現(xiàn)代艦船計劃修理技術(shù)管理方法介紹

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(中國艦船研究設(shè)計中心，武漢 430064)

海軍艦船服役時間可長達30至40年，服役后每隔3至4年須進行一次大規(guī)模計劃修理[1]、以便及時有效地恢復(fù)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能。這種修理按工程范圍由小到大依次分為塢修、小修和中修。

以往我國海軍艦船計劃修理由軍內(nèi)修理廠家承擔(dān)，艦船研制的總體設(shè)計單位未參與其中，難以從艦船總體角度上做好技術(shù)管理和修理設(shè)計工作，對保證修理效果，有效控制技術(shù)狀態(tài)不利，也與海軍艦船裝備發(fā)達國家開展的科學(xué)化、正規(guī)化技術(shù)管理和修理設(shè)計相差甚遠。

現(xiàn)代艦船大量采用新理論、新技術(shù)、新材料、新工藝，系統(tǒng)性強，科技含量和技術(shù)水平高，全壽命周期計劃修理難度大。要求建立有效的技術(shù)管理機制，實質(zhì)性開展修理設(shè)計，并逐步提高其科學(xué)化和正規(guī)化水平。特別應(yīng)采取措施保證單機和系統(tǒng)修理效果，有效控制修理工程范圍和經(jīng)費，保證修理過程的可追溯性，以提高艦船戰(zhàn)備完好性，節(jié)約壽命周期費用、并著眼長遠提高艦船裝備維修保障管理信息化水平。

1 需求分析

1)修理設(shè)計。艦船運行一定年限后，應(yīng)對其系統(tǒng)、設(shè)備進行有針對性的預(yù)防性拆檢、維護、保養(yǎng)，更換壽命件，排除故障隱患，減少故障發(fā)生的概率；同時，系統(tǒng)、設(shè)備歷經(jīng)3至4年運行，可能會出現(xiàn)大量故障，應(yīng)對故障項目予以確認，并對其產(chǎn)生原因、修理技術(shù)措施、修理后應(yīng)達到的技術(shù)要求進行分析、描述，以便有效排除故障及組織修后質(zhì)量驗收。為此，需在修前進行計劃修理設(shè)計，并逐步推進修理設(shè)計科學(xué)化、正規(guī)化。

隨著艦船裝備信息化水平的不斷提高，要求必須對裝備技術(shù)狀態(tài)進行實時監(jiān)控，逐步實現(xiàn)維修保障管理、技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控和評估的數(shù)字化和信息化,須在修后進行完工設(shè)計、保證修理過程可追溯。

2)技術(shù)狀態(tài)控制。在艦船修理中，如果不進行總體技術(shù)狀態(tài)控制、采取就故障排故障的辦法而不考慮修理工程對其它設(shè)備及系統(tǒng)、總體的影響，就可能導(dǎo)致其重量重心、穩(wěn)性[2]、不沉性、水密性、結(jié)構(gòu)強度[3]、隱身性、總統(tǒng)磁特性等技術(shù)狀態(tài)失控，給后續(xù)保障和現(xiàn)代化改裝帶來困難，甚至給艦船帶來危險；同時，應(yīng)對追加、擴大工程和備件更換進行控制，使工程范圍、更換備件數(shù)量、修理經(jīng)費不無限擴大，以便既定的計劃修理經(jīng)費用在關(guān)鍵處。因此，宜建立健全總技術(shù)責(zé)任單位牽頭的技術(shù)管理機制。

3)修理效果驗證。設(shè)備修理后的成套性、修理質(zhì)量、系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)性、修理后裝備性能指標(biāo)的最有效途徑是進行系泊試驗和航行試驗。確定試驗項目應(yīng)遵循充分且必要的原則：項目如偏多，則會導(dǎo)致試驗周期延長、試驗經(jīng)費超標(biāo)；項目如偏少，則不能有效驗證修理效果、影響后續(xù)使用。試驗之前應(yīng)先行編制試驗文件，明確試驗項目、方法、程序，經(jīng)各相關(guān)單位審查后實施，作為進行試驗的技術(shù)依據(jù)。

