Systemy Logistyczne Wojsk nr 41/2014 PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIE WYBRANYCH NARZĘDZI DO OCENY INNOWACYJNOŚCI SPRZĘTU WOJSKOWEGO W SYSTEMIE BEZPIECZEŃSTWA PAŃSTWA NATIONAL SAFETY AND ACQUISITION PROCESS OF MILITARY EQUIPMENT Szymon MITKOW Wojskowa Akademia Techniczna Wydział Logistyki Instytut Logistyki Wiesław KUCHTA Zarząd Inżynierii Wojskowej Inspektorat Rodzajów Wojsk Dowództwo Generalne Rodzajów Sił Zbrojnych Streszczenie: W artykule przedstawiono możliwe sposoby oceny innowacji założeń występujących w projektach do pozyskiwania sprzętu inżynieryjnego. Oceniając założenia projektu do pozyskiwania sprzętu inżynieryjnego, należy mieć świadomość, że ocena jest dokonywana w pewnych aspektach wybranego obszaru zainteresowania. Przedstawiony sposób zastosowania wybranych narzędzi do oceny innowacji ma na celu przede wszystkim diagnozę użyteczności i wydajności przyszłego sprzętu. Abstract: The article will be presented possible ways innovation assessment assumptions in projects to raise engineering equipment. Assessing the project to raise engineering equipment, you should be aware
S. Mitkow, W. Kuchta that the assessment is carried out in certain aspects, the selected area of interest. Presented how to use selected tools to assess innovation is aimed, first and foremost, the diagnosis of usability and the future performance of the equipment. Słowa kluczowe: bezpieczeństwo państwa, innowacyjność, ocena sprzętu inżynieryjnego. Keywords: national security, innovation, assessment of engineering equipment. Wprowadzenie W literaturze przedmiotu ocena innowacji produktu w większości obserwacji jest dokonywana narzędziami odpowiednimi do badania pod kątem efektywności w dziedzinie ekonomii. Opisowe narzędzia są pochodną metod ankietowania i wymagają dużej liczby ekspertów i specjalistów. Funkcjonowanie sił zbrojnych oparte jest na trzech podstawowych elementach: organizacji (strukturze organizacyjnej), broni (sprzęcie wojskowym) i człowieku. Żeby siły zbrojne mogły realizować swoje podstawowe zadania, muszą dysponować odpowiednim jakościowo sprzętem wojskowym, tzn. dostosowanym do ich potrzeb i wymagań im stawianym. Musi to być sprzęt taki, który w danej chwili istnieje jest dostępny na rynku lub też taki, który w oparciu o pracę rozwojową może być zaprojektowany, wytworzony i zakupiony na potrzeby sił zbrojnych. Wyposażenie sił zbrojnych w nowoczesny sprzęt wojskowy zapewnia dużą niezależność międzynarodową i obronną danego państwa oraz jest ważnym elementem systemu bezpieczeństwa narodowego. Zaproponowana metoda taksonomiczna ma zastosowanie w klasyfikowaniu danych oraz wnioskowaniu statystycznym. Zastosowanie takiego narzędzia do oceny innowacji wynika z założenia, że atrybut innowacji występuje w każdym projekcie, natomiast stosowane rozwiązania (narzędzia) od dłuższego czasu już nie posiadają cech nowatorskich. Propozycja oceny innowacyjności ustawiacza min przyczepnego UMP-03 metodą taksonomii Zapory minowe można budować sposobem: ręcznym, mechanicznym, ręczno- -mechanicznym i narzutowym. Dokonując przeglądu mechanicznych ustawiaczy min, ze względu na sposób ustawiania min, można je podzielić na dwa typy: nożowe, roztrząsające. Jednym z problemów związanych z modernizacją sprzętu do budowy zapór minowych jest ocena przydatności mechanicznych ustawiaczy min. Problem ten jest szczególnie złożony, jeśli ocena przydatności wynika z zaawansowania technologicznego i zastosowanych innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych. Nie bez znaczenia są czynniki mające wpływ na użycie ustawiaczy min, do których należy zaliczyć: wysokie prawdopodobieństwo rażenia pociskami; dzielność terenową; rodzaj gruntów; limitowany czas budowy zapory minowej. Stąd potrzeba oceny nowatorstwa ustawiaczy min 234
