公司会派人前往圣地亚哥以减轻普吉特海军船坞和中继级维修厂所承受的由乔治华盛顿号航空母舰所带来的压力。

  为了理解船坞不同维修周期所需员工组成的维修工业基地,我们修正了兰德模型,这个模型一开始是用来分析船只需求项目上的一些变化。

  模型首先评估每个船坞公司在商业技能上的需求,包换焊接工、电工等。它包括船坞公司为不同级别的舰艇提供的所有维修、现代化改进、退役、以及其他一些项目上的需求。模型比较了供求关系以理解员工为什么要被调整以完成所需的工作量。

  建造军舰的私营公司在调整供需关系上比公营机构更灵活。当供大于求时,为了节省资金,私营公司可以终止员工的工作,当需求上升时,他们可以雇用新的员工,在金钱和劳动效率间找平衡。

  如上所述,公营机构没办法像私营机构那样可以很快的调整他们固定的员工。这些船坞公司拥有一些长期合同工,当在特定的时期内,当员工需求下降时,他们不能轻易的被开除。同样地,当员工需求突然增长时,他们也不愿意雇用一些长期工。这样造成的结果就是,公营机构通常拥有一批核心的长期的员工,偶尔雇用一些临时工。

  公营机构有时也通过加班的方法来满足工作需求。诺福克海军船坞公司以及普吉特海军船坞和中继级维修厂可以在加班时间不超过20%时保持高效率的工作,当超过这个限度时,效率就会下降。加班通常是在工作日和两班倒之外的时间,让一些有条件的员工来做一些无噪音的操作。

  诺福克海军船坞公司、普吉特海军船坞和中继级维修厂、朴茨茅斯海军船坞公司以及珍珠港海军船坞公司这四大公营机构加上诺斯罗普格鲁门纽波特纽斯公司和通用电力电船公司这两大私营机构共同负责与核相关的任务,同样的他们在一个船厂(One Shipyard)的项目下共享员工。

  6家一个船厂合约下的员工,就像他们在一家船厂一样,将一个船厂富余的员工派到另一个船厂以满足工作需求。普吉特海军船坞和中继级维修厂的高层告诉我们说他们正计划派员工前往诺福克海军船坞公司以满足建造核动力航空母舰71号和73号的需要。同样地,诺福克海军船坞公司也派人前往圣地亚哥为核动力航空母舰76号提供增加可用性维修计划,与此同时,普吉特海军船坞和中继级维修厂的员工将在日本为核动力航空母舰73号实施维修。

  核查船坞公司员工维修总的效能需要特殊的商业技能的支持。我们的模型从供求两个方面上区分商业技能。船坞公司有大大小小100类的商业技能。为了建模的需要,我们将它们分为9个大类。图表3.1列出了这些大类,包括一些个人技能也列出来了。附表B列出了个人技能的大大小小不同的类别。

  我们从普吉特海军船坞和中继级维修厂获得了一份公营机构员工的数据。这些关于员工配给和资源报告的数据展示了每个月可以提供维修的员工的供应情况,还有为下个十年所的供需数据。

  普吉特海军船坞和中继级维修厂所有的员工加起来接近1万人,8500人在布雷默顿,1500人在华盛顿班戈区的中级维修厂。诺福克海军船坞公司拥有大约7800人。任何一个暑假,只有五分之三的员工会在这些船厂里。他们由于离开、训练或其它原因而导致不在船厂。有些缺员是规律性的,许多员工会在圣诞节或新年的时候休两周的假。图表3.1列出了到2015年每个船厂每个月预期的员工数量。

  当有需要时,这些船厂也雇用附近的一些转包商和临时工。这些员工可以分为两类:一类是生产性的工人,一些是支援性的工人。生产性的工人就是负责维修的工作。支援性的工作不是真正的工人,他们包括工程师、督查员和项目经理。在图表3.1里,我们将生产性的工人分成9类。接下来,我们发明了一种可以预报员工需求的方法。

  每一个被分析的船坞公司都对不同类型的舰艇提供支援,包括大甲板的两栖舰,水面战斗舰和潜艇。每个船坞公司也承担不同的基地维修任务。在我们的模型里,有保证其他工作顺利进行的前提下,我们将航空母舰基地维修的周期和内容加以区分。为了建模的需要,我们使用当前的预期的计划而不考虑船坞公司为达成其航空母舰维修的任务所做的调整。这是人为的行为。在实践中,员工规划者移动和改变员工到不同的军舰上(也对军舰做同样的改变),以便在截止日期前完成任务和平衡工作量。然而,为了保证其他工作的顺利进行,我们得以观察到航空母舰上的工作对船坞公司供求关系的影响。

  下面,我们讨论一下为达成维修目的而不同的商业技能和工作内容相关的国家级的材料。我们同样也会在分析材料里描述非航空母舰的军舰的工作量。下一章,我们将讨论航空母舰不同维修周期下的工作量评估。

