船舶柴油机维修决策研究

苏六十

摘要：随着社会经济体制的全面改革，推动了我国各行业的发展。船运行业中船舶的稳定运行是提高船运效率和质量，保障船务企业发展的重要条件。因此，船务企业必须重视船舶柴油机维修工作，及时处理船舶柴油机问题能够提高船运效率，强化船舶服务质量，提高船运企业的市场竞争力。因此，准确的开展船舶柴油机维修决策至关重要。本文针对船舶柴油机维修决策进行研究，了解现阶段船舶柴油机维修管理发展趋势，明确船舶柴油机维修决策方法，促进我国船务企业的健康发展。

关键词：船舶;柴油机维修;决策方法

中图分类号：S951.4+3                                   文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）08-0113-02

0  引言

随着我国现代科技水平的不断提升，许多自动化技术的应用改变了传统生产设备的发展格局，使机械设备更加精密化和智能化。对于机械设备来说，其运行能力和实际状态有着紧密的联系，设备状态直接影响到产品的成本、质量以及安全。因此，无论任何企业都要注重设备的高校运行，降低设备损耗，从而促进企业的可持续发展。对于我国日益壮大的船运领域来说，船务公司的船舶需要耗费大量的运行成本，同时船舶柴油机的维修也是一个重要问题，必须全面加强船舶柴油机的设备维修管理，构建科学的维修体系，才能保障船舶的可靠运行。所以，对船舶柴油机故障的维修处理策略和响应速度进行深度分析具有重要意义。

国内外相关科学家对船舶柴油机的维修决策方面研究，经过了事后维修、预防维修和可靠性维修等三个阶段，逐步实现了更科学的维修决策，满足现代化船舶柴油机的性能提高，船舶柴油机故障维修决策的过程不断引出全新的知识和需求，为了尽可能的满足这些需求，使维修决策更加准确，专家学生们通过维修模型和决策系统的建立，并利用知识分类来实现维修决策。

通过船舶维修决策系统的构建，设计了系统总体功能，结合设备状态参数的变化进行分析，了解船舶远程维修决策系统的决策原理、实现功能以及数据流程图，通过数据仓库和信息挖掘技术的支持，构建智能化柴油机维修决策系统。

对于船舶柴油机的维修工作来说，涉及了船舶的设计企业、生产企业以及售后服务和第三方维修企业，同时也关系到船舶所有者和相关使用部门。以此角度进行分析，船舶柴油机维修决策支持系统只为内部维修人员提供了决策服务，缺乏高效的反应与处理工作能力，但是从整个价值链层面来看，做好船舶制造厂商之间的信息交流，也能够有效降低船舶故障率。为此，综合各方面因素，可以构建一套完善的维修服务决策系统，使船舶柴油机故障维修决策更加科学性。

1  船舶柴油机维修决策常规方法

结合决策者了解的信息，可以分为不确定决策、随机决策以及确定决策三种，不确定决策一般指的是船舶故障发生概率无法掌握的，决策人只能根据实际原则既定维修方案，决策原则包括后悔准则、乐观准则以及悲观准则;而随机决策一般指的是决策人已经知道柴油机故障问题可能发生的概率，常用的决策方法为贝叶斯法以及决策树法;确定性决策一般指的是有规划性、边际分析和网络分析方法。

1.1 线性规划方法

从概念角度分析，线性规划能够用于求加问题的整体最优指标，但是要求目标函数、决策变量以及约束条件的线性函数。线性规划是一种非线性的假定，一般情况下不能真实的反应系统，所以，又能够发展成动态规划与非线性规划。当现行规划中的目标函数和约束条件存在非线性函数时，那么就转化为非线性规划模型;动态规划又能够解决多段决策过程的最优化问题。

1.2 层次分析法

对于层次分析法来说，是美国学者早起提出的方法，这种层次分析法能够将复杂的问题拆解成多个简单元素，然后根据这些元素进行分组和关系支配，从而形成具有结构层次的元素组，并将这些元素进行相互比较，确定各因素的重要程度。结合主观意识判断来决定因素重要性的顺序。层次分析法可以将定性问题和定量分体进行对比分析，改变了传统最优分析的困境，通过资源分配和企业生产决策，层次分析法的基本流程包括：①将问题概念化，并构建良好的层次关系;②构建判断矩阵，将各层次中的因素数值化;③进行层次单排序，以特征向量为同层次进行单排序;④一致性检验;⑤结合单排序的结果进行层次权重分析;⑥总体重要性排序。

1.3 贝叶斯决策方法

贝叶斯决策方法是以统计学为基础，利用贝叶斯统计公式进行维修决策分析，对船舶柴油机故障出现的概率进行检验和预估，并选择决策方案分析风险最小的情况。贝叶斯决策方法的理论依据是预计贝叶斯定理，采取最小风险对应的决策方法进行决策，但是这种方法也存在一定的缺点，如果先验证后估计，很可能造成分析解决较差。

1.4 决策树法

采用决策树分析方法能够分析随机性决策问题，将复杂的决策问题以一种清晰的方式展现出来，通过构建决策树示意图，设定各类状态发生的概率以及出现故障引起的后果，從而求解各级决策问题。决策的基本流程是顺着树状图的每个分支来分析，计算故障可能出现的概率，将各种效用进行分析对比，从而选择最佳决策。