Praktyczne zastosowanie wybranych narzędzi do oceny innowacyjności sprzętu używanych w wojskach lądowych i rozwiązań konstrukcyjnych ustawiaczy w siłach zbrojnych innych państw. Analiza używanych typów mechanicznych ustawiaczy min pozwala stwierdzić, że ogólna zasada działania oraz taktyka użycia jest podobna. Szwedzkie wojska inżynieryjne używają mechanicznego ustawiacza min FFV-028 ciągnionego przez trzyosiowy pojazd Volvo, którego jednostka minowania wynosi 1000 min. Wojska inżynieryjne Bundeswehry eksploatują mechaniczny ustawiacz min MLG-60M, który jest holowany przez transporter opancerzony BTR-152, a wydajność wynosi 300-400 min/h. Włoskie i austriackie wojska inżynieryjne używają mechanicznego ustawiacza min ST-AT-U holowanego przez transporter opancerzony M-113 lub pojazd kołowy (Garstka, 1995, s. 8-11). Na wyposażeniu wojsk inżynieryjnych wojsk lądowych są mechaniczne ustawiacze min, zaliczane do grupy nożowych, to jest Samobieżny Ustawiacz Min SUM (rys. 1) oraz Przyczepny Ustawiacz Min UMP-03 (rys. 2), które są używane przez pododdziały inżynieryjne do pośpiesznego minowania. Rys. 1. Samobieżny Ustawiacz Min SUM Źródło: Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej Rys. 2. Przyczepny Ustawiacz Min UMP-03 ciągniony przez pojazd nie posiada osłon kuloodpornych i odłamkoodpornych Źródło: Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej 235
S. Mitkow, W. Kuchta Badaniu poddano grupę nożowych mechanicznych ustawiaczy min. Na podstawie dostępnych źródeł można ogólnie określić potrzebne możliwości nożowych ustawiaczy min. Budowa zapór minowych sposobem mechanicznym wymaga innowacyjnego sprzętu inżynieryjnego o następujących możliwościach: 1. Zbudować zaporę minową z jednostki minowania w czasie nie dłuższym niż 20 minut, wymagany opancerzony pojazd o dobrej dzielności terenowej. 2. Zbudować zaporę minową z jednostki minowania o długości frontu pola co najmniej 600 m, wymagane: nastawny krok minowania od 4 do 12 m z regulacją co 1 m, programowanie położenia i schematu pola minowego w komputerze pokładowym, podgląd procesu minowania. 3. Zapora minowa powinna posiadać gęstość nie mniejszą niż 750 min/km, wymagane maskowanie min warstwą ziemi nie mniejszą niż 20 cm lub ustawione na powierzchni. 4. Czas załadowania jednostki minowania nie dłuższy niż 30 minut, wymagane: 20 minut oraz mechaniczny sposób załadowania min do magazynu. 