試論船舶機械的維修性與維修性設計

摘 要：筆者主要對維修的基本要素進行了研究，闡述了傳播機械維修性的意義，結合典型事例仔細地探究了船舶機械維修的可達性、標準化以及互換性、結構模塊化、防差錯設計和識別標記等重點問題。

關鍵詞：船舶機械；維修性；維修性設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.233

0 引言

近些年來，隨著我國的社會經濟的快速發展，海上運輸事業也得到了極大的發展，船舶機械可靠性問題愈來愈受到民眾的重視，同時關于船舶機械的可靠性設計、分析，采取可靠性思想來指導實際生產與管理，都說明了可靠性技術在航運界使用的范圍越來越廣泛了。

維修性問題的提出及發展和可靠性是息息相關的。從可靠性的定義來看，廣義層次上的可靠性是涵蓋了維修性的。因此，維修性工程也被看做是高等可靠性工程。航運部門在船舶的設計、建造之際就需要從未來維修的角度著手，根據維修性的特點來完善設計和建造意見，這樣能夠有效加強船舶機械的可靠性與維修性。

1 維修、維修性及研究維修性的意義

維修指的是為了確保或是恢復產品原本的功能，從而實施的技術管理手段。從當前維修應用來看，其基本要素主要分成三個方面：首先是需要進行維修的設備。其次是實施維修的專業人員。最后是在維修過程中需要使用的設備。

在考察這三個主要要素時，倘若第一個要素，也就是需要被維修的設備，其維修性設計（指的是便于維修的設計）程度較好，那么對于后兩個的要素的要求則可以進行適當調整，不需要原先的高要求。倘若是第二個要素，也就是維修人員的技術水平較高時，則可以充分地彌補另外兩個要素的缺陷。從上文中可以看出，此三者是互相聯系又彼此影響著維修效果的。

維修性指的就是對在規定條件下使用的產品，在合適的時間中，根據規定的程序與手段來實施維修時，能夠保持或是恢復原有功能的能力。倘若是用概率來代表該能力，就是我們通常說的維修度。

船舶機械設備的維修性一般都表現于機械日常的維護或修理工作中國。像是船舶機械設備與按期的保養是否相契合；耗損的零部件更換的難易程度；是否便于技術人員查找問題原因；備件的儲存情況等等。

良好的船舶機械維修性能夠有效地保障海上長時間的安全航行。船舶一旦離岸，少則數月，多則半年難以靠岸，在復雜的航行環境與嚴峻的氣象條件中長時間的航行，只要是重要部件的故障都有可能對船舶造成毀滅性的打擊。此時由于船舶遠離岸邊，不能及時由專業人員維修部件。此時如果船舶機械有著良好的維修性，就能憑借船員自身來實施維修，從而讓船舶繼續運轉，確保航行順利。所以，在船舶機械的維修性設計時，需要按照船舶的航行情況，選取合適的手段，像是結構的簡單化、木塊化、可達性等等，從而完善與加強船舶機械設備的維修性，便于船員的修理。

維修性屬于可靠性的必要補充，隨著科技的日新月異，船舶機械也越來越父愛，同時單個零部件的可靠性也許有了較大的提高，但是整體的可靠性卻隨著復雜性的加強而呈現出下降的情況，這樣就必然會造成機械故障率的提高。因此，單一地追求零部件的可靠性的加強，不但在技術上難以實現，還有可能造成更高的整體故障率。

對于船舶而言，憑借著加強可靠性來消除一些特定的故障是有可能的，不過要想消除所有的故障以目前額技術水平還做不到。特別是隨著技術的提升，越來越多的機械實現了自動化操作，這樣就使得船員減編，倘若無法充分地發揮船員維修工作的主動性，單純地寄希望于設備自身的可靠性，想要確保船舶安全航行是不切實際的。所以，維修性的加強能夠有效地彌補船舶設備可靠性的缺陷。

2 船舶機械的維修性設計

關于船舶機械的維修性，在計劃設計時就需要盡量地進行考慮。影響維修性的因素大體可以分為三個部分：首先是設計方面的因素。其次是日常維修保養的方針。最后是維修保養人員的技術情況和勞動態度。在上述因素中，最關鍵的因素就是設計因素。這是由于除了完善設計以外，船舶維修部門通常是沒有辦法加強設備本身的維修性的。

在合理的成本控制下，憑借著科學正確的設計，從而讓設備在運行過程中展示出最佳的可靠性與維修性，由此來加強設備的有效利用率。維修性設計的目的在于設計能夠在短期內最快地維修好設備，同時減少成本支出，使得維修的復雜性簡化。維修性設計的良好程度通常表現為降低維修工作量，減少維修時間，節約維修成本，降低對維修人員數量和水平的要求以及防止維修差錯屬縣的可能性。

