Wartsila DMP 船舶维修保养体系的设计

张记超

(南通航运职业技术学院轮机工程系，江苏南通　226010)



Wartsila DMP 船舶维修保养体系的设计

张记超

(南通航运职业技术学院轮机工程系，江苏南通226010)

摘要文章主要介绍Wartsila公司的DMP船舶维修保养体系。从DMP产生背景着手，重点阐述DMP的基本结构和工作原理，分析其优势，最后指出DMP的未来发展趋势。

关键词船舶维修保养体系；动态维修计划；状态维修；维修服务协议

降低船舶运营成本、提高机器运行可靠性是船东和船员都非常关注的问题，但随着船舶技术的发展，船用设备正变得越来越复杂，自动化程度越来越高，因此对船员适任能力的要求也越来越高，同时，也要求岸上的船舶维修服务供应商提供更加深入和广泛的对船支持。而这种支持在很大程度上主要依赖于岸上对船上设备的动态实时监控，通过监控获取船舶设备的实时数据，岸上获取这些数据后加以分析，再给予船上计划性和指导性的维修意见，从而最大程度地减少停机时间，提高设备寿命周期。这就是Wartsila公司动态维修计划(Dynamic Maintenance Planning，缩写为DMP)的基本理念。

1DMP产生背景

在当今航运市场上，人们越来越关注降低航运成本、有效提高船用设备的使用寿命。作为船用设备全寿命[1]周期重要的一部分，优化维修可延长设备正常运行时间，提高设备使用效率。同时，科技的发展和各种船用设备变得越来越复杂，船用燃油品质越来越差，全球船员数量的大幅缩减，船舶船员配额减小，以及排放、安全、高效节能相关的公约变得越来越多，越来越苛刻，以上种种因素导致船舶维修保养工作的顺利开展正变得日益严峻，其后果是，岸上专门的船舶维修服务供应商所提供的技术知识对船员自身的适任技能的补充愈发关键，航运企业也越来越多地求助于岸上的维修专家参与船上的维修保养工作。

对于船舶维修服务供应商来说，为了最大程度地提高客户的船舶营运效率，他们必须对客户的船用设备非常熟悉和了解。这不仅仅意味着简单地确保船用设备的可靠性以及可维修性，更重要的是，要对船用设备的性能、维修以及提供服务的时间表和程序进行持续的优化和提高。而传统的船舶维修是严格基于设备的运行时间或者维修日历，这种死板的维修方式很难形成较为统一的维修进度表，因为不同的设备对运行可靠性、机器性能以及运营成本都会产生影响。

另外，数字技术的发展，使得船舶维修服务供应商为其客户提供越来越详尽和深入的业务分析指导变得可能。如今，通过采集和分析船舶设备的各种数据并实现远程遥控已经实现，这就为实现岸上动态实时指导船上设备维修打下了基础。

2011年7月15日，IMO 海上环境保护委员会(MEPC)第62届会议通过了《国际防止船舶造成污染公约(MARPOL)》附则VI修正案，新增第四章“船舶能效规则”，要求所有400总吨及以上的国际航行船舶必须持有满足公约要求的“船舶能效管理计划(SEEMP)”。公约还要求各缔约国应采取相应的措施确保国内航行船舶在合理和可行的范围内按附则VI第四章“船舶能效规则”的规定建造和行事[2]。Wartsila DMP正是为了支持IMO的SEEMP应运而生。

2DMP结构原理

2.1DMP基本框架

Wartsila DMP船舶维修保养体系的基本框架如图1所示。

第一部分：在船舶现场。首先，利用Wartsila CBM(Condition Based Maintenance，状态维修)体系进行远程状态监测(CBM进行远程状态监测的原理如图2所示)，采集船舶设备的各种数据，这部分的数据采集不需船员的干预，是自动完成的；其次，船员对燃油、滑油的情况，以及除CBM监测数据外的其他扩展监测数据进行人工采集，形成报告；第三，船员根据DMP维修计划进行现场定期检查，并汇报检查结果。

第二部分：维修计划。根据第一部分所获取的各种采集数据、船员报告以及检查结果，由Wartsila DMP的专家进行分析，形成一系列维修计划。

第三部分：上述维修计划生成在线报告以及工作指令发送至船舶现场的船员进行实施。对于小型维修，船员只需根据在线报告执行即可；对于大型维修，则需要船员辅助Wartsila专家制定维修计划、协调并开展维修。

