基于层次分析法的新型修理类别研究∗

左亚东 卢万庆 王 庆 陈 冲 刘必文

（1.中国船舶集团第七〇八研究所 上海 200011）（2.宁波市鄞州区八工区1号 宁波 315122）

1 引言

海军舰艇维修指导思想强调“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，海军舰艇等级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。这种定期修理模式的核心体现在：一是按预先确定的以日历时间表述的修理间隔期实施舰艇各类别修理；二是船体修理是各类别修理工程的重要组成部分，基本修理间隔期主要依据船体修理需求确定。着眼破解现行修理模式下“等级修理计划性强，缺乏一类选择性进厂或进坞的修理类别”等问题弊端，基于层次模型分析法，综合运用先进技术手段、高效维修策略和科学管理方法，创新提出了“在队停航修理”等级修理类别，探索建立与新形势下海军使命任务转型、装备发展规律相适应的视情维修运行机制，推动等级修理由“定期修理”向“视情修理”转变［1，8］，为舰船在航率提升目标实现奠定基础。

2 现行等级修理现状及存在的问题

现行舰艇等级修理类别主要分为四个，即“坞修、小修、中修和大修”，其中：坞修主要指舰艇定期进坞（上排）进行检修保养，目的是清除舰体污锈，进行设备检修保养与排除故障；小修主要指舰艇使用一定年限后，对舰体及各种装备进行局部拆检修理，目的是在下次中修或小修前使舰艇基本保持其正常的技术状态；中修主要指舰艇经过若干次坞修与小修后，所进行的较全面的拆检修理，目的是使舰艇保持或基本恢复战术技术性能；大修主要对舰体及各种装备进行全面的检查与修理，目的是恢复或基本恢复舰艇的战术技术性能。其中，大修仅作为一个修别予以保留。

现行等级修理面临以下问题：一是等级修理计划性强，过于刚性，各修理类别均需进厂实施，缺少一类可灵活选择不进厂的修理模式；进出厂准备造成隐性停航时间长；二是舰员随舰进厂，管理难度大；舰员与工厂生产管理达不到协同联动，造成人力资源浪费；三是各修理类别均需进坞（上排），随着新材料、新技术的广泛应用，舰体防护期效日益增长，今后舰船的进坞间隔将视情延长，缺少一类适应新技术发展，根据需要灵活选择进坞的修理模式，以减少进坞频次，缩短在修时间。

3 新型修理类别构建研究

3.1 “在队停航修理”修理类别提出

综合运用基于层次分析法确定工程范围的先进技术手段，水下勘验、水下清洗和水下修理的保障新技术，配套科学灵活组织实施、健全法规制度保障的管理方法，创新提出了“在队停航修理”修理类别。将现行厂修坞、小、中三个类别，调整为“在队停航修理”“进厂修理”“进厂扩大修理”三个类别，形成在队停航修理与进厂（扩大）修理优化组合，基于全寿期柔性维修结构模型，根据主要装备修理需求和实际技术状态，柔性确定装备修理时机、工程范围和停航时间［2～4］。

新型修理类别的基本内涵可归结为：在队停航修理作为相对频繁、均衡、灵活的低级别修理类别，其内涵为：通常在舰船主要装备技术状态达到停航时机后，舰船处于在队状态开展的短期修理，原则上位部队码头实施（根据进坞需求也可进厂实施），舰员不下舰，油水、弹药不卸载。主要实施主动力装置、发电机组检修等需要停航，但无需长时间进厂的修理项目，可在部队或者工厂码头开展，视情就近进坞对水下装置进行检修。停航修理时间一般为0.5个月至1.5个月。

