船舶柴油機維修決策研究

蘇六十

摘要：隨著社會經濟體制的全面改革，推動了我國各行業的發展。船運行業中船舶的穩定運行是提高船運效率和質量，保障船務企業發展的重要條件。因此，船務企業必須重視船舶柴油機維修工作，及時處理船舶柴油機問題能夠提高船運效率，強化船舶服務質量，提高船運企業的市場競爭力。因此，準確的開展船舶柴油機維修決策至關重要。本文針對船舶柴油機維修決策進行研究，了解現階段船舶柴油機維修管理發展趨勢，明確船舶柴油機維修決策方法，促進我國船務企業的健康發展。

關鍵詞：船舶;柴油機維修;決策方法

中圖分類號：S951.4+3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0113-02

0? 引言

隨著我國現代科技水平的不斷提升，許多自動化技術的應用改變了傳統生產設備的發展格局，使機械設備更加精密化和智能化。對于機械設備來說，其運行能力和實際狀態有著緊密的聯系，設備狀態直接影響到產品的成本、質量以及安全。因此，無論任何企業都要注重設備的高校運行，降低設備損耗，從而促進企業的可持續發展。對于我國日益壯大的船運領域來說，船務公司的船舶需要耗費大量的運行成本，同時船舶柴油機的維修也是一個重要問題，必須全面加強船舶柴油機的設備維修管理，構建科學的維修體系，才能保障船舶的可靠運行。所以，對船舶柴油機故障的維修處理策略和響應速度進行深度分析具有重要意義。

國內外相關科學家對船舶柴油機的維修決策方面研究，經過了事后維修、預防維修和可靠性維修等三個階段，逐步實現了更科學的維修決策，滿足現代化船舶柴油機的性能提高，船舶柴油機故障維修決策的過程不斷引出全新的知識和需求，為了盡可能的滿足這些需求，使維修決策更加準確，專家學生們通過維修模型和決策系統的建立，并利用知識分類來實現維修決策。

通過船舶維修決策系統的構建，設計了系統總體功能，結合設備狀態參數的變化進行分析，了解船舶遠程維修決策系統的決策原理、實現功能以及數據流程圖，通過數據倉庫和信息挖掘技術的支持，構建智能化柴油機維修決策系統。

對于船舶柴油機的維修工作來說，涉及了船舶的設計企業、生產企業以及售后服務和第三方維修企業，同時也關系到船舶所有者和相關使用部門。以此角度進行分析，船舶柴油機維修決策支持系統只為內部維修人員提供了決策服務，缺乏高效的反應與處理工作能力，但是從整個價值鏈層面來看，做好船舶制造廠商之間的信息交流，也能夠有效降低船舶故障率。為此，綜合各方面因素，可以構建一套完善的維修服務決策系統，使船舶柴油機故障維修決策更加科學性。

1? 船舶柴油機維修決策常規方法

結合決策者了解的信息，可以分為不確定決策、隨機決策以及確定決策三種，不確定決策一般指的是船舶故障發生概率無法掌握的，決策人只能根據實際原則既定維修方案，決策原則包括后悔準則、樂觀準則以及悲觀準則;而隨機決策一般指的是決策人已經知道柴油機故障問題可能發生的概率，常用的決策方法為貝葉斯法以及決策樹法;確定性決策一般指的是有規劃性、邊際分析和網絡分析方法。

1.1 線性規劃方法

從概念角度分析，線性規劃能夠用于求加問題的整體最優指標，但是要求目標函數、決策變量以及約束條件的線性函數。線性規劃是一種非線性的假定，一般情況下不能真實的反應系統，所以，又能夠發展成動態規劃與非線性規劃。當現行規劃中的目標函數和約束條件存在非線性函數時，那么就轉化為非線性規劃模型;動態規劃又能夠解決多段決策過程的最優化問題。

1.2 層次分析法

對于層次分析法來說，是美國學者早起提出的方法，這種層次分析法能夠將復雜的問題拆解成多個簡單元素，然后根據這些元素進行分組和關系支配，從而形成具有結構層次的元素組，并將這些元素進行相互比較，確定各因素的重要程度。結合主觀意識判斷來決定因素重要性的順序。層次分析法可以將定性問題和定量分體進行對比分析，改變了傳統最優分析的困境，通過資源分配和企業生產決策，層次分析法的基本流程包括：①將問題概念化，并構建良好的層次關系;②構建判斷矩陣，將各層次中的因素數值化;③進行層次單排序，以特征向量為同層次進行單排序;④一致性檢驗;⑤結合單排序的結果進行層次權重分析;⑥總體重要性排序。

1.3 貝葉斯決策方法

貝葉斯決策方法是以統計學為基礎，利用貝葉斯統計公式進行維修決策分析，對船舶柴油機故障出現的概率進行檢驗和預估，并選擇決策方案分析風險最小的情況。貝葉斯決策方法的理論依據是預計貝葉斯定理，采取最小風險對應的決策方法進行決策，但是這種方法也存在一定的缺點，如果先驗證后估計，很可能造成分析解決較差。

1.4 決策樹法

采用決策樹分析方法能夠分析隨機性決策問題，將復雜的決策問題以一種清晰的方式展現出來，通過構建決策樹示意圖，設定各類狀態發生的概率以及出現故障引起的后果，從而求解各級決策問題。決策的基本流程是順著樹狀圖的每個分支來分析，計算故障可能出現的概率，將各種效用進行分析對比，從而選擇最佳決策。

