從蜂眼雷達第二批採購案,可以看到以量制價的重要性。此外蜂眼雷達的後續維護費用,確實可能逐年增加,但假如可以用浴缸曲線預測的話,大概要到第五期後續維持案才會高於購置費用。
蜂眼雷達是陸軍近年來相當倚重的低空點防禦雷達。圖片來源:青年日報臉書
這篇文章算是舊聞回顧跟整理。2021年9月,立法院審查國防部2022(民國111)年的預算時,其中有一項為陸軍的「
新型目獲雷達系統」,從2022年(民國111)到2026年(民國115年),分5年執行,為陸軍籌獲11套雷達系統,預算總額32億4,749萬8,000元。
根據民進黨立委劉建國、林淑芬的質詢,以及當時
中科院院長張忠誠的回答可知,這個案子是於2021年建案,將採購中科院的CS/MPQ-90蜂眼雷達(點防禦相位陣列雷達Point Defense Array Radar System)。由於需求孔急,中科院會在2021年耗費3億元備料,並在2022年開始陸續解繳11套雷達,用來取代現役的人攜式P-STAR低空預警雷達系統。
PODARS的性能比起P-STAR無疑優越許多,我在此沒打算深入探討,只看獲得費用(購置單價)跟維持費用(後勤維修保養費用)。
▍購置數量增加,獲得費用的單價可以壓低
另外,陸軍大約在2015年(民國104年)、2016年(民國105年)開始得到中科院產製的第一批蜂眼雷達,共17套,當時據稱以新台幣61億6500萬元採購14套,這中間兜不攏,如果不是追加3套,就是中科院把先導量產的3套後來一併解繳給陸軍,單價約在4億4,035萬7,148元(以14套計算)到3億6,264萬7058元(以17套計算)之間。
由此可見,隨著陸軍逐步採購蜂眼雷達(第一批17套、勁弩專案6套、第二批11套),後續單價可以逐步壓低。
▍蜂眼雷達維修預算,從過保後第三年起開始穩定
再看維修成本。我們直接看民國109年2月18日的一份立法院議案關係文書(
國辦公共字第1090036994號函,國防部函送給立法院的預算解凍報告)。第一批17套蜂眼雷達看起來是2年保固。相關維修金額如下。
- 2017年,維修2015年購置、已經過保固的4套蜂眼雷達,金額新台幣2,800萬元,每套每年大約700萬元。
- 2018年,維修2016年購置、已經過保固的6套蜂眼雷達,以及2015年的過保那4套,共10套,金額新台幣1億5,311萬8,000元,每套每年約1,531萬1,800元。
- 2019年,維修2017年購置、已經過保固的7套蜂眼雷達,以及2015、16年過保的10套,共17套,金額新台幣2億8,524萬2,000元,每套每年約1,677萬8,941元。
以上三年總預算共4億6,636萬元,為蜂眼雷達獲得後的第一次後續維持案,共維修31套次,平均下來每套每年維修預算為1,504萬3,870元。
- 2020年到2022年,預算維持在2019年的水準,每年編列新台幣2億8,524萬2,000元,維修已經過保固的全數17套蜂眼雷達,每套每年的維修預算維持為1,677萬8,941元
以上三年總預算為8億5,572萬6,000元,為蜂眼雷達獲得後的第二次後續維持案。
從這裡看來,蜂眼雷達的單位年度維修成本,第一期後續維持案的三年間(服役後第3、4、5年),每套每年的維修成本持續上漲,到第5年起維持穩定,每年1,677萬8,941元左右;第二期後續維持案的三年之間(第6、7、8年),單價維持不變。
如果用可靠度工程的
浴缸曲線(bathtub curve)來解釋,猜想就是從第一期案最後一年開始,已經累積了足夠的參數,可以精確預期每年預期要維修保養、更換耗材的數量以及金額。
2020年2月18日國辦公共字第1090036994號函,解凍報告裡有敘明蜂眼雷達的第一、二期後續維持費用。
▍第五期後續維持案後,蜂眼的維修費用將相當於購置費用
前述的第一期到第二期後續維持案之間,每套每年維修預算從1,504萬3,870元增長到1,677萬8,941元,漲幅約11.5%。我不確定這個漲幅的原因是什麼。所以我做了兩個預測。
預測一:如果浴缸曲線可以用來預測維修保養成本,而且蜂眼雷達服役後第9到第17年間,原物料、人事工資上漲與消失性商源的情形還算溫和,每年漲幅2%,也就是三年間約成長6.1%,那麼第三、四、五期後續維持案,每套每年大約如下。
- 第三期 1677 x (1.02)的3次方 = 1779.6458 (萬元),取概數到整數是1780萬元。 ......第9、10、11年
- 第四期 1780 x (1.02)的3次方 = 1888.9502 (萬元),取概數到整數是1889萬元。......第12、13、14年
- 第五期 1889 x (1.02)的3次方 = 2004.6219 (萬元),取概數到整數是2005萬元。......第15、16、17年
預測二:還是使用浴缸曲線來預測,只是假設每一期後續維持案都比上一期增長11.5%左右,這些已將原物料、人事工資上漲與消失性商源的情形包含在內。則第三、四、五期後續維持案,每套每年大約如下。