  可以想象的,像增加可用性维修计划和增加可用性的进坞计划等维修可用性阶段,是指在舰艇上工作实实在在所花的几个月。从船坞公司的角度来看,可用性阶段更长,包括从一开始的计划阶段,到测试的最后阶段,还有可用性的反馈阶段。预算和计划,执行计划阶段,在评估可用性的十二个月前就开始了。反过来说,反馈阶段同样是船坞公司可用性报告的一部分,只有这样才好计划下一个周期。下面,我们将讨论船坞公司的整个周期,特别是,技术工人的需求,航空母舰增加可用性维修计划和增加可用性的进坞计划的需求,还有这些船坞公司为其他舰艇所提供的维修服务。

  正如之前所提到的,增加可用性维修计划估计大概需要6个月,这表示军舰已经在船坞公司了。然而,增加可用性维修计划同样包括一个前期计划和预制阶段,还有随后的测试、评估阶段以及可用性的检查阶段。前期计划和预制阶段可以长到12个月,而测试、评估和检查阶段随着维修任务的不同而不同。于是,从船坞公司工作量计划的角度来看,整个增加可用性维修计划的周期在17到20个月之间。

  图表3.2给出了一个预估6个月的增加可用性维修计划工作量在27个月的维修周期当中。预估的增加可用性维修计划的时间,从军舰已经在船坞公司了开始算起,从2006年的12月到2007年的6月。注意,我们所区分的不同类别的技术工人的工作时间都早于或晚于这个时间,有一样建造上的支援工作甚至从2006年2月就要求开始工作了。

  增加可用性维修计划数据有27、32、36个月的不同周期。特别是,前文所提到的,基地可用性间隔时间越长,整个基地维修工期也越长,也会需要更多的工作时间。在不同的周期里,我们的模型提示了增加可用性维修计划和增加可用性的进坞计划在军舰进船坞后的周期内的相似的情形。但是增加可用性的进坞计划与增加可用性维修计划不太一样。

  增加可用性的进坞计划评估的周期为10.5个月,但是我们模型里面最小的单位是月,所以我们假设增加可用性的进坞计划的周期为11个月。增加可用性的进坞计划需要为航空母舰提供一个干船坞,时间是7.5个月。7.5个月之后,干船坞上的工作结束,军舰被移往码头以完成整个维修、现货化改装和测试。增加可用性的进坞计划允许维修人员实施水下船身检查以及其他一些当航空母舰在水上无法完成的维修评估。增加可用性的进坞计划同样需要更多的时间来完成现货化改装。

  和增加可用性的维修计划一样,增加可用性的进坞计划也需要一个计划和预制阶段以及工作测试阶段。图表3.3提供了一个样例,评估增加可用性的进坞计划所需的技术工人的工作量。在增加可用性的进坞计划阶段,军舰实际上在船坞公司是从2007年的1月到12月。然而,和增加可用性的维修计划一样,不同类型的技术工作也需要更多的工作时间,从2006年的8月到2007年的12月。

  就像之前所提的,不停役维修是一个延伸的概念。不停役维修能力是基地级发生在军舰母港之外的工作计划。更确切些说,不停役维修发生在航空母舰在它训练完即将部署的预备阶段。在前期增加可用性维修之后,不停役维修发生在基地可用性和长时的维修周期之间。下一章我们将会讨论具体的时间取决于军舰的维修周期。

  延期的工作和新的工作从这里开始,先前的可用性可以在不停役维修阶段实施。不停役维修周期大概需要30到45天。不同航空母舰的整个不停役维修周期因之前的维修需求和完成时间,供应的能力还有其他变量的影响而不同。为了建模的需要,我们假设不停役维修的整个周期也有和增加可用性维修一样的技术工人的比率。也就是说,我们假设6个月的增加可用性维修所需要的工作日的比例分配和30-40天的不停役维修所需的技术工人的工作日比率相同,尽管实际上技术工人的工作日比率明显是不同的。

  除了负责航空母舰相关的工作外,诺福克海军船坞公司和普吉特海军船坞和中继级维修厂都为其他的海军舰艇提供服务。实际上,这些其他的服务占了这两家船厂三分之二的工作量。图表3.2列出了享受这些服务的其他军舰的类型。

  图表3.4展示了一些服务。特别是,它描述了给726型弹道导弹核潜艇做工程上的加燃料检修工作所需技术工人的工作时间。给726型弹道导弹核潜艇做工程上的加燃料检修工作和航空母舰一样需要相同的商业技能,但是这些商业技能的数量和持续的时间不同。

  在我们的模型里,我们运用了船坞公司所提供的维修工人的供应情况。我们通过使用NAVSEA维修计划和舰艇工作量的材料设计了我们的工人需求。当前的航空母舰维修计划大致是32个月的周期,也就是说,从一个基地可用性维修到另一个需要32个月。从目前的计划和工人的供需关系来看,我们评估了哪儿的供大于求,哪儿供不应求。

  为了建模的需要,考虑到是对航空母舰做分析,因此除了航空母舰以外其他舰艇的工作量我们假设都是固定的。非航空母舰的维修工作都在下一章的工作量栏里的灰色区域里。

  给其他舰艇保持始终如一的工作量,我们可以通过整个船坞公司的工作量看到改变航空母舰维修周期所带来的影响。这一点在下一章中我们会详细介绍。

  第一章和第二章中,我们概述了基地位于美国大陆“尼米兹”级航母未来的维修需求,并为评估这些需求对工业基础的影响建立了一个模型。本章中,我们将研究,三个不同的维修周期,即舰队反应计划提出的27个月周期、这些舰船已经涉及到的32个月的周期,以及36个月的周期,是如何影响到承担了绝大多数“尼米兹”级航空母舰维修任务的公共船厂的工作量的。

