現有船舶設備國標分類編碼體系問題分析

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(1.武漢理工大學 能源與動力工程學院,武漢 430063；2.武漢市船舶檢驗所，武漢 430030)

船舶設備分類是根據設備的屬性或特征，采用有線分類法、面分類法和混合分類法等方法，將設備按一定的原則和方法進行區分和歸類，并建立起一定的分類體系和排列順序。船舶設備編碼是對設備賦予具有一定規律、易于計算機和人識別處理的符號，形成代碼元素集合。在設計代碼時，需充分考慮代碼的唯一性、合理性、可擴充性、簡明性、適用性、規范性、穩定性、含義性、、容量等方面的特性。從船舶的全壽命周期來看，船舶設備分類及編碼不僅要考慮現代船舶智能運維的工作需求，還要考慮如船廠、設備制造商等上下游供應鏈企業的數據共享及融合。分析現有的國家、行業標準，以及用戶自定義的編碼體系，提出目前船舶維修保養體系(CWBT)國家標準中存在的編碼重復，結構不明確，含義與名稱不匹配等問題，說明在實際使用中應該注意的問題以及改進的方向。

1 現有設備分類編碼體系分析

1.1 國家標準分類編碼體系

1)固定資產分類與代碼[1]。適用于固定資產管理、清查、登記、統計等工作，采用線分類法，其編碼方法見圖1。

圖1 固定資產分類代碼構成

2)船舶維修保養體系(CWBT)代碼[2]。適用于遠洋、沿海、江河運輸船舶的管理，工程船舶、艦船與海上設施的管理可參照執行，CWBT代碼體系采用線分類法，其編碼方法見圖2。

圖2 CWBT設備代碼結構

1.2 行業標準分類編碼體系

1)鐵路運輸設備分類與代碼[3]。適用于鐵路系統的信息處理與交換工作，采用線分類法，編碼方法為層次結構碼，原則上分6層，根據實際需要可適當增加層次，代碼第1層至第3層，每層均以2位阿拉伯數字表示，代碼從“01”開始，按升序排序，最多編至“99”。

2)飛機保障設備分類及代碼[4]。采用線分類法為主，面分類法為輔的混合分類結構，以保障設備維護對象為面，即大類，以保障設備功能為層級，小類、細類構成混合分類體系，代碼結構見圖3。由大類代碼、保障設備標識符“B”和分隔符“/”、小類代碼和細類代碼共8位字母和數字組成。

圖3 飛機保障設備代碼結構

3)郵政運輸裝卸設備分類與編碼[5]。適用于郵政運輸裝卸設備的管理，采用17位數字碼，包括分類部分代碼和標識部分代碼，其中分類部分代碼采用5位數字碼(規定取非零數字為有效數字)，標識部分代碼由設備管理和使用機構代碼 (8位數字碼)及設備序號 (4位數字碼)組成，其結構見圖4。

圖4 郵政運輸裝卸設備分類與編碼

4)煤田地質設備信息代碼[6]。適用于煤田地質系統和生產礦井地質勘探隊伍的設備管理，其設備信息代碼由8位數字組成，各位數字含義見圖5。

圖5 煤田地質設備信息代碼

1.3 其他船舶設備管理編碼體系

1)SFI編碼體系。SFI 分組是目前全世界航運業和海洋工程業使用最廣泛的分類體系，可以作為海運行業和海洋工程行業的基本標準。SFI的分組系統編碼結構由3位0～-9的數字構成，分別表示主組、組和分組；在分組代碼的基礎上加上3位數字定義具體設備碼。

2)較有代表性的是邢恩普[7]。根據其所設計船舶設備維修管理系統實際數據存取的需要，自行定義系統船舶設備結構編碼見表1。

大多數設備分類編碼體系以線分類法為主，編碼方法較多采用縮寫碼、層次碼或組合碼；代碼表現形式較多采用數字字母混合格式代碼或者數字格式代碼，這些編碼體系在穩定性、含義性、代碼長度、結構與格式、容量等方面有自身的特點。

為使設備管理系統能實現信息資源的共享，在進行設備分類編碼時，應優先選用國家或行業信息分類編碼標準，或在現有標準的基礎上進行延拓和細化，因此針對船舶的設備管理，應優先選用CWBT代碼或SFI編碼，以便更好地實現與船檢部門、上下游企業等進行數據交換和共享。