2? 船舶柴油機針對性維修決策

在我國船務企業中，船舶為了保持可靠運行，必須依照相關營運檢測規范，對船舶采取定期的檢測與維修工作，其中檢測包容包括船舶常規年檢、塢內檢驗、尾軸檢驗、螺旋槳軸檢驗以及特別檢驗幾項內容，對于特別檢驗來說，一般需要四年為一個周期進行檢驗，在檢驗中需要對柴油機的氣缸蓋、活塞、曲軸、氣缸、軸承以及傳動裝置進行拆解檢驗，這種定期拆件并沒有考慮柴油機的運轉狀態和管理差異，一般使用同一年限，從而使船舶柴油機維修過程造成巨大的人力和物力消耗。為了有效的改善這一問題，船舶柴油機維修保養體系提出了結合實際狀態來科學的監測周期的決定，降低測拆解檢驗的周期，縮減檢驗成本。隨著船舶柴油機維修決策的引入，結合柴油機各項性能參數分析，科學的開展維修決策，并適當延長拆檢周期，對我國船舶業的發展具有重要意義。

2.1 狀態監測技術

在船舶長期運行過程中，柴油機的性能變化是隨著時間積累的過程，在不斷的運行中柴油機性能也逐漸減弱，所以，通過狀態監測技術對柴油機的各類參數以及情況進行不斷檢測與記錄，能夠全方位的了解船舶柴油機的性能狀態，并預測船舶柴油機的趨勢，以此分析結果可以科學的做出維修決策。現階段，我國船舶柴油機的維修決策運用狀態監測技術的方式分別有磨損監測與振動檢測， 這兩種監測手段能夠保證船舶柴油機運行的可靠性。

2.2 性能參數監控技術

針對船舶柴油機故障的統計分析來看，活塞、氣缸部分故障率大概為47.8%，曲軸故障大概為42.5%，而增壓器故障僅有4.7%，可以看出，柴油機部件出現故障率最高的環節在氣缸、活塞以及曲軸等結構，因此，可以開展針對性監控便能夠良好的起到性能監控效果。柴油機性能可以由曲軸和氣缸活塞的性能進行評價。對于柴油機缸套組建性能來說，其參數直接受到氣缸壓力、溫度以及活塞的壓力與溫度影響。通過熱力學參數的表征，可以全面了解氣缸的燃燒情況和復合分配是否均勻。通過實踐檢驗可以看出，大部分柴油機組件的損壞和磨損都是由于超負荷引起的，對于船舶柴油機來說，氣缸進出口的溫度高低能夠直接反映出缸內的符合與燃燒質量。活塞冷卻液的溫度是活塞組件負荷的表現。

影響柴油機曲軸組件性能的參數包括潤滑油品質、潤滑油壓力和潤滑油溫度等因素，另外，還有其他性能參數對柴油機整體運轉性能影響，包括柴油機功率，柴油消耗率等等，其中，柴油消耗率作為檢驗柴油機運轉經濟性的重要參數，能夠直接反映出柴油機的燃燒情況。功率還能夠反映出運轉動力。結合這些參數的監測與分析，不但能夠準確的判斷船舶柴油機的運行狀態，同時也能夠清晰的了解故障出現的原因，而對于這些參數的監測無需設置復雜的設備，只需要相對應的儀表就能進行監測，相對較為便捷，船舶中最簡單的性能監測方式為輪機日志。但是監測故障不夠敏銳，一般故障出現到一定程度才會誘發參數發生較大變化，因此，必須選擇較高靈敏度的監測設備，才能夠及時的掌握柴油機故障，從而及時的開展維修決策。

2.3 振動監測技術

在船舶柴油機運轉過程中，還會受到振動的影響，從而引發不平衡力矩，造成柴油機故障，通過對柴油機的振動監控，能夠清晰的了解柴油機運轉的狀態。利用振動監測技術構建完善的振動監測系統，其中包括精密診斷和簡易診斷設備，簡易診斷一般采取便攜式測振儀，組成部分包括檢波器、放大鏡以及傳感器，利用放大鏡將振動信號進行放大，在通過檢波器顯示出峰值，精密診斷氛圍兩種，第一種適用于點檢，需要對柴油機檢測設備進行定期振動監測，并記錄振動信號，在傳送到計算機系統中進行科學分析，從而達到診斷目的;另一種是在線檢測與診斷系統，通過監測設備的工作狀態，直接分析和數據處理，預測可能出現的故障，同時還能夠分析結果進行故障位置診斷，同時也能夠找出故障產生原因，做出快速維修決策，及時回復運行正常，振動監測技術結合品珍分析與監測手段，通過診斷頻譜圖和正常圖的分析，判斷出故障位置，并及時采取修復對策。

2.4 油液監測技術

這種監測技術在傳播柴油機監測中具有良好的維修決策效果，在復雜的柴油結構中，會出現多處磨損，比如活塞、軸承以及缸套，根據磨損規律能夠清晰的掌握柴油機的性能狀態，從而作出精準的維修決策，通過油液檢測技術對流動的潤滑油狀態進行檢測，并獲取運行狀態信息，對獲取的信息進行分析，可以判斷出柴油機故障，進而預測使用壽命。

3? 結束語

綜上所述，在我國船運行業的發展中，船舶柴油機的穩定運行至關重要，因此，積極做好柴油機維修決策具有重要意義，船務企業必須高度重視柴油機維修決策，積極采取對應的手段進行故障分析，從而提高維修決策的科學性。

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