基于層次分析法的新型修理類別研究?

左亞東 盧萬慶 王 慶 陳 沖 劉必文

（1.中國船舶集團第七〇八研究所 上海 200011）（2.寧波市鄞州區八工區1號 寧波 315122）

1 引言

海軍艦艇維修指導思想強調“積極預防”和“預防為主”，主張在裝備耗損到一定程度，將要發生故障前，對裝備進行定期的預防性維修。在這一預防性維修思想指導下，海軍艦艇等級修理目前采用的是一種基于日歷時間修理需求的定期修理模式。這種定期修理模式的核心體現在：一是按預先確定的以日歷時間表述的修理間隔期實施艦艇各類別修理；二是船體修理是各類別修理工程的重要組成部分，基本修理間隔期主要依據船體修理需求確定。著眼破解現行修理模式下“等級修理計劃性強，缺乏一類選擇性進廠或進塢的修理類別”等問題弊端，基于層次模型分析法，綜合運用先進技術手段、高效維修策略和科學管理方法，創新提出了“在隊停航修理”等級修理類別，探索建立與新形勢下海軍使命任務轉型、裝備發展規律相適應的視情維修運行機制，推動等級修理由“定期修理”向“視情修理”轉變［1，8］，為艦船在航率提升目標實現奠定基礎。

2 現行等級修理現狀及存在的問題

現行艦艇等級修理類別主要分為四個，即“塢修、小修、中修和大修”，其中：塢修主要指艦艇定期進塢（上排）進行檢修保養，目的是清除艦體污銹，進行設備檢修保養與排除故障；小修主要指艦艇使用一定年限后，對艦體及各種裝備進行局部拆檢修理，目的是在下次中修或小修前使艦艇基本保持其正常的技術狀態；中修主要指艦艇經過若干次塢修與小修后，所進行的較全面的拆檢修理，目的是使艦艇保持或基本恢復戰術技術性能；大修主要對艦體及各種裝備進行全面的檢查與修理，目的是恢復或基本恢復艦艇的戰術技術性能。其中，大修僅作為一個修別予以保留。

現行等級修理面臨以下問題：一是等級修理計劃性強，過于剛性，各修理類別均需進廠實施，缺少一類可靈活選擇不進廠的修理模式；進出廠準備造成隱性停航時間長；二是艦員隨艦進廠，管理難度大；艦員與工廠生產管理達不到協同聯動，造成人力資源浪費；三是各修理類別均需進塢（上排），隨著新材料、新技術的廣泛應用，艦體防護期效日益增長，今后艦船的進塢間隔將視情延長，缺少一類適應新技術發展，根據需要靈活選擇進塢的修理模式，以減少進塢頻次，縮短在修時間。

3 新型修理類別構建研究

3.1 “在隊停航修理”修理類別提出

綜合運用基于層次分析法確定工程范圍的先進技術手段，水下勘驗、水下清洗和水下修理的保障新技術，配套科學靈活組織實施、健全法規制度保障的管理方法，創新提出了“在隊停航修理”修理類別。將現行廠修塢、小、中三個類別，調整為“在隊停航修理”“進廠修理”“進廠擴大修理”三個類別，形成在隊停航修理與進廠（擴大）修理優化組合，基于全壽期柔性維修結構模型，根據主要裝備修理需求和實際技術狀態，柔性確定裝備修理時機、工程范圍和停航時間［2～4］。

新型修理類別的基本內涵可歸結為：在隊停航修理作為相對頻繁、均衡、靈活的低級別修理類別，其內涵為：通常在艦船主要裝備技術狀態達到停航時機后，艦船處于在隊狀態開展的短期修理，原則上位部隊碼頭實施（根據進塢需求也可進廠實施），艦員不下艦，油水、彈藥不卸載。主要實施主動力裝置、發電機組檢修等需要停航，但無需長時間進廠的修理項目，可在部隊或者工廠碼頭開展，視情就近進塢對水下裝置進行檢修。停航修理時間一般為0.5個月至1.5個月。

