船舶机械针对性维修体制研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文船舶机械针对性维修体制研究姓名：张琳申请学位级别：硕士专业：机械工程指导教师：马孝江;李萍20060601大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要大连港的船舶机械维修管理体制长期以来一直应用传统的计划维修管理模式，但是随着维修技术的发展，目前大连港船舶机械的维修工作出现了定期维修、状态维修和事后维修并存的局面。在这种情况下，原来那种计划预修制已经不符合我港的实际情况，有必要研究提出并应用一种新的维修制来指导我港船A a 机械的维修管理工作。本文在对设备维修管理体制变迁进行论述的基础上，深入研究了针对性维修体制理论以及其支持理论油液监测技术和维修决策，进而重点对针对性维修体制在大连港船舶机械上的应用进行了研究。通过对针对性维修理论的研究发现，针对性维修体制强调事后维修、定期维修、状态维修以及改进维修、主动性维修等多种维修方式的合理结合，同时又侧重于发展状态维修方式，重视计算机辅助决策的应用。因此，本文在理论研究基础上结合大连港船舶机械维修管理现状，提出了大连港船舶机械针对性维修体制，建立了以浊液监测技术为主的大连港船舶机械状态监测技术体系，进行了油液监测技术在船舶主柴油机上的应用研究并建立了监测标准，研制了大连港船舶机械维修决策支持系统。关键词；船舶机械；针对性维修体制；油液监测；维修决策船舶机械针对性维修体制研究R e s e a r c ho nM a r i n eA p p l i a n c eS e l e c t i v eM a i n t e n a n c eS y s t e mA b s t r a c tT r a d i t i o n a lp l a n e dm a i n t e n a n c es y s t e mh a sb e e nu s e dl o n gt i m ef o rm a r i n ea p p l i a n c eo fD a l i a np o r t。B u tw i t l xt h em a i m e n a n c et e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t，t h e r ea r et h r e ed i f f e r e n tm a i n t e n a n c es y s t e m sf o rm a r i n ea p p l i a n c em a i n t e n a n c ei nD a l i a np o r tn o w T h e s ea r ep l a n n e dm a i n t e n a n c e，c o n d i t i o n-b a s e dm a i n t e n a n c e，b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e I nt h i sc a s e，t h eo r i g i n a lk i n do fp l a n n e dm a i n t e n a n c es y s t e mi sn o ts u i t a b l et op r a c t i c a lc i r c u m s t a n c ef o rD a l i a np o r t I ti sv e r yn e c e s s a r yt oi n v e s t i g a t eo nt h ek i n do fn e wm a i n t e n a n c eg y s t e mt og u i d eD a l i a np o r tm a r i n ea p p l i a n c em a i n t e n a n c e mt h i st h e s i s s e l e c t i v em a i n t e n a n c es y s t e ma n di t ss u p p o r tt h e o r i e s o i ll i q u i dm o n i t o rt e c h n i q u ea n dm a i n t e n a