5. Prędkość minowania większa niż 10 km/h, wymagane: zdalne sterowanie pojazdem i urządzeniem minującym. Innowacyjność można zmierzyć wartościami cech, które mogą charakteryzować wymagany potencjał. Właściwości nowatorskie ustawiaczy min możemy ocenić, dokonując analizy porównawczej wybranych parametrów. Zostały one wytypowane w wyniku analizy porównawczej kilku typów ustawiaczy min w kontekście sprawności i skuteczności budowy zapór minowych. Innowacyjność cech tej grupy może być określana parametrami: wydajności (z jednej jednostki minowania); czasu budowania zapory minowej; liczebności obsługi; dzielności terenowej, tj. tempa poruszania się po terenie; mechanizacji prac załadunkowych oraz osłony przed kinetycznymi środkami rażenia. Używane w siłach zbrojnych nożowe mechaniczne ustawiacze min (w tym UMP-03) tworzą złożony układ, który posiada różne cechy użytkowe. Ocenę w kontekście innowacyjności układów złożonych można wykonać, wykorzystując metodę taksonomiczną. Podstawą zastosowania tej metody jest założenie o addytywności cech ocenianych ustawiaczy min, prowadzące do określenia globalnej ich wartości na podstawie wartości cząstkowych. Istota diagnozy polega na badaniach macierzy odległości pod kątem ich wartości, czyli wykrycia wartości badanych alternatywnych cech ustawiaczy min, które znacznie odbiegają od wartości przeciętnej (zestaw wzorcowy). Metoda ta pozwala na odrzucenie ze zbioru przedmiotów jednorodnych obiektów, które nie powinny być brane pod uwagę przy ocenie (Hipsz, Karolak, Olearczuk, 1981, s. 190). Na podstawie powyższych wymagań, do próby oceny innowacyjności wytypowano pięć ustawiaczy min, w tym trzy ciągnione i dwa samobieżne (tabela 1). Przyjęto, 236
Praktyczne zastosowanie wybranych narzędzi do oceny innowacyjności sprzętu że innowację można wyrazić następującymi mierzalnymi cechami ustawiaczy: sterowanie, osłona, objętość, wydajność, podatność na przygotowanie, obsługa, mobilność. Wyszczególnione nowatorskie cechy mechanicznych ustawiaczy min oznaczają: sterowanie określona możliwość sterowania ręcznego wartość cechy 1 lub automatycznego wartość cechy 2; osłona określony poziom osłony przed ostrzałem amunicją do 12 mm, według Stanagu 4569, dla ustawiacza: posiadającego osłonę kuloodporną wartość cechy 1; posiadającego potencjalną osłonę kuloodporną wartość cechy 2; nieposiadającego osłony kuloodpornej wartość 3; objętość określona liczba min, które może ustawić ustawiaczem w jednostce czasu; wydajność określona możliwość budowy zapory minowej z jednostki minowania; podatność na przygotowanie określony nakład prac przygotowawczych ustawiacza min do użycia, mierzony czasem przygotowania; obsługa określona liczba żołnierzy zapewniająca funkcjonowanie ustawiacza; mobilność określony odcinek drogi, jaki może pokonać ustawiacz po drodze o nawierzchni gruntowej w jednostce czasu. Należy zauważyć, że cechy: sterowania, objętości, wydajności i mobilności są stymulantami. Natomiast pozostałe cechy są destymulantami. Wartości średnie są to normalne wskaźniki, które są punktem odniesienia do oceny innowacji. Przyjęto, że otrzymane wyższe wartości od średniej należy traktować jako wskaźnik innowacyjności. Natomiast niższe nie są brane jako nowatorskie. Okazuje się, że wartości średniej arytmetycznej ocenianych cech (tabela 1) preferują ustawiacze min, które na podstawie wniosków z ćwiczeń i szkoleń spełniają wymagania w znacznie ograniczonym zakresie z punktu widzenia użycia w sytuacjach, do których zostały stworzone. W przedmiotowej analizie najwięcej cech zbliżonych do wzorcowego ustawiacza min posiada ustawiacz Barmine Layer (rys. 3), pomimo wad: duża liczebność obsługi, długi czas przygotowania do użycia (załadowania jednostki minowania), niewielka prędkość. Wynika z tego, że średnia arytmetyczna nie może być wykorzystana do wskazania kluczowych cech użytkowych ustawiaczy min. Dlatego wykorzystując dane z tabeli 1, obliczamy ustandaryzowane wartości poszczególnych cech zestawów (tabela 2) poprzez obliczenie wariacji i odchylenia standardowego. 237