  我们描述了如何将刚开的27、32和36个月的周期应用到航空母舰舰队,以制定不受限制的维修时间表。接下来我们评估解决设施安排问题需要用到的推理,以形成我们的工作量时间表用于分析。然而,我们讨论不同航空母舰维修赶时间表对于多种作战有效性措施的影响。最后,我们根据不同选项给出工作量需求和供应情况,并显示分析结果。

  发展 计划的维修时间表需要搜索和评估大量的数据。首冼,我们使用的是来自海军海上系统司令部航母规划处(Carrier Planning Activity)的一张Gantt图表,这张图显示航空母舰舰队一直到2012年的维修进度表。这张表的基础是27个月的基地级维修周期。我们对这种表中的模式进行扩展,制定了一份“尼米兹”级航空母舰为期20年的维修时间表。同时,我们假定其它工作不会因为航空母舰工作计划的变化而发生变化,这样我们可以审查航空母舰周期的扩展对于维修工业基础的影响。

  NNSY提供了一份截止2015年的维修间表,其中包括了所有的舰船,反映了航空母舰一次27个月的周期。NNSY的实际时间表非常接近于典型的27个月的周期(我们使用CPA Gantt 图表发展而来)。负责后勤、维修和工业行动的NAVSEA04,为我们提供一份所有四大船厂(包括航空母舰32个月周期在内)维修时间表。然后,我们使用这份32个月周期作为我们的基础,并以海军海上系统司令部提供的32个月周期的时间表为基础发展出了一份36个月周期的时间表。

  NAVSEA04还为我们提供了2006年3月其它舰船和公共船厂服务的维修时间表。如前所述,为了模型的简单化,我们假定即航空母舰维修周期将发生变化,这些时间表也不会改变。

  图4.1显示了“尼米兹”级航空母舰27、32和36个月周期中PIA和DPIA典型的顺序此外,周期长度指出的,从一次PIA结束到下一次PIA结束(DPIA除外)之间的时间长度。需要注意的是,和早前的图相比,这张图显示行动阶段(以浅蓝色)、PIA、DPIA、32或者36个月的舰船周期以及持续维修阶段的时候,是以年而非月来计算的。

  除了显示PIA和DPIA的时间安排外,这张图还显示了32个或36个月周期的舰船,典型的持续维修阶段安排。它还以subscripts的形式显示了每种舰船将进行PIA的类型。尽管如前所述,PIA和DPIA周期内大部分是相似的,但实际上他们并不一样,且随着时间的推移会发生轻微的变化。

  这张图显示,1艘32个月周期的航空母舰有长达8年的DPIA或者干船坞周期,而27个月维修周期的却只有约6年的干船坞周期。

  换料复合大修一般计划在1艘航空母舰行动到25年的中期进行。这些周期假定了现有的行动节奏(OPTEMPO operational tempo)。换料复合大修是基于舰船状况,而非时间来实施的,要看看舰船状态是否需要。如果行动节奏在现有周期范围内改变到一定程度,或者不同的周期产生另外的由舰队使用的行动时间,那么这些周期则必须要缩短,以让舰船尽快进入换料复合大修阶段。

  根据典型的航空母舰时间表,1艘32个月周期的航空母舰在其24年的年末DPIA应该要停止 ,因为已经到了进行换料复合大修而非DPIA的时间,这样稍稍换料复合大修周期缩短了一些—不到24年。这种缩短,再加上PIA周期的进一步延长,意味着1艘32个月周期的航空母舰拥有的PIA和DPIA次数要比27个月周期的舰船少一次左右。同样,该图还显示,1艘36个月周期的航空母舰有着长达9年的干船坞周期,在其24年的行动时期将进入换料复合大修,而非第三次DPIA。

  这使其PIA的数量比27个月周期的少2次,DPIA次数比27个月周期的少一次。我们分析了每个PIA周期,27、32和36个月周期下的船厂工作量需求。因由“尼米兹”级航空母舰的交付间隔时间并不是确定的,因为现役舰船都是在不同的时间点上

  具体来说,我们情人眼里出西施定在2006年3月底已经完成一次基地级有效性维修的航空母舰,将根据我们希望考虑的32个或者36个月周期想定的需要进行PIA周期的扩展。对其它舰船而言,我们假定下一次基地级有效性维修将如当时的时间表发生,该周期之后将根据考虑的想定做出必要的拓展。我们还假定,“尼米兹”正处于12月的入无坞周期,以及从2006财年开始的为期15个月的DPIA。

  这里有一点除外,我们并不考虑任何的设施限制。这点除外是为了识别和解决有限的干船坞的竞争性需求。下面我们将讨论如何解决这些冲突,以为36个月周期想定制定现实的维修时间表。