3.2 “在隊停航修理”修理類別構建思路

“在隊停航修理”等級修理類別創建思路如圖1所示。

圖1 “在隊停航修理”修理類別構建思路

1）在隊停航修理工程范圍分析

針對在隊停航修理工程范圍分析過程如圖2所示，具體如下。

圖2 在隊停航與進廠修理項目界面分析過程

一是科學確定艦船在隊停航修理的裝備廣度范圍。從艦船裝備中選取出主要裝備。篩選原則如下：

（1）排除有進塢要求的設備：主要包括艦船船體結構、水下裝置修理等。

（2）選取對艦船動力供應有影響的設備：如主柴油機、齒輪箱及調距槳等。

（3）選取對艦船電力供應有影響的設備：如電站柴油機、同步發電機等。

（4）選取對艦船正常航行有影響的設備：如錨機、舵機等。

（5）選取對艦船安全或艦員生活影響較大、且修理涉及面較廣的設備：如損害管制控制系統等船舶輔助系統。

（6）選取對艦船使命任務完成有重大影響的設備：如各類作戰任務系統及重要甲板機械等。

二是分析確定艦船裝備在隊停航修理項目深度范圍。所有列入部隊碼頭修理的維修項目均以基于層次分析法的在隊停航修理適應性綜合評估模型予以確定。

三是進行單裝預防性維修需求分析。梳理分析主要裝備單裝全壽期預防性維修需求，重點圍繞維修時間間隔、維修項目內容、和是否具備碼頭修理條件，開展單裝全壽期預防性維修策略論證。

四是確定艦船在航修理的主要修理工程范圍。基于主要裝備單裝預防性修理需求分析，按具備碼頭修理條件的原則，編制艦船部隊碼頭修理大綱。

五是統籌艦船在航維修資源優化配置。根據艦船部隊碼頭修理大綱、列裝規模、承修單位人力資源及工裝設施等情況，對保障能力現狀進行分析，提出艦船裝備碼頭維修資源優化配置建議，統籌艦船裝備碼頭維修資源配置［5～7］。

2）進塢需求分析

針對缺乏進塢選擇性難題，開展進塢需求分析、水下勘驗準確把握艦船水線以下船體及附屬裝置污損規律分析等分析過程如圖3所示，具體如下。

圖3 進塢需求分析過程

一是擬制水下清洗技術方案。明確水下清洗施工范圍、清洗環境和施工工藝要求以及清洗質量驗收標準。

二是水下勘驗。根據勘驗要求，進行水下勘驗并形成勘驗報告，掌握船體污損程度和水線以下船體及裝置的技術狀態，探索船體污損規律，科學預測水下清洗時機。

三是水下清洗。根據勘驗確定的清洗范圍和技術方案中的清洗要求，進行水下清洗，將附著于船體及附屬裝置上的海生物清除，恢復水線以下船體防污涂層活性和附屬裝置性能。

四是清洗質量驗收。根據驗收要求和質量驗收標準，水下清洗完畢后，對清洗情況進行檢驗驗收，檢驗水下清洗的質量，評估水線以下防污涂層剩余壽命，形成驗收報告。

五是水下清洗效果跟蹤。根據清洗效果跟蹤要求，跟蹤收集水下清洗前后艦艇污損相關性能指標數據和艦艇再污損信息，形成清洗效果跟蹤報告。

3）基于以上分析過程，提出選擇性進廠、選擇性進塢需求，確定在隊停航修理工程范圍。

4 類別構建理論方法研究

新型修理類別構建中，如何科學合理甄別在隊停航修理的工程范圍是關鍵性技術難點。為解決上述難題，需尋求一種理論方法來求解此類多目標、多準則且無結構特性的復雜決策問題，從而突破模式構建的重難點技術瓶頸。本文經過大量的文獻調閱和深入的理論研究和對比分析，采取層次分析法［9］來構建評估分析結構模型。

應用層次分析法開展在隊停航修理工程項目適應性分析。需要從多個方面來綜合評定，包括隸屬設備的可選性，工裝設施、維修器材與人力資源的配套性等。因此首先需要從隸屬設備可選性和維修資源配套性兩個方面構建預防性修理項目的在隊停航修理工程項目適應性評定指標體系。

1）指標體系

在首先構建在隊停航修理工程項目適應性綜合評價指標體系。在隊停航修理工程項目適應性評定指標體系十分重要，是在隊停航修理工程項目適應性評價的基礎，關系到評定結果的科學性和準確性。在構建指標體系過程中，需要緊緊圍繞評估目的，綜合分析修理項目特點，深入分析相關的各個指標，確保指標體系最大限度地滿足評估要求。