表1 某船設備維修管理系統的設備編碼結構

2 CWBT2009代碼體系應用分析

CWBT最新標準于2009年頒布，為適應現代計算機信息管理的發展，其代碼體系較之前版本作了較大調整。

2.1 分類代碼結構分析

CWBT采用4個層次的分類屬性構成了4層次分類結構，分類屬性確定為大系統、次子系統，組件(設備組)和維修設備(部件)，保證了分類結構的穩定性。代碼結構除將第2層級和第3層級合并為一個代碼段之外，其余結構與分類結構完全對應，再加上可供執行人自定義的代碼段，形成4組代碼段，每組代碼段中間用“-”連接；采用剛性碼方式，其中第1層代碼采用2位英文字母表示，第2、3層次分別采用1位和2位數字代碼，第4層采用3位數字代碼；代碼的取值方式采用靜態取值與動態取值相結合的方式，靜態取值如CWBT體系將船舶設備類別按泛指功能分為30個主系統，取系統英文名稱的前兩個單詞首字母作為第一層代碼；另外，CWBT標準列出了372個從“001”(氣缸蓋)到“916”(專用軟件)非連續使用的維修設備(部件)代碼供用戶取值或在此基礎上進行擴展。動態取值如執行人自定義代碼段可以采用順序碼對維修設備進行實例化。這樣的取值方式能較好的進行分類，也預留了較大的擴展空間。

CWBT代碼清冊總共列出3003個代碼，供用戶參考使用。通過對CWBT代碼清冊進行分析，大多數代碼呈現出按層次遞進編碼的規律，如“AS-000-000-000”僅表示主系統層級，即為空氣系統；“AS-100-000-000” 表示子系統層級，即為空氣系統的一個子系統，啟動空氣系統；“AS-101-000-000” 表示組件層級，即為啟動空氣系統的一個組件，為啟動空氣管系；“AS-101-149-000”表示啟動空氣管系中的“閥件”這一類維修設備。由此可見，各代碼段的有效編碼為非“0”才具有明確意義。

2.2 執行人自定義代碼的理解方式

CWBT代碼體系中，沒有關于執行人自定義3位數字碼的詳細說明，只在代碼編制方法部分給出一個示例“主系統為空氣系統，子系統為啟動空氣系統，維修部件為空壓機，自定義為No.3號的設備代碼表示為：AS-102-152-003”。CWBT代碼清冊列出的所有代碼其執行人自定義的3位碼均為“000”，因此，可推斷出這3位應該是順序碼，但順序碼的起始數應該是“000”還是“001”會形成不同的理解方式：①起始數為“000”，表示CWBT代碼清冊列出的所有代碼即為實際可用的代碼，用戶可直接使用；如遇到多臺相同設備時，執行人自定義碼從起始數“001”開始順序應用；②起始數為“001”，表示CWBT代碼清冊列出的只是1個目錄結構，用戶根據這個目錄結構，結合該設備的臺套數，對執行人自定義的3位碼從“001”開始編碼實例化，形成實際設備代碼。這2種理解方式都嚴格遵守CWBT的編碼規則，但對系統的設計有不同程度的影響。

2.3 部分代碼重復使用

CWBT代碼清冊列出的3 003個代碼中，共有54個代碼被重復使用，其中3個代碼重復使用2次，見表2。有51個代碼重復使用1次，見表3。由于設備編碼在設備管理系統中通常作為主鍵使用，因此用戶在使用時這些重復出現的編碼時應給予注意。

表2 重復使用2次的代碼表

2.4 維修設備代碼無標準定義

有些代碼的3位維修設備代碼無法在維修設備(部件)代碼表中找到。例如表4的代碼，其代碼的維修設備(部件)代碼分別為“464”、“559”和“106”，而維修設備(部件)代碼表已定義的372個代碼并不包含這3個代碼的定義，如果用戶已應用了表4中的這些代碼，在自定義維修設備(部件)代碼時則須注意這3個維修部件代碼已被占用。