n c ed e c i s i o n-m a k i n gt h e o r ya r ei n v e s t i g a t e di nd e t a i la c c o r d i n gt ot h ec h a n g eo ff o u n d a t i o nt om a n a g et ot h ee q u i p m e n t ss y s t e m T h e n，t h ea p p l i c a t i o no fs e l e c t i v em a i n t e n a n c es y s t e mi se m p h a s i si n v e s t i g a t e do nm a r i n ea p p l i a n c eo f D a l i a np o r t T h r o u g ht h ei n v e s t i g a t i o n0 ns e l e c t i v em a i n t e n a n c es y s t e m，i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h es e l e c t i v em a i n t e n a n c es y s t e mi se m p h a s i so nm u l t i-m a i n t e n a n c es y s t e mc o r p o r a t i o nt o g e t h e r,i n c l u d i n gb r e a k d o w nm a i n t e n a n c e，p l a n n e dm a i n t e n a n c e，c o n d i t i o nm a i n t e n a n c e，c o r r e c t i v em a i n t e n a n c ea n da c t i v em a i n t e n a n c e A tt h es a n 3 et i m e，i tn e e dp a ym o r ea t t e n t i o nt oc o n d i t i o n-b a s e dm a i n t e n a n c ea n dt h ea p p l m a t i o no f c o m p u t e rs u p p o r tf o rd e c i s i o n T h e r e f o r e，t h i sr e s e a r c hp u tf o r w a r dm a r i n ea p p l i a n c es e l e c t i v em a i n t e n a n c es y s t e mf o rD a l i a np o r ta c c o r d i n gt ot h em a r i n ea p p l i a n c em a i n t e n a n c ec o n d i t i o no fD a l i a np o r tt h ep r e s e n t T h eo nl i q u i dm o n i t o r st e c h n i q u ef o rt h em a i no fD a l i a np o r tm o n i t o r st e c h n i q u es y s t e mi se s t a b l i s h e d T h es t a n d a r do f t h eo i ll i q u i dm o n i t o r sa p p l i c a t i o ni ss t u d i e da n de s t a b l i s h e d 啊1 ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mf o rm a r i n ea p p l i a n c em a i n t e n a n c eo f D a l i a np o r ti sd e v e l o p e d K e yW o r d s：M a r i n eA p p l i a n c e；S e l e c t i v eM a i n t e n a n c eS y s t e m：O i lL i q u i dM o n i t o r：M a i n t e n a n c eD e c i s i o n-m a k i n g独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。