維修性設計的要點包括以下幾個方面：

2.1 可達性

可達性指的是能夠接近一個部件或原件實施修理、更換或保養的相對容易程度。倘若接近的程序既少且易，所需時間也不多，就表示該設備的可達性好。設備的可達性差，將會使維修工作的效率降低，提高工作的時間與成本支出，從而增加了故障率。

船舶設備的維修可達性一般表現為設備自身的維修可達性與艙室布置的合理性。設備自身的維修可達性包括需要讓維修人員有著充足的操作空間；在設備結構外殼上設置維修時需要用到的各種空口；按照情況的不同在設備內部的不同地方設計不一樣的可達性。艙室布置的合理性則涵蓋了要把需要經常維修且難度較高的設備放在維修人員容易抵達的地方了需要設置甲板滄口，從而方便不同模件的出入。

2.2 標準化和互換性

通過工程技術實踐所建立起來的標準化從而讓設備設計實現最大的實際的相同性。這里說的是，在挑選、設計與制造零件、部件、設備或相關的工具和編制流程時，盡可能地讓它們和其它部件一致，或是在功能上實現呼喚，盡可能地達到標準化，從而減少成本會出，加強維修性與可靠性。

當兩個零件在功能、形狀、尺寸上都一致時，可以用其中一個取代另一個同時保持零部件性能不變時，該零件就被叫做具備了互換性。互換性夠讓船舶設備中大量的零部件實現相互取代，從而簡化零部件的種類和規格，減少備品供應的準備與降低采購零件費用，從而有效地加強設備的維修性。互換性實現的關鍵在于零部件的標準化。

近些年來船舶設備的更新換代比較快，機型更換也是常事，這樣不但提高了船員的操縱難度，同時川渝對機械設備維修的熟練度往往趕不上機型變化的速度，使得船員在熟悉維修設備時疲于奔命。所以標準化、系列化機型對于加強設備的維修性有著積極影響。實際上要求整機標準化是不現實的，但是常用的零部件的標準化與通用化還是能實現的。所以，需要把零部件的標準化與通用化添加到維修設計的過程中，從而加強維修的互換性。

2.3 結構的模件化

模件指的是可以從設備中單獨分離出來的結構整件。船舶設備的模件形式包括了：完整的設備成品；組合不見；不同的零部件模件和船體分段等等。

因為選取了模件在船上更換修復，改變了在船上邊拆邊修的修理模式，從原位拆修轉變成原位更換，有效地加強了修船的工作效率，特別是零部件的模件，拆換便利、操作要求不高，便于船員自行修復。同時還減少了船員搜尋故障部位的時間，也確保了修復后的質量。所以，要求模件、組合不見從設備上拆卸后應當便于單獨完成測試。并且在更換完成后就不需要再調試了。每個模件在設計時都應該確保其便于拆卸和連接。模件需要盡可能地便利于勞動者的拆卸和運輸。大型模件則需要設計專門供機械運輸額吊孔，同時還需要配備供其進出的通道。

3 結語

要想確保產品出現故障后能夠迅速地被維修好，不僅需要有著先進的維修技術、水平較好的維修人員好，產品自身良好的維修性也是極為重要的。所以，在展開船舶機械設備設計的過程中，為了設計出性能優越、成本支出少、使用管理便利的系統，在設計過程之處就需要按照船舶系統的特點，結合海上環境與特殊天氣情況，船員綜合素質以及維修的實際條件等諸多因素來展開關于設備維修性的設計。此外，船舶公司的技術人員在審核船舶整體設計和建設時應當根據實際情況對設備維修性提出完善建議。

參考文獻：

[1]王志炎，熊文，衣正堯，李江波.船舶維修性設計綜述[J].經濟研究導刊，2013（03）.

[2]徐緒森，朱小冬，劉忠鵬.綠色維修性設計的基本內容介紹[J]. 中國修船，2003（06）.

[3]高山.船舶維修性[J].中國修船，1998（05）.

[4]韓小溪，胡光振，楊元.基于BP神經網絡的維修性設計參數靈敏度分析[J].中國艦船研究，2008（06）.

[5]嚴志軍，朱新河，嚴立.21世紀的船舶機械設備維修展望[J]. 中國修船，2001（02）.

[6]鄭士君.提高船舶機械工作可靠性[J].中國航海，1996（01）.

[7]陸錫強.故障樹分析法（FTA）在船舶機械維修中的應用[J].航海科技動態，1995（02）.