2 技術(shù)管理方法

2.1 方案設(shè)計

1)修前進行預(yù)防性維修方案設(shè)計，制訂計劃修理“預(yù)防性維修方案”。

在修前勘驗之前，依據(jù)設(shè)備運行時間、艦船修理條例、設(shè)備修理技術(shù)標(biāo)準、艦船完工圖紙文件、設(shè)備隨機文件和設(shè)備預(yù)防性維修需求，研究確定塢內(nèi)工程、船體、輪機設(shè)備、電力裝備、電子武器裝備等的預(yù)防性維修項目、預(yù)防性維修技術(shù)措施及修后技術(shù)要求，以減少裝備的腐蝕和磨損，更換老化件，在裝備故障發(fā)生之前就能有針對性地進行維修，使艦船處于良好技術(shù)狀態(tài)。某艘艦船塢修中，根據(jù)塢修“預(yù)防性維修方案”對連接、固定槳葉和軸的螺栓進行預(yù)防性拆檢、探傷，發(fā)現(xiàn)部分螺栓出現(xiàn)了裂紋。經(jīng)分析研究后對所有螺栓進行了改進、換新，避免了航行中可能出現(xiàn)槳葉掉落的事故。

2)參加修前勘驗，進行故障修理方案設(shè)計，制訂計劃修理“故障修理方案”。

總技術(shù)責(zé)任單位牽頭、設(shè)備承修單位參加，根據(jù)艦(船)員編報的設(shè)備故障項目單，進行修前勘驗，確認故障項目及現(xiàn)象、分析產(chǎn)生原因、研究可以采取的修理措施，進行故障修理方案設(shè)計，制訂“故障修理方案”。包括塢內(nèi)工程、船體、輪機設(shè)備、電力裝備、電子武器裝備等的故障項目、故障原因及排除措施、修后技術(shù)要求。在修理施工之前，一次性明確工程范圍、修理方法、修理質(zhì)量要求，固化技術(shù)狀態(tài)。確保排除裝備故障、恢復(fù)艦船戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能，并有效控制工程范圍、縮短修理周期。

3)修前進行工藝設(shè)計，制訂計劃修理“原則工藝”。

研究船機電裝備和電子武器裝備修理的詳細施工要求，依據(jù)“預(yù)防性維修方案”、“故障修理方案”、設(shè)備修理技術(shù)標(biāo)準，參照有關(guān)建造規(guī)范標(biāo)準，制訂船體、輪機設(shè)備、電力裝備等的修理原則工藝，明確船體結(jié)構(gòu)變形矯正、船體材料更換、船體結(jié)構(gòu)焊接[4]、船體結(jié)構(gòu)焊縫檢驗、艙面屬具修理、艙室家具修理、甲板覆蓋修理、艙室絕緣修理、故障檢驗、做標(biāo)志、設(shè)備拆卸、設(shè)備修理、電纜拆卸、電纜修換、管系和附件拆卸、管系和附件修換、油漆、油封和去除油封、包裝、運輸、保存、修后試驗等的實施要求；制訂電子武器裝備的修理原則工藝，明確故障分類與檢驗、做標(biāo)志、設(shè)備拆卸、設(shè)備回裝[5]、電纜修換、簡單故障修理、壽命型故障修理[6]、復(fù)雜故障修理、特殊設(shè)備故障修理、修后試驗等的實施要求?！霸瓌t工藝”可用以規(guī)范修理人員的施工行為，以保證修理效果。