大连理工大学专业学位硕士学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名导师签名：五月尘日大连理工大学专业学位硕士学位论文1 绪论随蓑现代科技和经济的发展，新技术、新工艺、新产品不断涌现，特别是随着电子技术、通信技术的飞速发展，给企业的生产设备带来了巨大的变化，其机械化、自动化程度急剧上升。就设备维修管理活动而言，这些变化对人员素质、维修体制等都提出了新的严峻挑战。由于现代企业比以往任何时候都更加注重设备的高效率、低能耗，因此过去传统的维修管理模式在新形势下就显得难以适应。这就需要现代企业能不断根据设备技术的进步，积极探索和实践现代设备维修管理理论的新发展，以实现设备管理的科学化、效益化。1 1 设备维修管理体制的变迁设备维修作业是一项历史悠久的生产活动。作为整个企业生产管理的一个组成部分，设备维修管理主要经历了经验管理、统计管理、运筹管理、系统管理等几个过程，与之相对应，设备维修管理体制的发展经历了事后维修、预防维修和现代维修管理等三个阶段。m”1 I 1 事后维修阶段第一阶段(1 9 5 0 年以前)是经验管理阶段，或叫事后维修阶段(B M：B r e a k d o w nM a i n t e n a n c e)，包括第二次世界大战以前的设备管理工作。当时的生产规模、机器设备的技术水平和复杂程度仍很低，设备结构简单而且多数是超强度设计的，设计安全系数大，因而设备可靠而且容易修理。那时的工业领域的资本不象现在这样密集，较少依赖于机器的连续作业，也不需要复杂的维修系统，设备即使发生故障对生产的影响也不大，因此设各的利用率和维修费用问题没有引起人们的注意。对设备发生了故障可通过感官如眼睛、耳朵等判断，因此采用“坏了才修，不坏不修”的维修策略，叫做事后维修。维修基本上属于一门操作技艺，设备维修工作主要是建立在经验管理的基础之上，整个设备维修体系没有什么科学性可言。1 1 2 预防维修阶段第二阶段(2 0 世纪5 0 年代至6 0 年代)是预防维修阶段(P M：P r e v e n t i v em a i n t e n a n c e)。随着工业生产的发展，机械设备本身的技术要求和复杂程度随之提高了，机器的故障或事故对生产的影响也显著增加。特别在第二次世界大战期间和以后，情况更有明显的变化。到2 0 世纪5 0 年代，各类设备不仅产量上升，而且结构更复杂，工业化国家的生产越来越依赖于机械设备。同时，由于设备的大型化和高效率，设备发生故障时对人员、设备本身和周围环境所造成的影响随之增大，因此，停机损失就越来越成为生产活动中的主要矛盾。另外，设备维修费用也相对其他生产费用开始急剧的增加。在这样的背景下，产生了预防设备故障的想法，并形成了新的较为科学的管理体系预防维修，以便在事故发生之前就进行检修或更换零部件。这种维修方式对设备的科学管理起到了积极作用。这个阶段的设备维修管理是基于如下的认识，即设备故障可以进行定期预防的，其依据是它们的故障率呈现“浴盆型式”的变化趋势。也就是说，设备在使用寿命周期中，故障率呈现出由递减、到恒定、最后至q 递增的变化趋势。统计数据表明，一些设备在使用初期，因其固有缺陷而具有较高的故障率，随着使用时间的延长，这些缺陷在磨合、维护和修理过程中被逐渐消除，故障率呈现下降的趋势。在其后的一个相当长的间隔期内故障率保持一个较低的恒定值，这个间隔期是设备的主要工作期。随着工作时间的迸一步延长，设备由于劣化积累的结果进入耗损期，故障率开始急剧地增加。这时，只有进行较彻底的修理，设备才能重新恢复到较低的故障率水平。这种变化趋势表现出一种设备技术状态周期变化的特性，因而应当实施定期预防维修方式。这一阶段代表性的管理模式有前苏联的计划预修制(I Il i P)和美国的预防维修制(P M)。本阶段的维修管理理论基本上是与当时的生产实际相适应的，因而对生产的发展起到了重大的推动作用。但实践中也暴露出以上两种设备管理模式一定的局限性。1 1 3 现代维修阶段第三阶段(近二、三十年来)是多种维修体制并行阶段，即现代维修阶段。