  目前美国本土仅有3处active干船坞,能够为现役核动力航空母舰服务,它们分别位于东海岸的NNSY和NGNN,以及西海岸的PSNS&IMF。根据我们考虑的典型的时间表,东海岸和西海岸航空母舰都可能出现有重叠的DPIA和干船坞需求的情况。

  还有一个干船坞的问题需要注意,尽管这个问题并不会在我们的典型时间表中引起任何的冲突,这个问题就是NNSY干船坞的 pending extension。CVN76和后续的航空母舰有bulbous的龙骨,使舰船加长,导致干船坞也需要加长。NNSY的干船坞扩展将在2009年3月两栖舰船dry-docking之后开始,必须要在“哈里S杜鲁门”号航空母舰在2014年1月开始DPIA之前完成。这些限制将给NNSY近5年的时间来完成这项计划。这段时期,NNSY并没有dry-docking的计划,但是使美国三大干船坞之一停止发挥作用,意味着这里不能再进行紧急的dry-docking了。

  NNSY提供了船厂中所有的基地级有效性维修的工作量的样本。这些样本同样适应于PSNS&IMF。对每次有效性维修来说,我们有各月不完整的数据,这些数据也受到了船厂车间实施工作(具体情况)的影响,为我们提供了任何特定月有效性维修的工作总量。就像表格3中反映的一样,我们使用车间的breakdown来应对trade skills。每个典型的工作量样本使用来自OPNAV Notice 4700的工作量样本。(海军部2005c)

  将维修周期长度从27个月延长到32个或者36个月会导致不同的基地级维修工作量。

  CPA向NAVSEA提供研究和分析支持,负责航空母舰维修计划,以其CVN68级的增量维修计划为基础发展了一份这项分析的工作量。CPA工程师们使用最初的IMP作为新的有效性维修工作包的基础,line by line地检查IMP,来为航空母舰发展新的PIA和DPIA。

  表格4.1显示了“尼米兹”级航空母舰在27个月周期下,每次基地级有效性维修的典型的工作日的分配情况(per OPNAV Notice 4700)。

  此外,CPA还提供需要包括在每艘航空母舰中的现代化工作日(量)的评估(也叫做项目改装Program Alterations)。

  CPA确定在维修周期在延长到27个月之外的时候,应该获得一些效率。在航空母舰的寿命周期内,约50000个工作日可以从27个月或者32个月周期中去除。这种削减主要来自于基于事件的维修(例如入坞型的工作)以及eliminated有效性维修所需的维修支援(项目管理、测试支援以及工作控制等等)。CPA分析通过确保IMP的每个维修需求是否可以移至下一次有效性维修,或者必须在较早的一次中完成,来减少总体工作日的数量。同样由CPA进行的分析也适用于36个月的周期。

  如稍早前所述,32和36个月的周期导致了航空母舰寿命周期的一半中少一次DPIA。CPA假定航母交付后以及寿命中期RCOH后的首次入坞将比27个月周期的首次入坞需要更多的工作日。CPA使用分配给DPIA2的工作日(量)用于首次入坞,分配给DPIA3的用于航空母舰寿命每一半的第二次入坞。32个月周期的“尼米兹”级8年入坞的CPA评估也包括持续维修期间。

  这些改变导致的工作量需求在表格4.2中得到描述。三次PIA工作包的需求是一样的,但是recall that,36个月的周期在ROCH前后将需要的PIA将少一次。这种减少导致了航空母舰这个时间表上维持有效性维修绩效方面,维修天数的增加。32个月和36个月周期的航空母舰尽管后面会较大一些的DPIA2和DPIA3工作包,但是它们将不会有一个DPIA3,以及持续维修也不会在舰船27个月维修周期上进行。

  我们下一步检查每个船厂的工作量供应和需求情况,以适应不同的航空母舰基地级维修周期长度。我们开始为NNSY开始以27、32和36个月的情形,然后显示PSNS&IMF同样的想定。

  在每张图中,阴影的灰色区域显示了船厂的所有其它需求。Recall that,为了确定每个船厂对航空母舰维修需求的具体影响,我们假定其它需求在想定中保持平衡,不能调整来反映不同的航空母舰维修周期。这一灰色区域的阴影,反映了由每艘航母不同的基地级有效性维修带来的额外需求。举例来说 ,上图中左侧部分显示,在2006年年底和2007年年初,除了所有其它舰船的需求外,NNSY必须要处理1艘CVNDPIA1工作包收尾工作的需求,也要处理另1艘CVN的PIA3包的早期工作。NNSY通过让船厂工人加班10%到15%来应对过高的需求(或者更多看需求情况而定),7 outsourcing work to 私营承包商,使用临时工人等,这一点我们将在第五章中进一步讨论。

  在27个月周期的情况下,2010年将没有1艘航空母舰在船坞中进行实际的典型的基地级有效性维修,尽管1艘CVN的PIA1 工作包的主要工作也将进行。如果考虑到2008年,“华盛顿”号的母港将移至日本的横须贺,替代“小鹰”号作为前沿部署航空母舰,在所有周期想定,航空母舰对于船厂的需求都会减少。因为“洛杉矶”级潜艇的寿命中期更换燃料将会结束,2008年到2010年间对船厂的其它需求也将较低。