S. Mitkow, W. Kuchta Tabela 1. Wartości cech innowacyjnych ocenianych ustawiaczy min Cechy układu Typy ustawiaczy min Sterowanie [ręczne, automatyczne] Osłona obsługi [poziom osłony przed ostrzałem amunicją do 14,5 mm] minowania] [jednostka Objętość Wydajność [min/h] Czas przygotowania do użycia [minuty] [liczba żołnierzy] Obsługa [prędkość po drogach gruntowych] Mobilność n i 1 2 3 4 5 6 7 1 Barmine Layer (GB) 1 2 700 650 40 3 35 2 MiVS 85 (D) 1 3 700 450 35 4 40 3 UMP-03 (PL) 1 3 204 650 40 5 35 4 SUM (PL) 2 1 250 450 20 2 40 5 GMZ-3 (RUS) 2 1 208 350 20 2 40 Wartość średnia 1,4 2 412 510 28 3,2 38 Źródło: Opracowanie własne Rys. 3. Mechaniczny ustawiacz min Barmine Layer ciągniony przez pojazd opancerzony Źródło: www.rcuniverse.com Określając jednorodność miar poszczególnych cech, należy dokonać ich standaryzacji według zależności: C C C S in i n i = 1, 2, 3,, I (1) i gdzie: C n ustandaryzowana wartość cechy; C in wartość i-tej cechy zestawu o numerze n; 238
Praktyczne zastosowanie wybranych narzędzi do oceny innowacyjności sprzętu C i wartość średnia i-tej cechy obliczona z zależności: i 1 N C C (2) N n 1 S i odchylenia standardowe cechy i-tej obliczone z zależności: in i N 1 2 N ( in 1) (3) n 1 S C C gdzie: I liczba cech, za które ocenia się zestawy; N liczba zestawów podlegających ocenie. Zestaw wzorcowy (tabela 2) jest teoretycznym zestawem utworzonym przez zbiór najlepszych wartości cech z ocenianych zestawów według zależności: C zw = min n C n, gdy C in jest destymulantą; C zw = max n C n, gdy C in jest stymulantą. Tabela 2. Ustandaryzowane wartości cech innowacyjnych zestawów C n n i 1 2 3 4 5 6 7 1 Barmine Layer (GB) -6,826 0,000 696,801 641,854 34,783 0,000 6,676 2 MiVS 85 (D) -6,826-3,472 696,801 430,993 12,174-4,944-2,485 3 UMP-03 (PL) -6,826-3,472 199,571 641,854 34,783 1,025 6,676 4 SUM (PL) -3,217-1,472 244,313 430,993 12,174-3,963-2,485 5 GMZ-3 (RUS) -3,217-1,472 203,484 342,873 12,174-3,963-2,485 Zestaw wzorcowy C zw -3,217-3,472 696,801 641,854 12,174-4,708 6,676 Źródło: Opracowanie własne Wartości standardowe cech zestawu wzorcowego pozwalają na określenie dyspersji pomiędzy wartościami cech ustawiaczy min a zestawem wzorcowym. Dyspersje możemy obliczyć z zależności: 2 ni ( Czw Cn ) dla i = 1, 2, 3,, I, n = 1, 2, 3,, I (4) 239
S. Mitkow, W. Kuchta Tabela 3. Dyspersje pomiędzy wartościami cech ustawiaczy min n i 1 2 3 4 5 6 7 1 Barmine Layer (GB) 13,027 12,055 0,000 0,000 454,112 24,443 0,000 2 MiVS 85 (D) 13,027 0,000 0,000 44462,18 129,899 0,000 83,929 3 UMP-03 (PL) 13,027 0,000 247237,8 0,000 454,112 35,626 0,000 4 SUM (PL) 0,000 3,999 204745,2 44462,18 0,000 0,963 83,929 5 GMZ-3 (RUS) 0,000 3,999 243361,6 89389,91 0,000 0,963 83,929 Źródło: Opracowanie własne Z tabeli 3 wynika, że ogólnie samobieżne ustawiacze min (SUM i GMZ-3) posiadają najwięcej cech innowacyjnych przydatnych do budowy zapór minowych. Ustawiacz UMP-03 posiada cechy innowacyjne, które nie są przełomowe, ze wskazaniem, że spełnia ograniczone wymagania stawiane tego typu produktom innowacyjnym. Szczegółowe wartości cech decydujących o innowacyjności (w tym użyteczności) możemy sprawdzić, obliczając odległość (d on ) pomiędzy każdym z ustawiaczy min a ustawiaczem wzorcowym: d on 1 I 2 ni (5) i Wartości odległości pomiędzy ocenianymi ustawiaczami a ustawiaczem wzorcowym odpowiednio wynoszą: d 1 = 37,058; d 2 = 33,500; d 3 = 29,557; d 4 = 26,007; d 5 = 23,396. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że najwięcej cech nowatorskich w porównaniu z wzorcowym ustawiaczem min posiada ustawiacz GMZ-3 (najbliższa wartość d 5 do zestawu wzorcowego C zw ) rysunek 4. Przeprowadzone badania potwierdzają większą użyteczność samobieżnych ustawiaczy min. Otrzymane wyniki potwierdzają opinię, że samobieżne ustawiacze min są najbardziej użyteczne do pośpiesznej budowy zapór minowych. Użyte mogą być do budowy zapór nie tylko w rejonach o niskiej intensywności działań bojowych, lecz także w strefie działań bezpośrednich. Zaletą tego typu ustawiaczy min jest dobra dzielność terenowa, co znacznie wpływa na sprawność budowy zapory. Podkreślić należy, że ciągnione ustawiacze min, takie jak UMP-03, przede wszystkim mogą być użyteczne do budowy zapór minowych w pasie przesłaniania, w trakcie przygotowania obrony, czyli poza rejonem działań bojowych. Użycie tego typu ustawiaczy w rejonach intensywnych działań bojowych wymaga między innymi opancerzonego pojazdu. Wyniki tych badań obarczone są błędami spowodowanymi kompensacją złych cech w jednej grupie przez dobre cechy z innych grup. Ocena dokonywana tą metodą pozwala efektywnie i prosto ocenić sprzęt o tym samym przeznaczeniu 240
Praktyczne zastosowanie wybranych narzędzi do oceny innowacyjności sprzętu z założeniem, że żadna zła właściwość nie dyskwalifikuje badanego obiektu. Zasadne jest zweryfikowanie otrzymanych wyników inną metodą. Rys. 4. Samobieżny ustawiacz min GMZ-3 Źródło: www.army-guide.com Podsumowanie Zaproponowana metoda do oceny stopnia innowacji pozyskiwanego sprzętu inżynieryjnego pozwala na weryfikację charakterystycznych cech sprzętu, określonych jako innowacyjne, a którym to przypisuje się określone wartości. Następnie te wartości są poddawane analizie, na podstawie której wnioskuje się o stopniu innowacji produktu. Stosowanie zaproponowanego toku postępowania jest ograniczone tylko do oceny innowacji produktowej. Jednak takie podejście może zmienić sposób rozpatrywania projektów związanych z pozyskiwaniem sprzętu wojskowego i przyjęciem innowacyjności jako jednego z kryteriów wyboru. Przekłada się to również na możliwość realizacji zadań przez siły zbrojne w systemie bezpieczeństwa narodowego. Należy zaznaczyć, że liczba i specyfika każdego rodzaju grup i typów sprzętu inżynieryjnego wymagają ciągłych dogłębnych dociekań w świetle dokonywanych zmian w działaniach operacyjnych wojsk. Zaproponowane rozwiązanie może przyczynić się do analizowania wzrostu praktycznych zdolności wojsk inżynieryjnych w operacji. LITERATURA [1] Hipsz S., Karolak Z., Olearczuk E., 1981, Jak powstaje technika wojskowa, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, Warszawa. [2] Garstka J., 1995, Saperskie ustawiacze min, Nowa Technika Wojskowa, 9. [3] http:// www.army-guide.com (12.06.2014). [4] http:// www.rcuniverse.com (14.07.2014). 241