这一阶段设备管理科学的发展更是方兴未艾。这些发展表现在以下三个方面。(1)在工业生产中对设备有效利用率、生产安全性、维修费用产品质量等方面的要求上，这种要求比以往任何时候都要高得多。(2)在新一代设备管理中，特别强调全员、全过程的管理，使管理工作渗透到所有与之相关的领域。(3)在继续发展新的维修工艺的同时，在故障机理研究、故障诊断技术上取得重大进展，状态维修在技术上有了良好的基础。设备管理发展进入现代阶段，而现代设备管理涉及学科领域广泛，已成为-f-边缘的、综合性的、系统的学科。一方面，前苏联、美国、英国、日本、瑞典等国家的设备管理工程都基本形成自己的设备管理体系，并各具特色：另一方面，设备管理的新趋势、新思想和新模式仍不断涌现，不断注入新的活力。这一阶段的特点是多种维修体制并行和发展，这些维修模式都强调维修的主动性和维修策略的灵活性，把设备的可靠性和利大连理工大学专业学位硕士学位论文用率放在首要位置上来确定维修方式。其中几个典型代表有：后勤工程学、设各综合工程学、全员生产维修制、以可靠性为中心的维修、全面计划质量管理、以利用率为中心的维修等。1 2 设备维修科学发展中的几种典型理论和模式1。2 1 计划预修制即原苏联的定期计划预防维修制度，全称是设备的统一计划预修和使用制度。这套维修管理制度是以磨损补偿原理为依据，修理周期结构为核心，以运行台时为决定因素，以一套定额标准为基础的预防维修制。“3 它是3 0 年代开始从“检查后修理制度”、“标准修理制度”和“定期修理制度”三种形式中演变和发展起来的。5 0 年代引入我国后，这种维修制度也成了我国设备管理的主导形式。在6 0 年代以后，计划预修制逐渐暴露出一些问题，主要是：预先制定的计划不能确切反映客观实际，影响技术和经济效果；存在过剩修理或维修不足现象；按管理顺序分工，指责过于呆板：忽视操作人员的参与；忽视设备的日常保养；维修组织形成上缺乏经济性。1 9 8 8 年前苏联对计划预修制作了修订。新制度把预修制度的目标定为减少设备运行费用和减少设备停机损失。新制度把维护放在首位，修理放在第二位。新制度重视专业修理厂的作用，由于专业厂的修理质量高并且成本低，因此更多发挥专业厂的作用，对保证设备的的可靠或经济运行有利。通过这些修订或改革，使传统的计划预防维修朝着更科学化的方向发展。1 2 2 后勤工程学及预防维修体制和生产维修体制美国于6 0 年代在经典的后勤学的基础上，吸收了寿命周期费用、可靠性、工程等现代理论雨形成和发展起来后勤工程学(L o g i s t i c s)。后勤工程学是体现设备一生综合管理和保障的比较完整的科学，是研究资源的需求、设计、供应和维修，并以后勤保障、计划作为对象的管理艺术、管理科学和工程技术活动。翻预防维修体制(P M：P r e v e n t i v eM a i n t e n a n c e)是后勤工程学中的一个具体环节，是从五十年代初开始普遍推行的。由于现代化设备的发展带来了维修费用和设备故障损失的增加，为预防故障的发生和减少故障停机损失，P M 起到重要的作用。蹦的基本活动包括两个方面：其一是定期检查各种设备，以早期发现设备的劣化和预测故障的发生：其二是组织设备的维护保养，避免发生设备故障，对早期发现的故障应随时进行调整和维修。”生产维修体制(P M；P r o d u c t i v eM a i n t e n a n c e)是在预防维修体制的基础上进一步提出来的，其宗旨是“以生产为中心，为生产服务”。具体由四种维修方式构成：维修预防(M a i n t e n a n c eP r e v e n t i o n)、事后维修(B r e a k d o w nM a i n t e n a n c e)、改善维修(C o r r e c t i v eM a i n t e n a n c e)和预防维修(P r e v e n t i v eM a i n t e n a n c e)。这一维修体制突出了维修策略的灵活性，吸收了后勤工程学的内容，提出了维修预防、提高设备可靠性设计水平以及无维修设计思想。“1 2 3 设备综合工程学设备综合工程学(T e r o t e c h n o l o g y)是由英国人丹尼斯巴克斯于1 9 7 0 年提出的，是为了求得经济的寿命周期费用，而对与有形资产有关的工程技术、管理、财务以及其他实际业务加以综合研究的学科。