  因此,这个船厂27个月周期下工人的供应将有几个月会实际上超过需求。随着后继年份中,“乔治HW布什 ” CVN77将进入第一次基地级有效性维修阶段,“艾森豪威尔”号(CVN69)需要一个DPIA2工作包,以及新型攻击潜艇的加入,对工人的需求将会持续增加。

  这里2010年也没有基地级有效性维修的计划。此时CVN77有一个持续维修阶段的计划。 此外,CVN76不久将进行PIA(如前所述,NNSY将在圣迭戈进行支援),CVN69也将进行PIA2,这些都会减少该阶段工人供应超过需求的情况。后面要进行的所有其它航空母舰的维修,包括CVN75的DPIA2和CVN77的PIA1,都将导致船厂典型的需求高峰,这比27个月周期中的情况更明显。

  NNSY在航空母舰36个月基地级维修周期想定的需求情形。这里没有典型的基地级有效性维修,或者平均的工作来为准备或者结束这样的有效性维修,在2009年和2010年。从2012年年底到2014年年中,尽管其中安排了一些持续维修阶段,但是并没有典型的PIA或者DPIA。因此,典型的工作量需求在2014年大大超过供应之前,会在2013年出现简单的低于供应的情况。

  2008年到2010年间,因为与潜艇相关的工作减少,所以PSNS&IMF将经历一次工作量减少的情况。除此之外,PSNS & IMF有几个阶段,是工人的计划供应量有望超过需求。

  图4.5显示了PSNS & IMF在27个月周期航母服务情况下需求情形。在这一周期下,船厂到2011年将有一个特别困难的时间,那时一个DPIA、两个PIA,以及对CVN73“华盛顿”号的一次SRA的支援,都将按计划发生。2011年年底和2012年大部分时间里,需求将降到供应之下,2014年也是如此,但是到2015年需求将达到第二最高的高峰。这和NNSY是不一样的,NNSY只有2008年一段较短的时间里,由PSNS&IMF服务的其它舰船引起的需求会比较高,可能会超出计划的有效的工作团队。

  图4.6显示了PSNS & IMF在32个月周期航母服务情况下需求情形。这一周期似乎减少了过度供应阶段的持续时间和程度。PSNS & IMF在27个月周期下对工人的需求最高峰将达到10000人,而在32个月周期之间,对工人需求的最高峰保持在9000人以下。高峰期将发生在2012年,那时将进行CVN76的一个DPIA1,CVN70的一个PIA2工作包,CVN72的一个CM3工作包,而且CVN74的一个DPIA1工作包的主要工作将一直进行当中。

  PSNS & IMF在36个月周期航母服务情况下需求情形。延长周期似乎再次减少了非常高峰的需求(与27个月周期相关)。不过,总体的需求情形似乎比32个月周期之下发生的更加不平均,峰值可能更高,工人供应超过需求次数更多。

  因为PIA和DPIA在更长周期下工作量内容的不确定性,我们还需要考虑1艘航空母舰的寿命周期内哪些总体工作量是固定的,不会因为周期的长度变化而变化。也就是,我们假定27个月周期下PIA和DPIA的维修工作日总量,并在一个FLM案例中在32个和36个月时间表内在PIA和DPIA范围分配总计的工作日。表格4.3显示了,在32个月、36个月周期想定,以及基本的27个月周期想定情况下,FLM案例中构成每个PIA、DPIA和持续维修工作包的工作日。

  FLM案例在32个月周期航空母舰情况下对于NNSY需求的影响。根据这一想定,典型的需求高峰会出现在2014年,超过10000名工人以上,(通常情况下)只需要5000名不到的工人,在2007年和2008年也超过了8000人。

  FLM案例在36个月周期航空母舰情况下对于NNSY需求的影响。根据这一想定,接下来十年中,顶峰需求将多次超过8000人,可能包括2014和2015年的大部分时间。

  FLM案例在32个月周期航空母舰情况下对于 PSNS & IMF需求的影响。 根据这一想定,典型的需求高峰会出现在2012年,超过10000名工人以上,(通常情况下)只需要6000名不到的工人,而且也会数次超过8000人。

  FLM案例在36个月周期航空母舰情况下对于 PSNS & IMF需求的影响。 根据这一想定,典型的需求高峰会出现在2012年,超过10000名工人以上,而且也会数次超过8000人。不过也会出现多次供过于求的情况,包括2010年,和2012及2013年的大部分时间。

  根据上述的所有的FLM想定,对船厂工人的需求在未来十年都会超出供应50%甚至几倍。船厂可能无法应对这种需求高峰。船厂应对这些较大规模工作量,特别是航母有效性维修时间重叠的情况,是一个很大的问题。

  在我们采访船厂维修机构的过程中,他们告诉我们,在规划和安排工作团队满足维修需求存在多种限制:

  因为航空母舰上空间限制,如果一天1艘航空母舰上的工人数量超过1500名,完成工作中将会带来低效的问题。

  船厂通常以加班的形式来满足增加的需求,在整个有效性维修期间,总计时间的平均10-20%都是通过加班来完成的。较长时间的持续加班(大于1个月以上)可以会导致工人疲劳、低效和错误的问题。

