現代艦船計劃修理技術管理方法介紹

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(中國艦船研究設計中心，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年須進行一次大規模計劃修理[1]、以便及時有效地恢復戰術技術性能。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修理廠家承擔，艦船研制的總體設計單位未參與其中，難以從艦船總體角度上做好技術管理和修理設計工作，對保證修理效果，有效控制技術狀態不利，也與海軍艦船裝備發達國家開展的科學化、正規化技術管理和修理設計相差甚遠。

現代艦船大量采用新理論、新技術、新材料、新工藝，系統性強，科技含量和技術水平高，全壽命周期計劃修理難度大。要求建立有效的技術管理機制，實質性開展修理設計，并逐步提高其科學化和正規化水平。特別應采取措施保證單機和系統修理效果，有效控制修理工程范圍和經費，保證修理過程的可追溯性，以提高艦船戰備完好性，節約壽命周期費用、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)修理設計。艦船運行一定年限后，應對其系統、設備進行有針對性的預防性拆檢、維護、保養，更換壽命件，排除故障隱患，減少故障發生的概率；同時，系統、設備歷經3至4年運行，可能會出現大量故障，應對故障項目予以確認，并對其產生原因、修理技術措施、修理后應達到的技術要求進行分析、描述，以便有效排除故障及組織修后質量驗收。為此，需在修前進行計劃修理設計，并逐步推進修理設計科學化、正規化。

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狀態進行實時監控，逐步實現維修保障管理、技術狀態監控和評估的數字化和信息化,須在修后進行完工設計、保證修理過程可追溯。

2)技術狀態控制。在艦船修理中，如果不進行總體技術狀態控制、采取就故障排故障的辦法而不考慮修理工程對其它設備及系統、總體的影響，就可能導致其重量重心、穩性[2]、不沉性、水密性、結構強度[3]、隱身性、總統磁特性等技術狀態失控，給后續保障和現代化改裝帶來困難，甚至給艦船帶來危險；同時，應對追加、擴大工程和備件更換進行控制，使工程范圍、更換備件數量、修理經費不無限擴大，以便既定的計劃修理經費用在關鍵處。因此，宜建立健全總技術責任單位牽頭的技術管理機制。

3)修理效果驗證。設備修理后的成套性、修理質量、系統工作協調性、修理后裝備性能指標的最有效途徑是進行系泊試驗和航行試驗。確定試驗項目應遵循充分且必要的原則：項目如偏多，則會導致試驗周期延長、試驗經費超標；項目如偏少，則不能有效驗證修理效果、影響后續使用。試驗之前應先行編制試驗文件，明確試驗項目、方法、程序，經各相關單位審查后實施，作為進行試驗的技術依據。

2 技術管理方法

2.1 方案設計

1)修前進行預防性維修方案設計，制訂計劃修理“預防性維修方案”。

在修前勘驗之前，依據設備運行時間、艦船修理條例、設備修理技術標準、艦船完工圖紙文件、設備隨機文件和設備預防性維修需求，研究確定塢內工程、船體、輪機設備、電力裝備、電子武器裝備等的預防性維修項目、預防性維修技術措施及修后技術要求，以減少裝備的腐蝕和磨損，更換老化件，在裝備故障發生之前就能有針對性地進行維修，使艦船處于良好技術狀態。某艘艦船塢修中，根據塢修“預防性維修方案”對連接、固定槳葉和軸的螺栓進行預防性拆檢、探傷，發現部分螺栓出現了裂紋。經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槳葉掉落的事故。

2)參加修前勘驗，進行故障修理方案設計，制訂計劃修理“故障修理方案”。

總技術責任單位牽頭、設備承修單位參加，根據艦(船)員編報的設備故障項目單，進行修前勘驗，確認故障項目及現象、分析產生原因、研究可以采取的修理措施，進行故障修理方案設計，制訂“故障修理方案”。包括塢內工程、船體、輪機設備、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、修理質量要求，固化技術狀態。確保排除裝備故障、恢復艦船戰術技術性能，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“預防性維修方案”、“故障修理方案”、設備修理技術標準，參照有關建造規范標準，制訂船體、輪機設備、電力裝備等的修理原則工藝，明確船體結構變形矯正、船體材料更換、船體結構焊接[4]、船體結構焊縫檢驗、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、做標志、設備拆卸、設備修理、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、做標志、設備拆卸、設備回裝[5]、電纜修換、簡單故障修理、壽命型故障修理[6]、復雜故障修理、特殊設備故障修理、修后試驗等的實施要求。“原則工藝”可用以規范修理人員的施工行為，以保證修理效果。