其中设备的寿命周期费用(L C C：L i f eC y c l eC o s t)指设备一生的总费用，包括设置费和维持费，涉及到安装、调试、维修、改造和更新全过程。设备综合工程学认为设备维修管理最根本的是保证前期管理，即做好可维修性和可靠性设计，然后在设备一生中，以技术为基础，把管理作为手段，达到寿命周期费用最经济的目的，这是对传统管理思想的一大变革。设备综合工程学一经提出就在英国迅速推广，在国际上也得到广泛的认同和接受，如日本、瑞典等国家相继开始了寿命周期费用的研究和应用，并取得很大的成效。2 4 金贯生产维修制全员生产维修制(T P M：T o t a lP r o d u c t i o nM a i n t e n a n c e)是由日本于1 9 7 1 年提出的，是在美国的预防维修和生产维修体制的基础上，吸收了英国的设备综合工程学原理，同时结合日本的设备管理经验逐步发展起来的。其目的是建立生产系统的最高效率，突出特点是“全”，即全效率、全系统和全员参加，其中全系统是载体，全效率是目标，全员是基础。全效率是指设备寿命周期费用评价和设备综合效率，具体做法在于限制和降低设备的“六大损失”，即设备故障停机时间损失，安装与调整损失，闲置、空转与短暂停机损失，减速损失，加工废品损失以及试运行减产损失。全系统是指生产维修的各个方面均包括在内，如预防维修、维修预防、必要的事后维修和改善维修。全员参加是指这一维修体制的群众性特征，从公司经理到相关科室，直到全体操作工人都要参加。尤其重视操作工人的自主小组滔动。T P M 强调日常维护保养，推行点捡制，及时消灭微小故障。T P M 不仅在日本得到广泛应用，在世界其他国家也受到欢迎，逐渐演变为一种企业维修文化。近年来，T P M 又提出了更高的目标：“故障为零，事故为零，损失为零”，赋予T P M 以新的意义，如全面效益管理、全面完善生产等。弛”大连理工大学专业学位硕士学位论文1 2 5 以可靠性为中心的维修以可靠性为中心的维修(R 例：R e l i a b i l i t yC e n t e r e dM a i n t e n a n c e)是美国在6 0年代提出并开始应用的，经过几十年的发展和完善，已成为维修管理实践的基础。R C M的指导思想是根据对设备的故障后果评价和分析的结果来制定一个安全、运行经济和维修费用节省的维修大纲。与其他维修模式的最大不同在于R C M 以设备的可靠性和设备故障后果作为确定维修方式的依据，对潜在故障、安全性和环境性故障以及隐蔽性故障要以故障后果作为确定维修方式的主要依据，对使用性和费用性故障后果的确定要以其经济性和使用率为主要依据。R C M 最大的意义就是避免实旅不必要的维修工作，从而减少寿命周期费用。4”1 3 我国设备维修管理体制的发展1 3 1 我国设备维修管理体制的发展概况解放后的第一个5 年计划是我国国民经济发展的一个黄金时期。工业化水平大大地向前迈进了一步，奠定了设会主义经济的基础。我国设备管理开始了第一阶段，即恢复引进阶段。在这个阶段引进了原苏联的计划预修制，建立起了具有较高水平的设备使用和维修管理队伍及一系列管理规章制度，实行的维修方式主要是以固定周期进行维修作业的定期维修。从1 9 5 8 年至1 9 6 5 年是我国设备管理发展的第二阶段。在这个阶段，在实行计划预修制的同时，结合我国的具体情况，逐步创立了一套自己的设备管理方法。1 9 6 3 年原第三机械部制定了设备预修和使用管理暂行条例，它是解放后我国工业企业机械设备管理工作发展的一个重要标志和总结。提出很多好的设备管理原则和方法，如：(1)在方针政策方面有实行“以预防为主，维修保养与计划检修并重”的方针，“专业维修和群众维修相结合”，“追求安全、可靠、经济、合理”，“先维修后制造”等原则。创立了“三级保养大修制”。o”(2)在组织活动方面形成了检查贯彻上级方针政策，相互交流经验，进行技术协作的机动地区协作组。(3)在发动群众参加管理方面有“三好四会”(管好、用好、修好、会使用、会保养、会检查、会排除故障)；润滑“五定”(定点、定质、定量、定时、定人)；“四项要求”(整齐、清洁、润滑、安全)；包机制(设备维修的经济责任制)。(4)在维修实践中不断完善设备维修工艺水平。在十年动乱期间，设各管理工作也遭到了严重的破坏。七十年代后期，特别在十一届三中全会以后，我国的工作重点转移到经济建设上来，国民经济又迎来了一个全面发展的新时期。设备管理工作也走上了恢复和发展的新阶段。