- 第三期 1677 x 1.115 = 1869.8550 (萬元),取概數到整數是1870萬元。......第9、10、11年
- 第四期 1880 x 1.115 = 2085.0500 (萬元),取概數到整數是2085萬元。......第12、13、14年
- 第五期 2085 x 1.115 = 2324.7750 (萬元),取概數到整數是2325萬元。......第15、16、17年
那麼,每套蜂眼雷達運作多久之後,維修費用會跟當初的購置費用相當呢?我這裡是以第二批的單價2億9,523萬元來計算。
預測一的算式是0.1504 x 3 + 0.1677 x 3 + 0.1780 x 3 + 0.1889 x3 + 0.2005 x 3 = 2.6565 (億元) 預估到第五期期滿時,這些蜂眼雷達已經運作17年,每套維修費用總計約達2億6,565萬元,到了第六期期滿時,就會與當初單價相當。
預測二的算式是0.1504 x 3 + 0.1677 x 3 + 0.1870 x 3 + 0.2085 x3 + 0.2325 x 3 = 2.8383 (億元) 預估到第五期期滿時,這些蜂眼雷達已經運作17年,每套維修費用總計約達2億8,383萬元,在進入第六期時,就會超過當初的購置單價。
這兩個預測的數值不同,趨勢相當,即進入第五期、六期後續維持案,第一批17套蜂眼雷達可能進入壽期中後段,維修費用就會接近或超過購置單價了。
▍問題與討論
上述的費用計算當然很不精確。但足以回答幾個數年前的問題了。
第一,中科院退休工程師張誠的計算是否正確?
張誠工程師曾經表示,蜂眼雷達的維修成本每套約新台幣2,600萬元、保固成本每套約新台幣5,300萬元。
張工程師指出,討論維修成本及保固成本是否過高時,也要參考建置成本相對於建置成本是否過高。他認為維修包含三級,也就是最基礎的 Operational Level(O)使用端維修、Intermediate Level(I)野戰維修、和Depot Level(D)廠級維修,每個等級都包含人員維持費、耗材費、裝備維持費。保固極有可能包含延壽工程,是延長裝備壽命的重要工程。
對於張誠的計算,我覺得好奇。因為他沒有列出參考來源,不知道是憑印象或舊同事的管道而取得這兩個數值。說到底,還是建議以國防部2020年的解凍報告為準。
第二,蜂眼雷達才剛過保,維修費用就變成天價?
這個質疑來自國民黨的立委馬文君。2019年10月28日審議2020年(民國109)預算案時,馬文君質疑蜂眼雷達後續維修費用高昂。她表示裝備在保固期內每套每年為1300萬元、全數雷達保固期內兩年花4億餘元、過保之後三年花9億餘元,愈來愈貴,認為不合理。
從國防部提出來的報告可知,馬文君忽略了數量、單價以及物價成長的關係。「保固期內每套每年為1300萬元」應該是中科院在保固期內自行吸收,陸軍無須買單,她在這裡就弄錯了;隨著第一批的雷達陸續過保之後,當然後續的維持費用就會恢復原始價格。第一期的後續維修費用,平均每套每年1,504萬餘元、第二期平均每套每年1,677萬餘元。觀察前後兩期的差異,漲幅約達11.5%,但因為每期預算都是以三年平均編列,所以年度漲幅約為3.7%,應該是相對平穩的。
再從上述兩個預測來看,假如蜂眼雷達的可靠度符合浴缸曲線,要支出的後勤費用就只會隨著物價市上漲而增加,不會有劇烈變化,則維修費用大概在第五期(第五個三年後續維持案)期滿後,才會與原始購置費用相當。
以第一批4套蜂眼雷達於2015年購置、2017年過保,2032年第五期後續維持案期滿來看,馬文君立委的憂慮,大概要到2032年才會實現。
不過到時要擔心的問題,也不會是這個了,比較可能是系統壽期中後段,面臨零件老舊、系統性能衰減、料件有消失性商源(DMS)等等問,必須為消失性商源找到代用品、並為系統升級改良(例如採用固態發射單元、把PESA改成AESA、機櫃輕量化.......等)。另外也要考量國內的廠商生產問題。例如:能製作GaN發射模組的穩懋企業到時候還在不在、願意不願意承製中科院委託的小量生產案?
▍小結
蜂眼雷達碩大的機櫃、笨重的卡車,以及低於哨兵雷達的MTBF時數,當然讓軍事迷們不滿。只是討厭歸討厭,它畢竟是國內自製的低空點防禦相列雷達,可以掃描帶追蹤,附有敵我識別天線,並能偵測無人機,導引陸劍二、復仇者車載刺針、雙聯裝刺針等等低層防空火力單位,至少為陸軍的野戰防空邁出重要的一步。所以討論問題還是就事論事比較好。
總結前言,從蜂眼雷達第二批採購案,可以看出:以量制價確實重要。此外,蜂眼雷達的後續維護費用,儘管可能逐年增加,但假如可以用浴缸曲線預測的話,大概要到第五期後續維持案才會高於購置費用。沒有想像中的高。我們前幾年可能被帶了風向而不自知。
2017年長青操演裡的蜂眼雷達車。圖片來源:青年日報(黃雋永攝影)