艦船動力裝置維修質量評估研究

馮全動，謝 駿，陳是學

(海軍工程大學，湖北武漢 430033)

0 前言

艦船裝備維修是保持、恢復和提高艦船裝備戰技術性能的重要手段，現代裝備保障對維修技術和維修質量提出了更高的要求。維修質量是艦船裝備維修管理的核心，是決定維修活動成敗的關鍵，它極大地影響著艦船重新投入使用之后的作戰效能。維修質量評估是艦船動力裝置系統全壽命管理的一項重要內容，是保證維修質量與動力裝置可靠性的必要手段。動力裝置維修質量評估就是利用科學的方法，建立完善的維修質量評估體系，合理地評估維修質量，同時根據評估結果，找出影響維修質量的真實原因，為動力裝置維修管理和技術保障部門的科學決策提供依據。因此維修質量評估對保證我軍裝備的維修質量，提高維修管理水平，節約裝備維修經費等有著十分重要的意義。

1 艦船動力裝置維修質量指標體系的建立

維修質量評估的目的不僅僅是評定裝備的維修質量，還可以通過對裝備維修質量的評估，發現維修工作中的不足，分析問題、找出原因，為以后維修工作的進行打下基礎，所以維修質量評估指標的選擇要遵循客觀、獨立、典型、可量化、易操作的原則［1］。根據動力裝置維修過程、修后可靠性、戰斗性能指標及經濟性方面的影響因素［2］，建立評估指標體系如圖1所示。

圖1 動力裝置維修質量評估體系圖

2 多層次模糊綜合評判模型

維修質量評估考慮的因素中有很多是定性指標，如修理人員的技術水平、維修的實施程序和標準、隱蔽性等等，這些指標不容易量化，無法找到精確的數學關系表達式來衡量它們對維修質量的影響程度，而模糊數學提供了評價艦船動力裝置維修質量情況的有效工具——模糊綜合評判模型。

模糊綜合評判就是以模糊數學為基礎，應用模糊關系合成的原理，對受到多種因素制約的事物或對象，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，按多項模糊的準則參數對備選方案進行綜合評判，再根據綜合評判結果對各備選方案進行比較排序，選出最好的方案的1種方法［3-4］。本文擬利用多層次模糊綜合評判模型實現對主動力裝置的維修質量的綜合評判。

2.1 模糊單層次評判模型

1)將因素集U=(u1，u2，…，un)分為若干組:U=(U1，U2，…，Uk)。稱第一級因素集為:

第二級因素集為:

3)綜合評估。

對第二級因素集Ui(i=1，2，…，k)中的ni素進行單因素評判，得到相應的單因素評估矩陣Ri(i=1，2，…，k)。

用取乘與有界算子M(·，⊕)計算，則單因素綜合評判:

2.2 多層次綜合評判模型

當系統方案各指標間分為不同層次時，需采用多層次綜合評判模型。多層次綜合評判是在單層次評判的基礎上進行的，具體評判方法、步驟與單層次評判相同。在得出單因素綜合評判的基礎上，對第一級因素集U(U1，U2，…，Uk)作綜合評判。設U=(U1，U2，…，Uk)的權重為A=(a1a2…ak)，則總評判矩陣R=(B1，B2，…，Bk)T。

得綜合評判結果:

3 艦船動力裝置維修質量評估實際分析

現以某型艦艇的主柴油機中修維修質量評估為例，其評估指標體系如圖1所示。由圖1，將因素集U=(c1，c2，…，c10)分為4個組:U=(U1，U2，U3，U4)。其中 U1= (c1，c2，c3)，U2=(c4，c5，c6)，U3=(c7，c8)，U4=(c9，c10)。

設質量維修評語集:

3.1 修后使用可靠性的單因素評判

對第二級因素集U1，即主動力裝置維修后使用可靠性進行單因素評判。經統計得到該型裝置修后100 h內使用可靠性的單因素參數值為:首次故障前工作時間TBFF=27 h，平均故障間隔時間MTBF=23 h，100 h可靠度R可靠=77%。

1)確定各指標的評估標準。

根據該型柴油機的使用條件、型號以及保養條件等，確定各項指標的評估標準如表1所示。

表1 各項指標評估標準的界限值

2)確定各項指標的隸屬度。

為了構建單因素的模糊關系矩陣，需要確定各項參數的隸屬值，即對各項定量指標進行模糊化處理。本文采用下面的模糊關系法則確定各項參數的隸屬值。①對于落于評判等級區間 (X，Y)之外的指標點，取其隸屬值為0。②對于落于評判等級區間 (X，Y)的指標，按下述公式取2個隸屬值x1，x2，即:

式中s為實際值。其他區間的隸屬值依此類推。通過模糊化處理后，各指標分別得到評估向量，由各指標評估向量組成評估矩陣為:

3)使用可靠性綜合評估。

由于TBBF，MTBF，R可靠對柴油機修后可靠性的影響程度不同，應對其賦予不同的權重。確定指標權重的方法有專家咨詢法、層次分析法等，本文采取專家咨詢法確定權重分配關系:

為了使結果直觀，可對結果賦值計算總分。設好 (90)，較好 (80)，一般 (70)，差 (60)，則U1的總體評估結果為Q=90b1+80b2+70b3+60b4=76.96，根據表2可知該裝置維修后使用可靠性為較好，與實際結果相符。

表2 分級評估等級標準

3.2 總體維修質量綜合評估

由B1，B2，B3，B4可計算出一級評估因素集評價矩陣 R=(B1，B2，B3，B4)T。

設一級因素集的權重A=(a1a2a3a4)，用M(·，⊕)計算得綜合評判結果:

同理，根據最大隸屬度原則可得到該裝置維修后的總體維修質量評估結果。

4 結語

對艦船動力裝置維修過程和修后的質量進行考核、監督和跟蹤，是1項新穎而又有難度的課題，本文僅通過多層次模糊綜合評估方法對此作一初步的嘗試。同時評估模型中有關參數數據比較缺乏，需進一步積累，以獲得更為準確的評估結果，為以后的艦船動力裝置維修與保障提供決策依據。

［1］齊飛.武器裝備維修質量評估方法研究 ［D］.長沙:國防科技大學，2003.

［2］陳學楚.現代維修理論 ［M］.北京:國防工業出版社，2003.

［3］謝季堅，劉承平.模糊數學方法及其應用 ［M］.武漢:華中科技大學出版社，1988.

［4］郭齊勝，等.裝備效能評估概論 ［M］.北京:國防工業出版社，2005.