3.2 “在队停航修理”修理类别构建思路

“在队停航修理”等级修理类别创建思路如图1所示。

图1 “在队停航修理”修理类别构建思路

1）在队停航修理工程范围分析

针对在队停航修理工程范围分析过程如图2所示，具体如下。

图2 在队停航与进厂修理项目界面分析过程

一是科学确定舰船在队停航修理的装备广度范围。从舰船装备中选取出主要装备。筛选原则如下：

（1）排除有进坞要求的设备：主要包括舰船船体结构、水下装置修理等。

（2）选取对舰船动力供应有影响的设备：如主柴油机、齿轮箱及调距桨等。

（3）选取对舰船电力供应有影响的设备：如电站柴油机、同步发电机等。

（4）选取对舰船正常航行有影响的设备：如锚机、舵机等。

（5）选取对舰船安全或舰员生活影响较大、且修理涉及面较广的设备：如损害管制控制系统等船舶辅助系统。

（6）选取对舰船使命任务完成有重大影响的设备：如各类作战任务系统及重要甲板机械等。

二是分析确定舰船装备在队停航修理项目深度范围。所有列入部队码头修理的维修项目均以基于层次分析法的在队停航修理适应性综合评估模型予以确定。

三是进行单装预防性维修需求分析。梳理分析主要装备单装全寿期预防性维修需求，重点围绕维修时间间隔、维修项目内容、和是否具备码头修理条件，开展单装全寿期预防性维修策略论证。

四是确定舰船在航修理的主要修理工程范围。基于主要装备单装预防性修理需求分析，按具备码头修理条件的原则，编制舰船部队码头修理大纲。

五是统筹舰船在航维修资源优化配置。根据舰船部队码头修理大纲、列装规模、承修单位人力资源及工装设施等情况，对保障能力现状进行分析，提出舰船装备码头维修资源优化配置建议，统筹舰船装备码头维修资源配置［5～7］。

2）进坞需求分析

针对缺乏进坞选择性难题，开展进坞需求分析、水下勘验准确把握舰船水线以下船体及附属装置污损规律分析等分析过程如图3所示，具体如下。

图3 进坞需求分析过程

一是拟制水下清洗技术方案。明确水下清洗施工范围、清洗环境和施工工艺要求以及清洗质量验收标准。

二是水下勘验。根据勘验要求，进行水下勘验并形成勘验报告，掌握船体污损程度和水线以下船体及装置的技术状态，探索船体污损规律，科学预测水下清洗时机。

三是水下清洗。根据勘验确定的清洗范围和技术方案中的清洗要求，进行水下清洗，将附着于船体及附属装置上的海生物清除，恢复水线以下船体防污涂层活性和附属装置性能。

四是清洗质量验收。根据验收要求和质量验收标准，水下清洗完毕后，对清洗情况进行检验验收，检验水下清洗的质量，评估水线以下防污涂层剩余寿命，形成验收报告。

五是水下清洗效果跟踪。根据清洗效果跟踪要求，跟踪收集水下清洗前后舰艇污损相关性能指标数据和舰艇再污损信息，形成清洗效果跟踪报告。

3）基于以上分析过程，提出选择性进厂、选择性进坞需求，确定在队停航修理工程范围。

4 类别构建理论方法研究

新型修理类别构建中，如何科学合理甄别在队停航修理的工程范围是关键性技术难点。为解决上述难题，需寻求一种理论方法来求解此类多目标、多准则且无结构特性的复杂决策问题，从而突破模式构建的重难点技术瓶颈。本文经过大量的文献调阅和深入的理论研究和对比分析，采取层次分析法［9］来构建评估分析结构模型。

应用层次分析法开展在队停航修理工程项目适应性分析。需要从多个方面来综合评定，包括隶属设备的可选性，工装设施、维修器材与人力资源的配套性等。因此首先需要从隶属设备可选性和维修资源配套性两个方面构建预防性修理项目的在队停航修理工程项目适应性评定指标体系。

1）指标体系

在首先构建在队停航修理工程项目适应性综合评价指标体系。在队停航修理工程项目适应性评定指标体系十分重要，是在队停航修理工程项目适应性评价的基础，关系到评定结果的科学性和准确性。在构建指标体系过程中，需要紧紧围绕评估目的，综合分析修理项目特点，深入分析相关的各个指标，确保指标体系最大限度地满足评估要求。

指标体系建立可采用专家会议法，即由对该设备组成、使用、维护等方面具有丰富经验的人员组成专家组，通过会议讨论、统一意见、形成决议的形式，建立系统的指标体系如图4所示。