指標體系建立可采用專家會議法，即由對該設備組成、使用、維護等方面具有豐富經驗的人員組成專家組，通過會議討論、統一意見、形成決議的形式，建立系統的指標體系如圖4所示。

圖4 在隊停航修理工程項目適應性評定的指標體系

2）權值確定

確定各個層級指標的權重，是在隊停航修理適應性評定的基礎性工作。各級指標權重確定同樣采用專家會議法。由專家對同一級指標兩兩比較，形成權重判斷矩陣，進行一致性檢驗，檢驗通過后，即可利用矩陣特征向量并歸一化計算得出各個指標的權重值。

利用判斷矩陣求權重值的方法較為成熟，并廣泛應用。按照評估指標體系的層次結構，分別確定各評估指標層的指標權重，具體流程圖如圖5所示。

圖5 確定指標權重的具體流程圖

3）定性指標評分

在圖4所示的指標體系中，需要建立定性指標評分規則表，在隊停航修理工程項目適應性評定過程中，根據指標的實際情況，按照評分表中的評分規則給予相應的分值。

4）在航修理工程項目適應性綜合評分

對圖4中的各指標進行評分后，再按照指標的權重進行加權求和，就可以得到在隊停航修理工程項目適應性的綜合評分。綜合評分超過80分的預防性修理項目可劃入在隊停航修理工程范圍。

5 配套運行機制的建設

為切實將創新修理模式落到實處，科學開展面向在航率提升的技術資料迭代優化和艦船維修保障組織實施，需從深化裝備預防性維修大綱和調整維修保障實施流程兩方面建立與新形勢下海軍使命任務轉型、裝備發展規律相適應、面向在航率提升的視情維修機制［8，10］。

1）深化裝備全壽期預防性維修大綱

綜合考慮艦船系統、設備維修需求及對艦船在航率和戰斗力影響程度，梳理編制需開展單裝預防性維修大綱分析的系統、設備清單，按艦船和設備型號編制單裝預防性維修大綱，通過分析各系統、設備定期維修需求，確定修理項目、壽命件、輪換件及修理計劃時間。通過對廠修艦船歷史使用、維修信息和修前狀態監測信息采集和分析評估，準確掌握裝備修理前后技術狀態，為迭代優化主要裝備的單裝預防性維修大綱提供技術支撐。

2）調整維修保障實施流程

為切實將運行機制落到實處，需調整維修保障實施流程，推廣水下清洗和檢修實施［11］。保持艦船水線以下船體及附屬裝置的技術狀態是安排艦船等級修理的一個關鍵因素。艦船等級修理期間安排進塢（上排）進行防護涂層更換、附屬裝置檢修等塢內工程，也是修期管控的一個重要環節。通過“水下清洗”技術的推廣應用，安排在航艦船水下清洗，恢復艦船適航性和水下船體防護涂層期效，可適當延長艦船的進塢間隔；通過對艦船水下勘驗，掌握船體污損程度和水線以下船體及裝置的技術狀態，探索船體污損規律，科學確定艦船水線以下船體及附屬裝置的技術狀態，可以準確判斷艦船進塢需求，結合在隊停航修理的應用可減少艦船進塢頻次或者駐塢時間，從而增加艦船在航時間。

6 應用效果分析

對比現行低級別修理類別（塢修），新類別原則上位部隊碼頭實施，艦員不下艦、油水、雷彈不卸載，有效減少三周以上進出廠準備造成的隱性停航，直屬部隊統籌管理艦員方便。新類別可依據水下檢驗視情選擇是否進塢，配合水下清洗和水下修理新技術以及長效防污新材料的應用，延長進塢修理間隔，降低艦船進塢頻次，提高艦船可部署能力。新類別在科學、靈活、健全法規制度保障的組織管理下，可靈活就近選擇軍內或地方船塢，縮短了遠距離航渡造成的隱性停航，盤活了船塢資源，實現了軍民保障能力建設的交叉融合。

7 結語

著眼現行修理模式下，等級修理計劃性強，缺乏一類選擇性進廠或進塢修理類別的問題弊端，基于層次模型分析法開展了進廠修理需求分析的深入研究，創新提出了“在隊停航修理”修理類別，探索建立了面向在航率提升的視情維修運行機制，形成了一套新修理模式下的管理制度和運行機制，實現低級別等級修理節省至少3周隱性停航時間，縮短了等級修理時間，進一步大幅快速提升艦船壽命期在航率。