基于 “定期与视情相结合”模式的舰船修理结构设计方法

罗 忠，朱晓军，张 涛

(海军工程大学，湖北武汉 430033)

维修理论

基于 “定期与视情相结合”模式的舰船修理结构设计方法

罗 忠，朱晓军，张 涛

(海军工程大学，湖北武汉 430033)

针对舰船装备使用强度增大后带来的修理结构不适应性难题，提出了一种“定期与视情相结合”的等级修理新模式，研究确定了新等级修理模式应以定期修理为基础、以视情修理为辅助、以在航修理为补充;围绕新模式下舰船修理结构设计的关键环节，分析了军事需求和装备维修需求对等级修理的要求，以及修理类别、修理间隔和在修时间的确定方法，设计出的修理结构能够更好地满足舰船任务拓展需要，对于确保舰船的合理使用与适时修理具有重要作用。

定期修理;视情修理;修理结构;舰船

修理结构是舰船寿命期内所进行的等级修理类别、在修时间和修理间隔期的有序组合，它是保证舰船合理使用与适时修理的基础，是有效实施装备全寿命技术保障的前提，关系到保障资源建设的科学性、实施修理的有效性以及装备的完好性，关系到舰船效能的有效发挥［1-2］。

长期以来，舰船维修指导思想强调“积极预防”和“预防为主”，主张在装备耗损到一定程度将要发生故障前，对装备进行定期的预防性维修。在这一预防性维修思想指导下，舰船修理目前采用的是一种基于日历时间修理需求的定期修理模式［3-4］。随着舰船装备技术发展和使命任务拓展，舰船装备使用强度大大增加，许多单装的需修间隔与舰船等级修理不匹配问题日益凸显，现行修理模式及修理结构与装备修理时机要求已不相适应。因此，必须综合考虑装备技术发展、舰船使用强度、装备维修需求等因素，采用“定期与视情相结合”的修理模式统筹舰船寿命期修理活动，确保装备完好率水平适应新形势下舰船使命任务要求。

1 现行修理结构适应性分析

随着舰船担负远海任务越来越多，执行多样化任务的时间将越来越长，活动海域的范围将越来越广，对舰船可执行任务的能力要求将越来越高。某船主副机装备近年来使用强度对比见图1，可以看出，“十一五”以后主要装备使用强度大大增加，特别是主机装备年平均使用强度是以前的2倍以上。

舰船使用强度增大后，现行舰船修理结构规定的等级修理间隔、在修时间等与主副机等单装维修需求的适应性见图2。可以看出，主副机等单装修理时机与舰船修理结构不相匹配。由此会带来2方面影响:一方面，如果单装未到修理时间而在舰船修理时进行了修理，会造成装备剩余使用时间浪费、舰船修理工程量增大、修理费用增加、以及保障经费效益的下降等;另一方面，如果单装到了修理时间而未进行修理，则此类装备故障发生的概率将大大增加，同时，此类装备不敢高强度、满负荷使用，由此将导致装备战备完好率下降，进而影响到舰船使用效能的有效发挥。如果不能有效解决舰船修理模式及修理结构与单装修理需求的适应性，单装需修间隔与舰船等级修理间隔不匹配的问题将日益严重。

2 定期与视情相结合修理模式的内涵

在新形势下，为有效解决单装维修需求与舰船修理时机的匹配性问题，应改变舰船修理模式及修理结构的设计方法，以传统船机电装备定时维修需求为主导的修理模式及修理结构确定方式，应向以结构类装备维修日历时间要求和机电类装备维修运行时间要求相结合的方式转变。

应综合舰船任务需求和装备维修需求，以舰船军事训练与作战使用要求为牵引，以保持装备完好率为目标，准确把握装备技术状态和修理需求，合理统筹舰船全寿命修理活动，采用定期与视情相结合的方式确定舰船等级修理时机。定期与视情相结合修理模式的内涵如下。

1)以定期修理为基础。依据装备定期修理需求，按预先确定的修理间隔期开展舰船等级修理。即应根据装备设计信息，分析各类装备的使用寿命、维修时限、修理工期等，明确定期修理时间间隔。考虑到舰船高级别等级修理涉及面广、工程量大、在修时间长，其在寿命期内修理时机应相对固定。应结合舰船装备修理需求，明确给出高级别等级修理的日历时间要求，以便于有效统筹舰船训练、部署和修理的关系。

2)以视情修理为辅助。针对部分影响舰船安全使用的关键装备，依据其运行时间和技术状态，动态确定舰船修理时机。即应根据舰船使命任务和实际情况，掌握关键装备运行时间和技术状态，实时把握各装备的修理需求。考虑到舰船部分关键装备修理时机与运行时间或安全使用要求关系密切，舰船低级别等级修理应充分满足该类装备的修理需求。应依据装备实际运行时间、安全使用要求和技术状态动态确定舰船低级别等级修理的时机，确保装备能够得到及时有效的修理。

3)以在航修理为补充。将短时间的在航修理作为等级修理的重要补充，部分装备预防性修理工作通过在航修理完成。即应针对舰船在航期间装备的预防性修理需求，建立常态化技术状态监测和故障诊断机制，将在航期间的排故修理、装备巡检、系统标校等作为等级修理的重要补充。以此为前提，合理确定等级修理间隔和在修时间，避免过多的等级修理工程量，缩短在修时间，保证舰船在航率目标的实现。

3 新模式下舰船修理结构设计的一般程序

定期与视情相结合等级修理模式下，舰船寿命期修理结构设计的一般程序包括:军事需求对等级修理的要求分析、装备维修需求对等级修理的要求分析、修理结构分析与评估等，见图3。