图4 在队停航修理工程项目适应性评定的指标体系

2）权值确定

确定各个层级指标的权重，是在队停航修理适应性评定的基础性工作。各级指标权重确定同样采用专家会议法。由专家对同一级指标两两比较，形成权重判断矩阵，进行一致性检验，检验通过后，即可利用矩阵特征向量并归一化计算得出各个指标的权重值。

利用判断矩阵求权重值的方法较为成熟，并广泛应用。按照评估指标体系的层次结构，分别确定各评估指标层的指标权重，具体流程图如图5所示。

图5 确定指标权重的具体流程图

3）定性指标评分

在图4所示的指标体系中，需要建立定性指标评分规则表，在队停航修理工程项目适应性评定过程中，根据指标的实际情况，按照评分表中的评分规则给予相应的分值。

4）在航修理工程项目适应性综合评分

对图4中的各指标进行评分后，再按照指标的权重进行加权求和，就可以得到在队停航修理工程项目适应性的综合评分。综合评分超过80分的预防性修理项目可划入在队停航修理工程范围。

5 配套运行机制的建设

为切实将创新修理模式落到实处，科学开展面向在航率提升的技术资料迭代优化和舰船维修保障组织实施，需从深化装备预防性维修大纲和调整维修保障实施流程两方面建立与新形势下海军使命任务转型、装备发展规律相适应、面向在航率提升的视情维修机制［8，10］。

1）深化装备全寿期预防性维修大纲

综合考虑舰船系统、设备维修需求及对舰船在航率和战斗力影响程度，梳理编制需开展单装预防性维修大纲分析的系统、设备清单，按舰船和设备型号编制单装预防性维修大纲，通过分析各系统、设备定期维修需求，确定修理项目、寿命件、轮换件及修理计划时间。通过对厂修舰船历史使用、维修信息和修前状态监测信息采集和分析评估，准确掌握装备修理前后技术状态，为迭代优化主要装备的单装预防性维修大纲提供技术支撑。

2）调整维修保障实施流程

为切实将运行机制落到实处，需调整维修保障实施流程，推广水下清洗和检修实施［11］。保持舰船水线以下船体及附属装置的技术状态是安排舰船等级修理的一个关键因素。舰船等级修理期间安排进坞（上排）进行防护涂层更换、附属装置检修等坞内工程，也是修期管控的一个重要环节。通过“水下清洗”技术的推广应用，安排在航舰船水下清洗，恢复舰船适航性和水下船体防护涂层期效，可适当延长舰船的进坞间隔；通过对舰船水下勘验，掌握船体污损程度和水线以下船体及装置的技术状态，探索船体污损规律，科学确定舰船水线以下船体及附属装置的技术状态，可以准确判断舰船进坞需求，结合在队停航修理的应用可减少舰船进坞频次或者驻坞时间，从而增加舰船在航时间。

6 应用效果分析

对比现行低级别修理类别（坞修），新类别原则上位部队码头实施，舰员不下舰、油水、雷弹不卸载，有效减少三周以上进出厂准备造成的隐性停航，直属部队统筹管理舰员方便。新类别可依据水下检验视情选择是否进坞，配合水下清洗和水下修理新技术以及长效防污新材料的应用，延长进坞修理间隔，降低舰船进坞频次，提高舰船可部署能力。新类别在科学、灵活、健全法规制度保障的组织管理下，可灵活就近选择军内或地方船坞，缩短了远距离航渡造成的隐性停航，盘活了船坞资源，实现了军民保障能力建设的交叉融合。

7 结语

着眼现行修理模式下，等级修理计划性强，缺乏一类选择性进厂或进坞修理类别的问题弊端，基于层次模型分析法开展了进厂修理需求分析的深入研究，创新提出了“在队停航修理”修理类别，探索建立了面向在航率提升的视情维修运行机制，形成了一套新修理模式下的管理制度和运行机制，实现低级别等级修理节省至少3周隐性停航时间，缩短了等级修理时间，进一步大幅快速提升舰船寿命期在航率。