我国设备管理工作者重新了解了国际设备管理的现状及其动态，越来越感觉到传统的设备管理存在着许多弊病。针对这种情况，广大设备管理工作者开展了设备管理改革，设备故障诊断仪器和方法的研究及状态维修的实践，并取得了可喜的效果，突出表现在：(1)大修周期的普遍延长；(2)设备维修人员对设备的技术状态心中有数；(3)严重的恶性事故减少；(4)设备的有效利用率提高；(5)易于生产部门和设备维修部门的协调；(6)大大地减少了维修的费用。1 9 8 2 年我国成立了中国设备管理协会，1 9 8 3 年公布了国营工业交通企业设备管理试行条例。1 9 8 4 年筹建了中国设备管理培养中心，在此期间，相继召开了多次设备管理方面的工作座谈会和学术年会。在维修管理制度改革实践的基础上，为了使设备管理规范化、制度化，做到有章可循、有法可依，国务院于1 9 8 7 年颁布了全民所有制工业交通企业设备管理条例。在条例中对设备管理的指导思想、目标及管理体系的各个方面做了概括性的阐述，明确提出要实行综合管理的原则。条例是我国设备管理现代化进程中的一个新的里程碑。当前我国企业设备维修管理部门的技术人员，正努力总结我国几十年来设备管理的经验，学习和借鉴国外先进的管理思想和方法，应用现代科学技术，结合企业具体情况，在设备维修管理制度领域里努力探索出一条适合于我国国情的新途径。1 3 2 我国交通系统设备管理工作进屣情况与全国其它行业一样，在新阶段中，我国交通系统企业设备管理现代化工作也取得显著的进展。1 9 8 4 年大连港和上海港机厂被交通部定为贯彻国营工业交通设备管理试行条例的重点试行企业，在设备管理方面摸索出了许多经验。交通部于1 9 8 9 年3 月颁布了全民所有制交通企业设备管理办法。此办法中对各级管理机构及其职责、设备的前期管理工作、设备的使用、维护和检修、设备改造和更新以及设备管理的基础工作等都作了规定。为了提高管理水平，交通部于t 9 9 1 年6 月又公布了 1 9 9 1-2 0 0 0年交通企业设备管理现代化纲要。在纲要中提出了十年奋斗目标；到八五，期末，交通各企业的设备管理工作应做到优化选型、正确使用、精心维护、及时维修、适时更新、考核有指标、消耗有定额，基本建立起设备管理现代基础。部分大、中型企业实现设备管理现代化，主要骨干企业跨入国际先进行列。根据全国的条例、交通部大连理工大学专业学位硕士学位论文的办法、纲要等有关重要文件，交通各企业在加强设备管理工作、推行设备管理现代化方面。作了大量的工作，并取得了显著成绩：先进的状态监测和故障诊断技术得到开发和应用；计算机技术设备辅助管理得到普遍推广；新的维修管理制度和体制逐渐形成和发展，并在一些港口企业中实行和推广，其中较突出的是船舶维修保养体系和港口机械针对性维修管理体制的提出和实施，这是设备管理发展的重要成果，也是我国交通系统设备管理进入一个新阶段的重要标志。其中“船舶维修保养体系(C W B T)”是由交通部支持，上海海洋运输公司和上海海运局合作开发、研制的，该项目于1 9 9 1 年7 月通过交通部鉴定，并列为国家重点新技术推广项目。该项目试图对船舶技术管理内容、方法、手段等方面进行改革，建立一套以机务监督为中心的机务管理体制，重点解决维修计划插板式管理和计算机管理相结合问题，为以状态为依据的维修方式的推行打下了基础。不足之处是该系统仍采用定时计划的维修方式，且以经验为依据开展维修活动，缺乏科学的适时的维修决策支持系统，在该领域，我国与发达国家相比仍有较大的差距。港口机械针对性维修管理体制是由国内高校老师与港口企业通过合作研究于1 9 9 0年提出并在烟台港首先试行，随后开始在其他港口企业推广应用，并取得比较好的效果，1 9 9 9 年被交通部确定为重点科技成果推广项目。“”目前，这一制度正通过实践不断地得到完善和提高。1。4 本课题的提出港口作业船舶是一类复杂的装备，它是当代许多先进技术的综合，它的维修管理同样涉及到许多新的技术和方法。在过去相当长的一个时期里，我国船舶机械维修管理一直沿袭原苏联五十年代所推行的一套传统的计划维修管理模式。8 0 年代以来。特别是自1 9 8 7 年国务院颁布全民所有制工业及交通企业设备管理条例之后，机械设备维修理论及实践有了新的发展，许多船舶管理部门提出了积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和维修技术现代化水平的方针，一些船级社也正在积极推行以油液检测为主要技术手段的状态检修制度。