表3 重復使用1次的代碼表

表4 維修設備(部件)代碼無定義

2.5 部分維修部件代碼含義與名稱不匹配

有些代碼的維修設備代碼所代表的含義與設備名稱并不一致。例如，表5中兩個設備代碼的維修設備(部件)代碼分別為“146”和“424”，在維修設備(部件)代碼表中分別對應“真空引水裝置”和“窗戶”；而根據設備名稱，“報警裝置”的維修設備(部件)代碼應為“305”，“引水員梯”的代碼應為“524”。

表5 維修設備(部件)代碼含義與名稱不匹配

2.6 組件(設備組)代碼起始數不明確

各代碼段的有效編碼為非“0”才具有明確意義。但仍有一些例外，例如正常的代碼“UA-500-000-000”，其中“UA”表示自動化監測與遙控系統，第2層級的數字“5”表示機艙監控報警系統；但后續的一系列設備代碼的組件(設備組)層級代碼卻從“00”開始，如“UA-500-304-000”、“UA-500-305-000”，等；可以理解為組件(設備組)代碼這個層級缺失，也可以理解為組件(設備組)代碼這個層級以“00”作為起始數，并且組件(設備組)層級代碼“00”代表的含義并沒有明確說明，這樣的代碼讓用戶不容易理解現有代碼的層級結構和碼位的具體含義，并且一些這樣的代碼已被其他標準[8]和相關船檢規范引用，因此用戶使用時給予注意但不建議進行調整。

2.7 代碼層次關系不明確

以生活設施編碼為例，見表6，生活設施主系統下各子系統的代碼從“1”開始順序編碼，子系統后的數字碼全設為“0”，表6的第1行以及接下來的后續4行給人非常清晰的系統和子系統的層級概念以及子系統劃分思路；但到第6行時，一方面，用子系統代碼“5”來定義“升降設備”這個子系統，另一方面卻加入維修設備代碼“568”來表示“升降設備”這類設備。

表6 部分生活設施代碼表

類似的情況見表7，代碼“DO-300-000-000”用以表示子系統層級的“頂推及拖帶設備”，然后定義了代碼“DO-301-629-000”表示“船用拖帶設備”，再定義了 “DO-301-078-000”、“DO-301-607-000”等隸屬于“船用拖帶設備”的維修設備層級代碼。此時代碼“DO-301-629-000”的層級關系可以理解為組件(設備組)層級，也可以認為是與“DO-301-078-000”同一層次的維修設備層級的。從設備管理和維修的角度而言，只要將維修管理工作通過代碼對應上相應設備即可，但這樣的代碼體系會使用戶通過代碼按層級關系遍歷設備時造成困擾，另一方面層級關系不明確也會影響用戶自定義編碼。

表7 部分頂推及拖帶設備代碼表

2.8 分類代碼重復

在CWBT編碼清冊中，表示 “汽輪機主機減速齒輪箱”這個設備組層級的有2個代碼，分別是“MT-104-000-000”和“MT-106-000-000”。在同1個主系統和子系統下，用“04”和“06”兩個不同的設備組代號去定義同1個設備組，這也會給用戶使用時帶來困惑。

3 智能船舶設備代碼的探討

由于智能船舶的動力穩定性要求較高，其關鍵設備應至少能保證單個航次的可靠性。因此無人船舶將深度運用基于設備的健康狀態的視情維修，其維修時間窗口及維修方式可能轉變為航行期間無人參與自動進行，船舶靠港期間岸基保障人員快速進行或船舶靠港期間岸基保障人員直接更換能滿足下一航次可靠性要求的設備，設備維修保養將更多地轉移到岸基進行，并且完成維修保養的設備將可能重新應用到另一艘船舶上，因此，船舶設備應具有一個全壽命周期內有效的身份證號來進行標識，可以考慮采用“設備分類號+設備型號+產地代碼+出廠日期+順序碼+校驗碼”之類的特征組合碼對船舶設備進行編碼。

考慮到隨著移動設備的飛速發展，通過移動設備來對船舶設備進行信息查詢、定位跟蹤等會逐漸成為主流方式，如果將二維碼與船舶設備相結合，通過掃描二維碼的方式快速的獲取到船舶設備的信息并且可以提交設備的實施狀況，這對于信息的交流和設備的管理是十分便利的。