4)修后進行完工設(shè)計，保證修理過程可追溯。 保修期結(jié)束后，總技術(shù)責(zé)任單位依據(jù)修理全過程中收集的數(shù)據(jù)和信息、裝備技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測報告、裝備故障維修信息記錄表等編制整套計劃修理完工文件。完整記錄系統(tǒng)和設(shè)備修理情況、修理工程明細、故障原因及排除過程、備件更換情況、修前和修后技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果對比情況、試驗項目和試驗數(shù)據(jù)等。使艦船技術(shù)狀態(tài)受控、修理過程可追溯，可以為艦船現(xiàn)代化改裝及全壽命保障打下良好基礎(chǔ)；可供修理人員判別、處理相同或類似故障時參考，顯著提高快速處理能力；可以為開發(fā)艦船裝備故障信息處理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)。

2.2 建立健全技術(shù)協(xié)調(diào)和技術(shù)狀態(tài)控制機制

1)擬制“技術(shù)管理規(guī)定”，實施規(guī)范的制度管理。總技術(shù)責(zé)任單位在修前準備階段擬制計劃修理《技術(shù)管理規(guī)定》。規(guī)定修前勘驗、修理施工、備件更換及移交、修理范圍控制、修理工程補報、修后試驗及驗收、技術(shù)協(xié)調(diào)、技術(shù)狀態(tài)控制、完工文件編制等工作的流程與要求，并明確“裝備技術(shù)狀態(tài)勘驗報告”、“裝備修理工程明細表”、“設(shè)備離艦修理登記表”、“備件換新審批單”、“舊備件移交登記表”、“技術(shù)聯(lián)系單”、“新故障排除方案審批單”、“技術(shù)協(xié)調(diào)表”、“裝備故障維修信息記錄表”等文件、表格的格式要求。在正式施工前，統(tǒng)一下發(fā)給承修單位，并在修理全過程中指導(dǎo)、督促承修單位嚴格貫徹執(zhí)行。

2)追加、擴大修理工程需進行會簽、審批，以控制修理經(jīng)費。承修單位發(fā)現(xiàn)新故障、需擴大工程范圍時，應(yīng)編寫“新故障排除方案審批單”；艦(船)員發(fā)現(xiàn)新故障、需追加工程時，應(yīng)集中編報設(shè)備故障項目單，由軍方驗收單位組織進行勘驗、由承修單位編寫“新故障排除方案審批單”?！靶鹿收吓懦桨笇徟鷨巍敝饕獌?nèi)容包括“故障現(xiàn)象”、“故障原因分析”、“故障排除措施”、“預(yù)計所需備件”及“需增加的系泊、航行試驗項目”等，由軍方驗收單位、艦(船)員、總技術(shù)責(zé)任單位對其進行會簽、審批。

3)備件換新需進行會簽、審批，以節(jié)約備件采購經(jīng)費。承修單位應(yīng)盡量采用“原件修復(fù)技術(shù)”以節(jié)約備件采購經(jīng)費，遇有備件無法修復(fù)、需要換新時，需填寫“備件換新審批單”，主要內(nèi)容包括“備件名稱”、“圖號或標(biāo)準號”、“規(guī)格型號”、“用途”、“生產(chǎn)單位”、“數(shù)量”、“單價”等，由軍方驗收單位、艦(船)員、總技術(shù)責(zé)任單位對其進行會簽、審批。

2.3 編制試驗大綱、試驗冊

1)編制“系泊試驗大綱”和“航行試驗大綱”，明確試驗項目?？偧夹g(shù)責(zé)任單位依據(jù)艦船系泊和航行試驗規(guī)程、“預(yù)防性維修方案”、“故障修理方案”，編制計劃修理“系泊試驗大綱”和“航行試驗大綱”，提交軍方驗收單位組織評審，為后續(xù)編制各系統(tǒng)試驗冊奠定基礎(chǔ)。“系泊試驗大綱”主要內(nèi)容包括系泊試驗?zāi)康?、條件和項目；“航行試驗大綱”主要內(nèi)容包括航行試驗?zāi)康摹l件和項目。