比如世界上比较著名的劳氏船级社(L R)、美国船级社(A B S)和挪威船级社(D N V)等都开展了状态监测研究并制定了相应的规范。c 1 2。“1然而，由于一个新的管理制度的建立，需要一个发展和实践的过程，故至今在许多单位包括大连港传统的维修管理模式仍没有完全被取代，或虽采用了一些故障诊断手段，但没有与维修决策结合起来。以工作时间为基础的计划预防维修制仍占有重要地位，维修决策工作还是采用经验方式进行决策。这种情况显然已不能适应船舶机械设备管理发展的器要，尤其在当今社会主义市场经济的建立和飞快发展的形势下，设备管理现代化的任务更加迫切和艰巨。大连港多年来一直十分重视船舶机械设备的现代化科学管理。在与院校的合作下，进行了积极大胆的改革，9 0 年代初，开始对拖轮全回转装置(即D P 机)实施状态监测工作，后得到船检部门的认可，拖轮全回转装置的维修间隔期由4 年延长至8 年。近年来，中国船级社相继出台了螺旋桨轴状态监控规范和船舶柴油机状态监控规范，这些规范的出台对船舶机械推广应用状态维修提供了可能。“”根据大连港船舶机械维修工作的实际情况，目前既有大量的定期维修项目，又有基于状态监浏的状态维修硬目(如D P机、船舶柴油机等)，还有部分低值、不重要设备的事后维修方式。在这种情况下，原来那种计划预修制已经不符合我港的实际情况，有必要研究提出一种新的维修制来指导我港船舶机械的维修管理工作，即船舶机械针对性维修体制。1 5 本课题的主要研究内容本课题主要从针对性维修体制理论和实际应用两个方面进行了研究，具体包括：(1)针对性维修体制的理论研究。包括该体制的理论依据、主要内容与特点、未来的发展等。(2)实行针对性维修体制的相关支持理论研究。包括油液监测技术的理论与方法以及维修决策理论与方法等。(3)针对性维修体制在大连港船舶机械上的应用研究。包括对大连港船舶机械现有的维修管理体制研究以及状态监测技术体系研究、油液监测技术在大连港船舶主柴油机上的实际应用研究以及大连港船舶机械维修决策支持系统的建立等。文章的总体结构如图1 1 所示。大连理工大学专业学位硕士学位论文图I 1 文章总体结构图F i g i 1 T h ed i a g r a mo f t h ea r t i c l es t r u c t u r o一9 一2 针对性维修体制2，1 概述针对性维修体制是按设备综合管理原则和以可靠性为中心的维修思想，从企业设备管理的实际出发，采用设备管理工程学及运筹学的有关理论、方法，根据设备的形式、性能、使用条件等，对整个维修管理对象按设备、总成予以分类，分别实施不同的维修方式(即：事后维修、定期维修和状态维修)，以实现系统综合维修管理费用最经济、综合效率最高的目标。“”。”可靠性理论表明，定期维修只适用于确有耗损故障的零部件，对于偶然故障是无效的：而对于大多数复杂设备来讲，其失效是偶然性的，因此对复杂设备来讲，仅采用定期维修方式是不适用的。另外可靠性理论还表明，维修的主要任务就是通过对影响可靠性的各种因素的控制，保证设备的可靠性保持在一定水平上。这种控制是通过一系列具体维修特别是日常性维护保养工作来实现的。另外，针对性维修体制的技术基础在于，大多数有故障或是即将发生故障的部件都将会给出它已处于失效边缘或正在恶化的警告信息。这些警告信息包括振动、温度变化、压力变化、油中出现金属颗粒等。因此，无论是设备分类，维修周期的求解或劣化趋势预测、维修决策分析处理，都将涉及到大量复杂的静态或动态信息，要从中获取对指导维修有用的信息，仍采用以前的经验是不够的，而必须采用现代的信息处理方法。广泛收集该方面的专家经验和知识，建立相应的数据库、模型库、知识库等，借助计算机完成复杂机械系统维修的综合决策，实现对维修工作的真正有价值的指导。2 2 针对性维修体制的理论依据针对性维修体制的基础是设备综合工程学和以可靠性为中心的维修思想。设备综合工程学的原理是强调设备寿命周期费用最经济的原则，把相关工程技术、管理、财物等综合起来，实现设备整个寿命周期综合管理，达到降低维修费用和提高设备综合效率的目标。以可靠性为中心的维修理论认为，维修的目的是为了保持和恢复设备的固有可靠性，即根据设备的可靠性状况。以最少的维修资源消耗，运用逻辑决断分析法来确定所需的维修内容、维修时机和维修级别，制订出相应的维修计划，达到优化维修的目的。维修管理工作的关键是什么时侯做什么(维修方式)以及由谁来做(维修级别)，其中什么时侯做什么，即维修方式的选择尤为重要，因为这直接关系到设备技术状态、停机损失、维修费用和利用率等指标。