图3 舰船修理结构设计的一般程序图

3.1 军事需求对等级修理的要求分析

根据舰船使命任务要求，确定舰船军事训练、部署使用和等级修理要求，分析明确舰船一类舰数量、部署能力、理论在航率的目标值;根据同系列舰船使用情况，测算舰船主要装备使用强度。以确定的一类舰数量、部署能力及持续时间、理论在航率为定量要求，以满足高强度使用下装备完好率要求、舰船寿命期装备技术先进性持续保持要求为前提，运用仿真计算方法，确定舰船等级修理基本间隔期、在修时间的控制范围。

以一类舰船目标为例，设Xi(t) (i=1，2，…，n)为第i艘舰船所处的状态:

则稳态期内，平均一类在航舰船数量为:

其中，t为舰船的服役时间;tS为舰船的入列时间，T为舰船的退役时间。当n=12时，坞修修期对一类舰船数量影响见图4。可见，当坞修修期不大于4个月、小修修期不大于10个月时，一类舰稳态数量不小于5艘。

图4 舰船坞修修期对一类舰稳态数量的影响图

3.2 装备维修需求对等级修理的要求分析

1)分析舰船设计技术资料、使用和维修信息，确定对等级修理影响较大的主要装备，包括修理时有进坞要求的装备，对舰船动力和电力供应有重大影响、且修期较长的装备，对舰船安全或舰员生活影响较大、且修理涉及面较广的装备，对舰船系统性能影响较大的装备等。

2)将舰船主要装备划分为结构类、机械类、和电子类，在此基础上，再对单装修理需求进行细化分类，包括有明确维修时限要求，没有明确维修时限、但有使用寿命要求，既没有明确维修时限也没有使用寿命要求、只有技术性能指标要求等。

3)采用各类装备一般维修需求分析与有明确维修时限要求主要装备维修需求分析相结合的方法，根据舰船主要装备设计技术资料、使用和修理信息，分析各类装备的使用寿命、维修时限等因素，明确舰船定期修理要求。结合测算的装备使用强度，分析关键装备运行时间、技术状态要求，动态把握装备修理需求，分门别类列出主要装备修理时机需求。

4)根据主要装备修理时机需求，用图表形式列出各类装备修理时机需求分布情况，见图5。运用统筹兼顾、综合平衡、突出重点、抓大放小的方式，准确把握舰船等级修理时机的科学性，尽可能地满足装备修理要求，分析舰船寿命期需要安排等级修理的规模以及时机要求，初步确定舰船等级修理基本间隔期。

3.3 修理结构分析与评估

1)综合军事需求和装备维修需求对舰船等级修理要求的分析结果，参考外军类似舰船和民用功能相近船舶的主要做法，分析确定采用的舰船等级修理类别和主要工程范围，科学选择各等级修理类别的需修装备，有效控制舰船等级修理工程总量。

图5 主要装备修理时机需求分布情况图

2)根据舰船等级修理类别设置和主要修理工程范围，制订各类别等级修理的修理活动序列图，根据以往舰船修理经验、主要装备建造信息等，分析舰船各类别等级修理活动序列的工期，结合同系列舰船实际修期，确定各类别等级修理在修时间。

3)运用定期修理与视情修理相结合的方法，以定期修理为基础，以视情修理为辅助，以在航修理为补充，结合舰船等级修理时机要求和基本间隔期，分析确定舰船寿命期修理结构基本型式。

4)编排舰船寿命期修理结构可行方案，分析军事需求和装备维修需求满足情况，综合评估军事经济效益，确定最优的舰船修理结构方案，使舰船的修理周期与其战斗力生成周期合理匹配。

5)根据评估结果，制订舰船修理结构方案，提出舰船寿命期修理计划安排及配套措施建议。

4 结束语

修理周期结构是舰船全寿命使用与修理安排的顶层规划，与舰船使命任务、装备设计选型密切相关，涉及面广、影响深远。必须在舰船研制阶段及早开展研究论证，在装备战技指标满足任务书要求基础上，设计合理的舰船任务剖面，指导装备选型和维修性设计。在舰船服役后再行论证修理结构，必须全面收集和梳理舰船设计、建造、使用和修理资料和信息，作为舰船寿命期修理结构确定的基本依据，这对于进一步提高舰船使用效能、增强维修经费使用效益具有重要的意义。

［1］朱晓军，张涛，彭飞.基于编队时间序列的舰船修理结构模型［J］.系统工程与电子技术，2012，34(11):2285-2289.

［2］张涛，朱晓军，彭飞.编队作战需求下舰船修理结构的优化 ［J］.中国修船，2011，24(4):51-55.

［3］庞名泰，郭金茂.定时维修间隔期的优化计算方法［J］.四川兵工学报，2013，34(9):39-40.

［4］顾磊，钱正芳.舰船装备视情维修间隔模型研究 ［J］.华中科技大学学报，2003，31(6):103-104.

In order to resolve the unfitted of maintenance，a level-maintenance model was proposed by combining preventive and conditional maintenance，with increasing application of warship equipments.As a supply of aviation maintenance，the new mode was based on preventive maintenance，with conditional maintenance assisted.The design of maintenance structure can satisfy the requirement of the expanding task of the warship under analysis to demands of military and schedules maintenance.The methods are determined according to maintenance categories，interval and timescale.The maintenance structure plays an important role in intellgent use and timing maintenance.

preventive maintenance;conditional maintenance;maintenance structure;warship

U622.3;U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.04.014

罗忠 (1982-)，男，湖南浏阳人，讲师，工学博士，研究方向为舰船装备技术保障。

2015-03-09