图1　DMP组成框架

DMP框架结构中，一个非常重要的、但往往被忽视的因素就是备件的供应。毫无疑问，若备件质量不可靠，则发生意外故障的风险会增加，甚至发生非常危险的情况。长远来看，对备件进行认真彻底地检验和测试，使其符合主流质量标准及权威规范，能给备件供应商带来竞争的优势。在维修过程中，为了减少停机和误工时间，不同设备的不同备件需要确认无误和协调好交付时间，这对于比较复杂的设备来说非常耗时耗力，因此，为确保备件及时提供和准时交付，良好的备件计划对备件供应商和船东来说都非常重要。理想的备件供应伙伴，任何时候都能提供一站式的备件购买服务，任何地方都能提供可靠的交付服务，从而可以大大加快维修进程，并减少突发状况的发生概率。为使备件供应更加简单高效，备件供应商可以为指定的维修工作提供预先计划好的“备件包”，“备件包”中包括一系列备件甚至包括现场服务工作，这显然使得备件的供应更加快捷。

动态维修的核心理念是：提供设备运行数据给维修专家加以分析，并将分析结果反馈至船员。船员只需根据分析报告进行更加精确的维修，不必像定时维修那样到了固定的时间就需进行维修。因此，动态维修更加灵活，维修时间更加精确。这不仅可以降低运营风险和成本，也使得重新制定设备的维修计划和调整不同设备的维修时间节点至统一的动态维修窗口成为可能(如图2所示)，从而大大降低维修时间，缩短停机停航时间，提高船舶营运效率。

图2　动态维修优化维修计划表示意图

2.2CBM工作原理

Wartsila CBM是DMP的重要组成部分，其工作原理如图3所示：船上各设备的技术数据被采集并传输至船上电脑，然后通过卫星网络(或e-mail)传送至岸上Wartsila CBM服务中心，服务中心的专家对船上设备的技术数据进行分析，提供分析报告反馈给船员，船员根据分析报告进行相应的维修工作。

在CBM结构框架中的各要素中，最关键的要素是“专家分析”。众所周知，无论机器设备多么智能，以现有的科技发展水平，终究还是无法取代人类专家的专业知识。所采集到的船上设备技术数据只有经验丰富的专家进行基于设备特定运行情况下的解读和分析才能变成有价值的信息。对于船舶维修服务供应商来讲，无论现代科技的进步多么巨大，人的主观能动性都非常重要，其专家技术水平和能力依然是公司主要的核心竞争力。而且，衡量一个船舶维修服务供应商的实力如何，不仅仅要看其拥有的维修专家数量，更要看重其管理专家的能力。随着越来越多的新技术新设备被应用到船舶，如何更好地发挥供应商所拥有的技术能力，有效的管理显得尤为重要。这意味着，对于新设备，要尽快组织专家对其学习并熟悉；对于新技术，则应引进相应的专家进入公司。总而言之，随着科技的进步，尤其是网络科技的进步，将身在现场的船员与其身后由人类和机器智能所形成的全球知识库相连已成为可能。要想达到此目标，则要求船舶维修服务供应商所提供的服务必须是真正全球性的。

图3　Wartsila CBM工作原理

CBM的船上设备分析报告主要包括以下几种：理想参考数据、远程监控数据、设备状态反馈、设备运行趋势、生产报告、特殊分析、报警日志分析等。

判断设备运行状态的最重要依据就是“技术数据”。所采集到的各种数据越精确，船岸配合越密切，则对设备运行状态的评估也就越准确。通常情况下，一台主机可安装多达350个设定点以及120个监测点，从而确保正确判断主机运行状态。

2.3DMP的优势

(1)可降低运营成本。由于设备被连续监控，所以能够预测设备未来的运行趋势，并安排最恰当的时机进行检修，因此可延长设备的使用寿命，从而带来船舶运营成本的降低。据统计，由于燃油、滑油消耗下降，能平均节省约3%的运营成本，由于维修成本的降低，能平均节省约5%～15%的运营成本。