  如本章所提到的那样,船厂的规划者们注意到了他们可以支持的工人的总体限制。具体来说,他们不能确定是否在30天的持续维修时间支持18000个以上的工时。

  持续有效性维修时期不应该与基地级航母有效性维修或者其它持续有效性维修时期相重叠,为了同样的船厂能够有平衡的工作人员可用。

  下一章中,我们将更多讨论不同想定下的需求,如何与可能的工人供应相匹配,包括哪些想定会导致最极端的需求分配情况。

  我们发展了比较船厂供应和需求的若干措施。我们在NNSY和PSNS&IMF基于第四部分表格中列出5个想定的每一个做了一下,这5个想定包括了基于CPA数据的27、32、36个月的航空母舰给点周期;以及基于固定寿命周期维修假定的32个和36个月的周期。

  表格5.1列出了NNSY检查的每个周期和案例中供应对需求的不同总结措施。它表示了5个案例分析中,需求超过供应以及供应超出需求时,平均每个月所需要的工人的数量。圆柱体是根据需求大大超过供应,和供应大大超过需求的时间来组织的。总体的工作量指的是每个案例集合的人工作日数量;月的数量意思是事件发生了多少个月;每个月的平均是由月数量分类之下每个各类的总体工作量。举例来说,column中的“总体工作量”,在需求大大超过供应的每个月里,我们可以将供应从需求中减去(以工人数量的形式),然后把列出的每个案例的价值相加。比如说,对于27个月的选项来说,在104个月里总共有194300个工作人日的工作量,工作量需求大大超过供应的时候,平均每个月下来是1900个工作人日。8个月时间有2700个工作人日,工人供应大大超过需求的时候,平均每个月300个工作人日。

  总的来说,NNSY劳动力的需求总要比劳动力的供应大得多。也有一些月,有效的工作人员队伍供应超过了需求,但是意义不大。比如说,表示显示,供应超过最高的平均数是约500个工人,以36个月周期维持航空母舰的基本和FLM计划里的16个月的时间。相比而言,当需求超过供应的时候,我们发现它做到这一点平均至少1800个工人。从这个角度来看,32个月和36个月周期之下的FLM选项,似乎有着最为严格的态势(需求超过供应)。在FLM选项之下的32个月的周期内,约有106个月里需求超过供应;平均每个月还需要2100名工人来满足需求。在FLM选项之下的36个月的周期内,约有97个月里需求超过供应,平均每个月还需要2500名工人(或者我们早前看到的可能有效的工人数量的一半以上)才能满足需求。

  总体而言,造船厂的计划者总是希望需求超过供应,但是平均不要超出10%以上。在这个限度内,造船厂的计划者一方面可以确保他们的工人可以完全被使得,有一定的加时工作。另一方面,可以保持一定的灵活性,使他们可以根据一个船厂的概念进行调度。

  为了评估过去5个选项下供应和需求的匹配关系,我们在图5.1中绘出了每个供应超过需求(左侧)或者需求超过供应(右侧)的案例中总体月数量的频数分布。水面轴线显示的是供应超过需求或者需求超过供应的范围;垂直轴线显示的每种情况水面轴上的月份的数量。比如说,在最左边,图显示在我们检查的想定之下没有任何月数,工人的供应超出了对他们的需求40%以上;然而根据基础的和FLM36个月的想定,就会有少数几个月,那里供应超过需求至少20%。

  理想的状态是,上面显示的所有曲线,都将在两条竖线之间达到高峰,显示供应超过需求或者需求超过供应不会超过10%以上。这种诚挚将意味着未来十年的工作将最大程度地集中在那些船厂资源得到最大利用,并有所加班的几个月里,如有必要,也不会因为工人疲劳造成效率不足而出现无法维持的情况。

  没有哪条曲线突出了NNSY的工作量,包括那条源自于27个月周期的基线(在理想范围内达到高蜂);实际上在其右侧的高蜂,或者有10%以加班的那几个月出现高峰都是需要。里面还是有一些区别值得注意的。比如说,根据32个月周期想定,再加上CPA数据(并不是FLM选项)得的工作量似乎,和27个月的基线想定相比,有更多的月集中更加接近理想的范围。(相反,在36个月的FLM选项之下,将会有更多的月数所需的工作量接近其它类型月所需数量的2倍。)

  我们还评估了NNSY的供应和需求的代表性trade skill,以确定在36个月周期中是否会出现关键的trade skill的短缺的情况。我们对于电子、管道装置、结构和焊接trade skill的分析,通常遵循了周期内合并供应的需求的模式。这项分析显示,总体而言应超过了需求,但是2009年至2010年间却发生了过度供应的情况。这项分析的结果可以附件D中找到。

  我们还考虑了NGNN是否可以帮助缓解NNS不均等的工作量带来的一些问题,特别是像2010年出现的需求疲软的情况。这两家船厂靠得比较近,相互之间有着比较特别的关系。如稍早前所说,NNSY工人在东海岸做着所有核动力航空母舰的工作,NGNN则是美国唯一的核航空母舰建造商。NGNN负责所有CVN的燃料更换,以及在“企业”号航空母舰上的所有基地级有效性维修。当需求升高的时候,NGNN和NNSY之间可以根据一个船厂的共享使用工人。NGNN已经做了NNSY没有时间或者工人去做的有效性维修。如果遇到申请,NGNN还会定期向NNSY供应工人。