2  船舶柴油机针对性维修决策

在我国船务企业中，船舶为了保持可靠运行，必须依照相关营运检测规范，对船舶采取定期的检测与维修工作，其中检测包容包括船舶常规年检、坞内检验、尾轴检验、螺旋桨轴检验以及特别检验几项内容，对于特别检验来说，一般需要四年为一个周期进行检验，在检验中需要对柴油机的气缸盖、活塞、曲轴、气缸、轴承以及传动装置进行拆解检验，这种定期拆件并没有考虑柴油机的运转状态和管理差异，一般使用同一年限，从而使船舶柴油机维修过程造成巨大的人力和物力消耗。为了有效的改善这一问题，船舶柴油机维修保养体系提出了结合实际状态来科学的监测周期的决定，降低测拆解检验的周期，缩减检验成本。随着船舶柴油机维修决策的引入，结合柴油机各项性能参数分析，科学的开展维修决策，并适当延长拆检周期，对我国船舶业的发展具有重要意义。

2.1 状态监测技术

在船舶长期运行过程中，柴油机的性能变化是随着时间积累的过程，在不断的运行中柴油机性能也逐渐减弱，所以，通过状态监测技术对柴油机的各类参数以及情况进行不断检测与记录，能够全方位的了解船舶柴油机的性能状态，并预测船舶柴油机的趋势，以此分析结果可以科学的做出维修决策。现阶段，我国船舶柴油机的维修决策运用状态监测技术的方式分别有磨损监测与振动检测， 这两种监测手段能够保证船舶柴油机运行的可靠性。

2.2 性能参数监控技术

针对船舶柴油机故障的统计分析来看，活塞、气缸部分故障率大概为47.8%，曲轴故障大概为42.5%，而增压器故障仅有4.7%，可以看出，柴油机部件出现故障率最高的环节在气缸、活塞以及曲轴等结构，因此，可以开展针对性监控便能够良好的起到性能监控效果。柴油机性能可以由曲轴和气缸活塞的性能进行评价。对于柴油机缸套组建性能来说，其参数直接受到气缸压力、温度以及活塞的压力与温度影响。通过热力学参数的表征，可以全面了解气缸的燃烧情况和复合分配是否均匀。通过实践检验可以看出，大部分柴油机组件的损坏和磨损都是由于超负荷引起的，对于船舶柴油机来说，气缸进出口的温度高低能够直接反映出缸内的符合与燃烧质量。活塞冷却液的温度是活塞组件负荷的表现。

影响柴油机曲轴组件性能的参数包括润滑油品质、润滑油压力和润滑油温度等因素，另外，还有其他性能参数对柴油机整体运转性能影响，包括柴油机功率，柴油消耗率等等，其中，柴油消耗率作为检验柴油机运转经济性的重要参数，能够直接反映出柴油机的燃烧情况。功率还能够反映出运转动力。结合这些参数的监测与分析，不但能够准确的判断船舶柴油机的运行状态，同时也能够清晰的了解故障出现的原因，而对于这些参数的监测无需设置复杂的设备，只需要相对应的仪表就能进行监测，相对较为便捷，船舶中最简单的性能监测方式为轮机日志。但是监测故障不够敏锐，一般故障出现到一定程度才会诱发参数发生较大变化，因此，必须选择较高灵敏度的监测设备，才能够及时的掌握柴油机故障，从而及时的开展维修决策。

2.3 振动监测技术

在船舶柴油机运转过程中，还会受到振动的影响，从而引发不平衡力矩，造成柴油机故障，通过对柴油机的振动监控，能够清晰的了解柴油机运转的状态。利用振动监测技术构建完善的振动监测系统，其中包括精密诊断和简易诊断设备，简易诊断一般采取便携式测振仪，组成部分包括检波器、放大镜以及傳感器，利用放大镜将振动信号进行放大，在通过检波器显示出峰值，精密诊断氛围两种，第一种适用于点检，需要对柴油机检测设备进行定期振动监测，并记录振动信号，在传送到计算机系统中进行科学分析，从而达到诊断目的;另一种是在线检测与诊断系统，通过监测设备的工作状态，直接分析和数据处理，预测可能出现的故障，同时还能够分析结果进行故障位置诊断，同时也能够找出故障产生原因，做出快速维修决策，及时回复运行正常，振动监测技术结合品珍分析与监测手段，通过诊断频谱图和正常图的分析，判断出故障位置，并及时采取修复对策。

2.4 油液监测技术

这种监测技术在传播柴油机监测中具有良好的维修决策效果，在复杂的柴油结构中，会出现多处磨损，比如活塞、轴承以及缸套，根据磨损规律能够清晰的掌握柴油机的性能状态，从而作出精准的维修决策，通过油液检测技术对流动的润滑油状态进行检测，并获取运行状态信息，对获取的信息进行分析，可以判断出柴油机故障，进而预测使用寿命。

3  结束语

综上所述，在我国船运行业的发展中，船舶柴油机的稳定运行至关重要，因此，积极做好柴油机维修决策具有重要意义，船务企业必须高度重视柴油机维修决策，积极采取对应的手段进行故障分析，从而提高维修决策的科学性。

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