試驗項目的確定既針對修理工程項目，有效驗證單機修理、恢復(fù)效果；又充分考慮單機修理工程對系統(tǒng)及其它設(shè)備的影響，檢查、驗證修理后系統(tǒng)的成套性和協(xié)調(diào)性。

2)編制各系統(tǒng)試驗冊，明確試驗方法及程序?？偧夹g(shù)責(zé)任單位依據(jù)“系泊試驗大綱”、“航行試驗大綱”、設(shè)備修理技術(shù)標(biāo)準、“預(yù)防性維修方案”及“故障修理方案”，編制船體、輪機設(shè)備、電力裝備、電子武器裝備等的試驗冊。試驗冊主要內(nèi)容包括：系泊試驗?zāi)康?、航行試驗?zāi)康?、試驗用文件、試驗用主要工具及儀表、系泊試驗條件、航行試驗條件、系泊試驗項目及程序、航行試驗項目及程序、系泊試驗記錄表和航行試驗記錄表。軍方驗收單位、艦(船)員根據(jù)試驗冊進行試驗驗收。

3 技術(shù)管理流程

為保證修理質(zhì)量、縮短修理周期、節(jié)約修理經(jīng)費、保證修理過程具有可追溯性，建立總技術(shù)責(zé)任單位負責(zé)的技術(shù)管理機制、規(guī)范艦船裝備計劃修理管理，提供現(xiàn)代艦船計劃修理技術(shù)管理工作流程，見圖1。

圖1 現(xiàn)代艦船計劃修理技術(shù)管理工作流程

4 結(jié)束語

總技術(shù)責(zé)任單位在研制艦船時遵循一整套嚴格的技術(shù)管理程序、且對裝備十分熟悉，參與艦船計劃修理后,可研究并提出適用于艦船計劃修理的技術(shù)管理方法和程序，組織協(xié)調(diào)并指導(dǎo)承修單位及時排除疑難故障，彌補海軍軍內(nèi)新裝備保障力量不足，為計劃修理保障提供有力技術(shù)支撐，以有效保證修理質(zhì)量、縮短修理周期、節(jié)約修理經(jīng)費[7]、保證修理過程具有可追溯性，從而提高艦船戰(zhàn)備完好性、節(jié)約全壽命周期費用、實現(xiàn)全壽命技術(shù)狀態(tài)閉環(huán)管理，并協(xié)助軍方不斷完善維修保障體制[8]。

[1] 朱曉軍，張 濤，彭 飛，等．基于遺傳算法的編隊條件下艦船修理周期結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]．中國艦船研究，2011，6(5)：103-107．

[2] 辛 力，袁 仲．美國海軍水面艦船重量和穩(wěn)性使用期裕度評論[J]．國外艦船工程，1997(1)：1-10．

[3] 周 波，劉玉君，段 宏，等．臨時開口船體結(jié)構(gòu)強度數(shù)值分析[J]．中國艦船研究，2009，4(2)：28-33．

[4] 孟凡明，龐福振，姚熊亮，等．彈塑性固有應(yīng)變法在厚壁球面艙壁結(jié)構(gòu)焊接中的應(yīng)用[J]．中國艦船研究，2009，4(1)：67-72．

[5] 閆富玉，朱曉軍，彭 飛．基于RRTConCon算法的船舶裝配拆卸高斯采樣路徑規(guī)劃[J]．中國艦船研究，2011，6(5)：108-112．

[6] 劉 會，李 蕾.一種新的艦船電子設(shè)備失效分布的探討[J]．中國艦船研究，2010，5(3)：64-66．

[7] 謝 力，楊懷寧，尹相平，等．基于主成分分析的艦船裝備維修費組合預(yù)測[J]．中國艦船研究，2012，4(7)：108-112．

[8] 袁玉道，朱石堅.完善維修體制 提高艦船維修水平[J]．中國修船，2005(4)：39-42.