  PSNS&IMF每个周期内工人供应和需求不同的总结措施。就NNSY来说,劳动力的总需求总是大于劳动力的供应量。然而,供不应求的情况,PSNS&IMF的情况没有NNSY的情况那么严重。例如,在表中,FLM的36个月周期中的79个月内,在PSNS&IMF需求超过供给的最高平均数为1600名工人。相比之下,如表5.1所示的NNSY供应超过需求的平均情况下是1800人或者多一些。

  在另一个极端,PSNS&IMF供过于求的月似数似乎比NNSY的情况更多一些。在我们审查的表格5.1和5.2的5个想定之一中,PSNS & IMF工人供应超过需求的情况都要比NNSY多得多。这段时间里,PSNS&IMF的超过平均数也要比NNSY多一些。

  为了评估PSNS&IMF over time的选项,我们在图5.3中,描绘了每个供过于求或者供大于求的安全中总体月份的分布频率。再次,理想情况下,每个想定的曲线将在一定范围内达到峰值,由图中间的两条竖线来显示,其中供不应求或者供大于求,左右都不会超过10个百分点。

  我们为PSNS&IMF审查的每一个想定,都显示,其分配都远远超出了NNSY的理想范围。但是,再说一次,在这个理想范围内没有峰值。不过,这里的所有曲线更倾向于集中在较理想的范围是为那些NNSY的想定中。总体而言,和在NNSY一样,以CPA数据为基础的32个月的周期似乎提供了供应最大限度接近匹配需求的最多的月,相对少数的几个月里,供应远远超过需求或者需求远远超过供应。

  总之,就NNSY和PSNS&IMF而言,持续维修期间进行的32个月的CPA分析,可以减少工作量的波动,从而尽可能地与人力资源相匹配。

  首先,它可以消除工作量的大起大落,如图4.5所示,2011年PSNS&IMDF的27个月的周期中,要为4艘计划进行维修的航空母舰服务,需要10000多工人。

  第二,它会使像图4.10和4.11中显示的PSNS&IMF的“波峰”和“波谷”平缓化。

  第三,通过为CVN68消除一次DPIA,32个月的周期里将可以避免不能解决的船坞使用的冲突。

  最后,当然,维修计划必须要使航空母舰便于海军使用。在下一章中,我们将考察的27、32以及36个月的周期的选项对于航空母舰编队的作战可用性的影响。

  处于维修中的航空母舰是不能部署的;在基础训练阶段航空母舰90天之内可以部署;基础阶段的训练完成后,航空母舰可以在30天内部署。

  将航空母舰的维修周期从24个月延长到27个月,必须要两点之间实现平衡,一是有1艘航空母舰已经部署执行自己的行动;一是让其处于可部署状态根据需要进行集结。在航队反应计划之前,24个月的IMP典型的周期包括:6个月的PIA维修、10.5个月的DPIA维修、然后是一个训练阶段,然后是为期6个月的部署。在维修阶段,航空母舰的准备水平下降,然后在训练阶段逐渐上升,在开始部署之前提高到可部署的状态。27个月周期的舰队反应计划周期,保留了6个月的部署,同时可以更快地达到可部署状态,并保持这种状态更长的时间。

  在这里需要指出的是延长维修周期的两大net结果:首先,将24个月周期增加到27个月周期,将减少航空母舰在每个周期中部署状态的时间比例(假定每个周期进行6个月的部署),从25%(24个月里部署6个月)下降到22%(27个月中部署6个月)。其次,提高周期长度,也提高了航空母舰可以进行部署的时间段的比例。因此,延长周期可以提高行动有效性和集结准备水平;但是如果航空母舰每个周期仅进行一次部署,部署和前沿存在的时间比较就会减少。在本章中,我们检查了27个月、32个月和26个月的维修周期在未来几年中将如何影响处于维修、可部署或者已经部署的航空母舰的数量的。

  表格6.1显示了我们的模型中,27、32、36个月航空母舰维修周期想定下,从2006财年到2024财年中,处于维修状态(PIA、DPIA或者RCOH)的航空母舰的平均数量。27个月的基线案例是以solid shading来显示的,不同的曲线个月周期的结果。

  这一时间段内,随着周期长度的增加,任何时刻处于维修状态的航空母舰的平均数量在减少,27个月周期是3.63艘,36个月周期则是3.16艘。

  32个月和36个月周期下的平均数相关不大,但是从27个月周期逐渐增加到更长的周期,导致了处于基地的航空母的平均数量减少了近10%。在2010年之后的32个月和36个月周期而言,和27个月周期相比,处于维修之中的航空母舰的最小平均数量较低一些,处于维修之中的航空母舰的最大平均数量稍高一些。

  所有3个周期的平均数在2010年均减少,原因在于“企业”号的行动时间已经结束,而首艘CVN78级航空母舰还未形成作战能力。36个月周期的趋势线年间。

  总而言之,增加航空母舰维修周期的长度,可以减少处于维修中的航空母舰的数量,使更多的航空母舰可以部署或者集结。然而,执行更长的维修周期必须要仔细规划,防止维修工业基础中出现工作团队管理的问题。