4)修后進行完工設計，保證修理過程可追溯。 保修期結束后，總技術責任單位依據修理全過程中收集的數據和信息、裝備技術狀態監測報告、裝備故障維修信息記錄表等編制整套計劃修理完工文件。完整記錄系統和設備修理情況、修理工程明細、故障原因及排除過程、備件更換情況、修前和修后技術狀態監測結果對比情況、試驗項目和試驗數據等。使艦船技術狀態受控、修理過程可追溯，可以為艦船現代化改裝及全壽命保障打下良好基礎；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；可以為開發艦船裝備故障信息處理系統提供數據庫基礎。

2.2 建立健全技術協調和技術狀態控制機制

1)擬制“技術管理規定”，實施規范的制度管理。總技術責任單位在修前準備階段擬制計劃修理《技術管理規定》。規定修前勘驗、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、技術協調、技術狀態控制、完工文件編制等工作的流程與要求，并明確“裝備技術狀態勘驗報告”、“裝備修理工程明細表”、“設備離艦修理登記表”、“備件換新審批單”、“舊備件移交登記表”、“技術聯系單”、“新故障排除方案審批單”、“技術協調表”、“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，統一下發給承修單位，并在修理全過程中指導、督促承修單位嚴格貫徹執行。

2)追加、擴大修理工程需進行會簽、審批，以控制修理經費。承修單位發現新故障、需擴大工程范圍時，應編寫“新故障排除方案審批單”；艦(船)員發現新故障、需追加工程時，應集中編報設備故障項目單，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”。“新故障排除方案審批單”主要內容包括“故障現象”、“故障原因分析”、“故障排除措施”、“預計所需備件”及“需增加的系泊、航行試驗項目”等，由軍方驗收單位、艦(船)員、總技術責任單位對其進行會簽、審批。

3)備件換新需進行會簽、審批，以節約備件采購經費。承修單位應盡量采用“原件修復技術”以節約備件采購經費，遇有備件無法修復、需要換新時，需填寫“備件換新審批單”，主要內容包括“備件名稱”、“圖號或標準號”、“規格型號”、“用途”、“生產單位”、“數量”、“單價”等，由軍方驗收單位、艦(船)員、總技術責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。總技術責任單位依據艦船系泊和航行試驗規程、“預防性維修方案”、“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，為后續編制各系統試驗冊奠定基礎。“系泊試驗大綱”主要內容包括系泊試驗目的、條件和項目；“航行試驗大綱”主要內容包括航行試驗目的、條件和項目。

試驗項目的確定既針對修理工程項目，有效驗證單機修理、恢復效果；又充分考慮單機修理工程對系統及其它設備的影響，檢查、驗證修理后系統的成套性和協調性。

2)編制各系統試驗冊，明確試驗方法及程序。總技術責任單位依據“系泊試驗大綱”、“航行試驗大綱”、設備修理技術標準、“預防性維修方案”及“故障修理方案”，編制船體、輪機設備、電力裝備、電子武器裝備等的試驗冊。試驗冊主要內容包括：系泊試驗目的、航行試驗目的、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)員根據試驗冊進行試驗驗收。

3 技術管理流程

為保證修理質量、縮短修理周期、節約修理經費、保證修理過程具有可追溯性，建立總技術責任單位負責的技術管理機制、規范艦船裝備計劃修理管理，提供現代艦船計劃修理技術管理工作流程，見圖1。

圖1 現代艦船計劃修理技術管理工作流程

4 結束語

總技術責任單位在研制艦船時遵循一整套嚴格的技術管理程序、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管理方法和程序，組織協調并指導承修單位及時排除疑難故障，彌補海軍軍內新裝備保障力量不足，為計劃修理保障提供有力技術支撐，以有效保證修理質量、縮短修理周期、節約修理經費[7]、保證修理過程具有可追溯性，從而提高艦船戰備完好性、節約全壽命周期費用、實現全壽命技術狀態閉環管理，并協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構優化[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．臨時開口船體結構強度數值分析[J]．中國艦船研究，2009，4(2)：28-33．

[4] 孟凡明，龐福振，姚熊亮，等．彈塑性固有應變法在厚壁球面艙壁結構焊接中的應用[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.