(2)可延长维修间隔。以燃用重油的Wartsila 46型柴油机为例，采用了DMP以后，其大修时间间隔已提高至16000～20000小时，未来可提高至24000小时。

(3)可降低意外停机时间。由于连续监控设备，因此在船机故障变得严重之前就得以解决。根据运行多年的统计结果，采用DMP维修的设备可使意外停机维修降低到约5%的水平。

(4)可提高维修效率。由于DMP能够高效经济地组织备件、物流以及人力资源，所以在开展维修工作时，可以节省因为等备件或工具而造成的时间浪费，从而使维修时间节省约20%，大大提高了维修效率。

除此之外，与传统的定时维修相比，动态维修还具有以下优势：远程监测设备状态、优化操作有效性、判断和预测机器运行未来状态、微调设备、提供设备维修意见、能够为船东提供量身定做的维修计划。

3DMP的发展趋势

DMP的未来发展趋势是维修服务协议。所谓维修服务协议，指的是维修服务供应商与船东在相互信任的基础上订立长期的服务协议，该协议提供“一条龙”式的“包办”服务，从备件供应到保证设备良好运行，直至故障维修等，这一切都由维修服务供应商负责。这样，可以一定程度地解放船东，使其可以集中更多精力投入到自己的主营业务中去。除此之外，维修服务协议还具有如下优点：

(1)由于船舶设备维修计划高度优化，因此大大缩短船舶停航维修时间，提高船舶使用率，从而提高盈利；

(2)降低燃油、滑油消耗，提高燃油经济性；

(3)降低维修成本，长期成本预测；

(4)提高设备效率；

(5)提高设备可靠性；

(6)大大降低意外故障的发生率；

(7)减少故障诊断的时间和成本；

(8)延长设备正常运行时间；

(9)延长设备维护周期。

Wartsila服务协议包括以下4个标准化的种类：

(1)供应协议。Wartsila主要向其客户船东提供备件、一般售后服务以及在线解决方案。

(2)技术管理协议。Wartsila主要向其客户船东提供动态维修计划、风险评估、常规检验、船员适任能力培训及其他技术支持。

(3)维修协议。Wartsila主要向其客户船东提供人力支持、保证船舶设备性能良好以及全球性的服务与支持。

(4)资产管理协议。船上所有设备的运行和维修完全由Wartsila负责，部分船员由瓦锡兰管理。这样，船东可以集中精力发展自己的核心业务。

以上4种协议并非固定不变的，Wartsila可根据客户的需要量身定制协议。

目前，Wartsila公司已经与皇家加勒比邮轮公司签订了服务协议，覆盖29艘邮轮118台Wartsila柴油机累计输出功率1400MW，确保每一台柴油机在全球任何地方任何时间都能享受到Wartsila的及时服务。经过一段时间的运行，根据皇家加勒比邮轮公司的反应，效果良好。

4结语

毫无疑问，数字化必将使未来船舶维修发生变化，智能技术在船舶工业中的应用日趋广泛，船舶维修服务供应商需更加深入地理解客户的需求，深入合作，提供高效优质的数字化解决方案，从而帮助船东和船员在市场中获得竞争优势。

随着DMP船舶维修保养体系引进机舱，船舶的自动化设备和在线系统得到越来越充分地应用。船用主机各种参数的监控、测量、分析使得维修的需求得以较为精确的预测，从而提高主机的整体性能。灵活的维修间隔期既可降低成本，也能保护设备，并且使船舶的维修工作在最需要的时候得以最恰当的维修。

参考文献

1魏海军.轮机维护与修理[M].大连：大连海事大学出版社，2008

2中国船级社.船舶能效管理计划(SEEMP)编制指南.2013

(责任编辑：谭银元)

Wartsila DMP Ship Maintenance System

ZHANG Ji-chao

(Nantong Shipping College, Nantong 226010, China)

Abstract:The DMP ship maintenance system of Wartsila is introduced in this essay. Starting from the background of DMP, the essay explains the basic structure, and work principle of DMP, analyses its advantages and finally points out the future development trend of DMP.

Key words:DMP; ship maintenance system; dynamic maintenance plan

中图分类号U672.7

文献标志码A

文章编号1671-8100(2016)01-0024-04

作者简介：张记超，主要从事船舶制造与维修方面的教学和科研工作。

收稿日期：2015-10-16