  接下来我们检查在舰队反应计划规定的不同维修周期下,可以部署或者集结的航空母舰的数量。我们假定的可以限制1艘航空母舰集结的能力的因素包括:6个月的PIA、10.5个月的DPIA或者36个月的RCOH,其间航空母舰是不能进行部署的;在一次PIA、DPIA或者RCOH之前为期1个月的武器卸下阶段;一次PIA之后3个月、一次DPIA之后5个月、RCOH之后7个月以及新建之后9个月的基本训练阶段。

  图6.2显示了我们模型中关于可部署航空母舰数量(注:那些处于Maritime Security Surge, MCO Surge/Ready, or deployed的航空母舰)的结果,不同的维修周期以及上述的限制。前沿部署海军部队(FDNF Forward Deployed Naval Force)的航空母舰也包括在内。因为更长的维修周期会导致CVN花更少的时间在进行有效性维修,但是他们有更多的时间用于舰队的行动。因此,随着维修周期的延长,可部署航空母舰的平均数量也会增加。

  “企业”号在2013年退役,一直到2015年CVN78服役,中间这段时间是挑战性最大的一段时间。2013和2014年,在27个月和32个月的周期下,可部署的航空母舰的数量将少于6个。2015年,我们研究的想定中,没有哪个能够在整年提供平均6艘可部署的航空母舰。

  对于数字不同视角,显示了未来数年中,假定每个周期进行一次部署的情况,海军可以部署的特定数量航空母舰的时间比例。比如说,左侧格子显示,在27个月的周期下,海军在13.8%的时间里至少可以部署8艘航空母舰。

  正在预期的那样,随着周期长度的延长,可以有效满足作战需求的一定数量航空母舰的可能性也在增加。不仅如此,根据我们的设定,即使在36个月周期的想定,海军在57%的时间里可以集结起6+1艘航空母舰,在27个月或者32个月的周期里,它可以满足这一作战目标的时间比例不到一半。至少有一艘“尼米兹”级航空母舰持续处于RCOH状态的要求,也会使在这段时间内满足集结需求十分困难。延长周期有助于提高集结能力,不过要实现航母舰队更高的有效性,仍然需要采取其它措施。

  如本章早前先述,在可部署和已部署的航空母舰之间应该进行平衡。更长的周期使航空母舰处于可部署状态更长的时间,但是6个月部署时间的限制,基地级有效性维修之间一次计划部署的限制,也意味着他们将减少已部署航空母舰的数量。

  我们考虑的每个航空母舰维修周期下每财年已部署航空母舰的平均数量。我们的模型显示出,在一些重大的时间段内,仅仅有1艘航空母舰处于已部署状态。(事实上,根据36个月周期的想定,已部署航空母舰的平均数量在2009将少于1艘)。27和32个月周期将使海军在我们检查的时间内保持平均至少2艘已部署航空母舰的状态,然而36个月的周期中平均的已部署的航空母舰的数量不到2艘。

  从2005财年之后20年的时间里,一直到2024财年,航空母舰处于维修和训练状态的平均数量,随着周期的延长而递减。随着周期长度的延长,处于集结准备状态的航空母舰的数量在增加。我们的模型显示,随着周期的延长,已部署航空母舰的数量在减少。就像本章开始的时候所指出的那样,可部署和已部署航空母舰之间应该搞好平衡。更长的周期使航空母舰处于可部署状态更长的时间,但我们把我们的模型限定在6个月部署、基地级有效性维修之间进行一次计划部署的范围内。

  我们也认识到在实践中,航空母舰都是最大限度地进行部署的。周期的延长使得处于集结准备状态的航空母舰的数量增加,也就是说可以集结满足舰队反应计划需求的CVN增多了。

  在这项研究中,我们评估了不同周期的长度以及相应的基地级维修工作包的大小,并评估了其对维修工业基础的影响,与劳动力的供应和需求有关系。我们还评估了不同的周期长度对于航空母舰作战有效性的影响,讨论了工作包大小、基地级维修持续时间以及作战有效性之间的平衡问题。

  我们评估了27、32和36个月的周期长度。我们评估了劳动力的供应和需求对:为IMP制定(27个月周期)的总共的基地级维修工作量、CPA为32个月周期确立的工作包;保持IMP27个月周期工作量稳定而确立的固定寿命维修选项这三个方面的影响,我们还在32个月和36个月上的基地有效性维修上进行分配。我们的模型使用了4个主要的输入数据:舰船的维修时间表、每一级舰船典型的有效性维修工作量情况、劳动力的供应以及每次有效性维修典型的工作量。我们使用航空母舰维修时间表来确定支持舰队反应计划6+1需求的作战上有效的航空母舰的数量,也就是在30天之内提供6艘航空母舰,在90天之内再提供另外1艘航空母舰。

  在维修工业基础方面,我们研究了2010年在NNSY和PSNS&IMF两大船厂都出现的航空母舰维修27个月周期之下劳动力供应超过需求的情况。如果说工作量情况反映了CPA的分析研究结。

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