大连理工大学专业学位硕士攀位论文随着科学技术的发展，为了适应设备高度复杂化和设备可靠性提高带来的对传统维修的挑战，人们革新了传统观念，获得新的认识，归纳起来主要有下面几点。“”2。2。1 故障与故障规律设备或设备的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态，称之为功能故障，简称故障。对某些不可修复产品如电子元器件、刹车片、轴承密封装置等的功能故障则称为失效。故障的表现形式称为故障模式，如磨损、腐蚀、断裂等。故障模式相当于医学上的“病症”。机械、液压、气动产品常见的故障模式有断裂、磨损、变形、腐蚀、疲劳、老化、结构破坏、机械卡住、颤振、不能保持在指定位置、内漏、外漏、流动不畅、接触不良等。根据引起设备功能故障的故障模式的多少可将设备分为简单设备和复杂设备两类。所谓简单设备是指只有一个或很少几个故障模式会引起功能故障的设备。如刹车盘的故障模式主要是磨损，这种设备属于简单设备。简单设备发生故障的原因是由于作用在设备上的外加负荷所产生的应力超过设备本身所能承受的能力。使用经验及试验结果表明，有些简单设备的故障率与时间变化的关系如图2 1(A)所示。它的故障率是两头高、中间低，图形有些像浴盆，故称为浴盆曲线。这是一种经典故障率曲线，于1 9 5 1 年发现的，1 9 5 9 年被正式命名为浴盆曲线。由图2 1(A)可以看出，设备的故障率随时间的变化可划分为三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。早期故障期出现在设备使用的早期，其特点是故障率较高，且故障率随时间的增加而迅速下降。早期故障通常是由于设计、制造上的缺陷等原因引起的。例如使用材料不合格，装配不当等造成的。在早期故障期之后的是设备的有用寿命期，称之为偶然故障期，其特点是故障率低且稳定，近似为常数，它实际上是设备可以有效使用的寿命时间，应设法尽量予以延长。偶然故障是由偶然因素引起的，如应力突然超过极限值、工艺缺陷、材料弱点、维护不当、操作错误等所造成的。耗损故障期出现在设备的有用寿命期的宋期，其特点是故障率随时间的增加而加大。耗损故障是由于设各内部的物理变化、化学变化或生物变化所引起的磨损、疲劳、腐蚀、老化、耗损等原因所造成的。耗损故障期的起点实际上就是技术上最佳的维修时机。过去很长一段时间，人们认为设备都有早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。但实际情况并非如此，除了有少数是耗损性失效占绝对优势的情况外，不少设备只有其中的一个或两个故障期。特别是对具有多种故障模式能引起故障的设备，即所谓的复杂设备，失效率变化的浴盆曲线是不适用的，事实上浴盆曲线有非浴盆化的趋向。7 0 年代后期人们通过统计分析发现，较典型的故障率曲线有6 种基本型式，如图2 1所示。其中图2 1(A)是前面介绍过的典型的浴盆曲线，如果对产品结构、材料、工艺进行可靠性设计与试验，并且具有健全的质量控制制度，那末可以肯定地说，服从这一规律的产品或零部件不会超过4，而且它们都是结构、工艺等尚不成熟的产品或零部件；从图2 1(B)到图2 1(F)都属于非浴盆化的失效率，图2 1(B)没有早期失效期，且其有效寿命的失效率为常数或略有增长，属于这种情况的产品或零部件的结构、工艺都是成熟的、系列化的、或者是经厂商认真筛选过的：图2 1(C)没有明显的早期失效期和耗损失效期，且其失效率是持续增长的，这是典型的磨损特征，应用摩擦学的最新成果是降低其故障的最佳途径；(A)(B)(C)(E)图2 1 故障率曲线的基本型式F i 9 2 1 T h eb a s i ct y p eo f t h em a l f u n c l i o nC R l r V e(F)大连理工大学专业学位硕士学位论文图2 1(D)的失效率是阶梯式的跳跃增长，这是由于不良维修或不良的操作引起的。不良的维修常常将高故障机制引入到稳定系统中，即通常所说的“越修越坏”。因此，对于稳定系统不应随意解体，不良的操作经常表现为违章操作和超负荷。在这种情况下，受损设备或其零部件再也不会复原了，在每一次“受损”之后，其失效率总是跳跃式的增长：图2 1(E)完全没有早期失效期和耗损失效期，其失效率呈现为常数，其故障是随机的，而且与运行时间无关，这