舰船动力装置维修质量评估研究

冯全动，谢 骏，陈是学

(海军工程大学，湖北武汉 430033)

0 前言

舰船装备维修是保持、恢复和提高舰船装备战技术性能的重要手段，现代装备保障对维修技术和维修质量提出了更高的要求。维修质量是舰船装备维修管理的核心，是决定维修活动成败的关键，它极大地影响着舰船重新投入使用之后的作战效能。维修质量评估是舰船动力装置系统全寿命管理的一项重要内容，是保证维修质量与动力装置可靠性的必要手段。动力装置维修质量评估就是利用科学的方法，建立完善的维修质量评估体系，合理地评估维修质量，同时根据评估结果，找出影响维修质量的真实原因，为动力装置维修管理和技术保障部门的科学决策提供依据。因此维修质量评估对保证我军装备的维修质量，提高维修管理水平，节约装备维修经费等有着十分重要的意义。

1 舰船动力装置维修质量指标体系的建立

维修质量评估的目的不仅仅是评定装备的维修质量，还可以通过对装备维修质量的评估，发现维修工作中的不足，分析问题、找出原因，为以后维修工作的进行打下基础，所以维修质量评估指标的选择要遵循客观、独立、典型、可量化、易操作的原则［1］。根据动力装置维修过程、修后可靠性、战斗性能指标及经济性方面的影响因素［2］，建立评估指标体系如图1所示。

图1 动力装置维修质量评估体系图

2 多层次模糊综合评判模型

维修质量评估考虑的因素中有很多是定性指标，如修理人员的技术水平、维修的实施程序和标准、隐蔽性等等，这些指标不容易量化，无法找到精确的数学关系表达式来衡量它们对维修质量的影响程度，而模糊数学提供了评价舰船动力装置维修质量情况的有效工具——模糊综合评判模型。

模糊综合评判就是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，对受到多种因素制约的事物或对象，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，按多项模糊的准则参数对备选方案进行综合评判，再根据综合评判结果对各备选方案进行比较排序，选出最好的方案的1种方法［3-4］。本文拟利用多层次模糊综合评判模型实现对主动力装置的维修质量的综合评判。

2.1 模糊单层次评判模型

1)将因素集U=(u1，u2，…，un)分为若干组:U=(U1，U2，…，Uk)。称第一级因素集为:

第二级因素集为:

3)综合评估。

对第二级因素集Ui(i=1，2，…，k)中的ni素进行单因素评判，得到相应的单因素评估矩阵Ri(i=1，2，…，k)。

用取乘与有界算子M(·，⊕)计算，则单因素综合评判:

2.2 多层次综合评判模型

当系统方案各指标间分为不同层次时，需采用多层次综合评判模型。多层次综合评判是在单层次评判的基础上进行的，具体评判方法、步骤与单层次评判相同。在得出单因素综合评判的基础上，对第一级因素集U(U1，U2，…，Uk)作综合评判。设U=(U1，U2，…，Uk)的权重为A=(a1a2…ak)，则总评判矩阵R=(B1，B2，…，Bk)T。

得综合评判结果:

3 舰船动力装置维修质量评估实际分析

现以某型舰艇的主柴油机中修维修质量评估为例，其评估指标体系如图1所示。由图1，将因素集U=(c1，c2，…，c10)分为4个组:U=(U1，U2，U3，U4)。其中 U1= (c1，c2，c3)，U2=(c4，c5，c6)，U3=(c7，c8)，U4=(c9，c10)。

设质量维修评语集:

3.1 修后使用可靠性的单因素评判

对第二级因素集U1，即主动力装置维修后使用可靠性进行单因素评判。经统计得到该型装置修后100 h内使用可靠性的单因素参数值为:首次故障前工作时间TBFF=27 h，平均故障间隔时间MTBF=23 h，100 h可靠度R可靠=77%。

1)确定各指标的评估标准。

根据该型柴油机的使用条件、型号以及保养条件等，确定各项指标的评估标准如表1所示。

表1 各项指标评估标准的界限值

2)确定各项指标的隶属度。

为了构建单因素的模糊关系矩阵，需要确定各项参数的隶属值，即对各项定量指标进行模糊化处理。本文采用下面的模糊关系法则确定各项参数的隶属值。①对于落于评判等级区间 (X，Y)之外的指标点，取其隶属值为0。②对于落于评判等级区间 (X，Y)的指标，按下述公式取2个隶属值x1，x2，即:

式中s为实际值。其他区间的隶属值依此类推。通过模糊化处理后，各指标分别得到评估向量，由各指标评估向量组成评估矩阵为:

3)使用可靠性综合评估。

由于TBBF，MTBF，R可靠对柴油机修后可靠性的影响程度不同，应对其赋予不同的权重。确定指标权重的方法有专家咨询法、层次分析法等，本文采取专家咨询法确定权重分配关系:

为了使结果直观，可对结果赋值计算总分。设好 (90)，较好 (80)，一般 (70)，差 (60)，则U1的总体评估结果为Q=90b1+80b2+70b3+60b4=76.96，根据表2可知该装置维修后使用可靠性为较好，与实际结果相符。

表2 分级评估等级标准

3.2 总体维修质量综合评估

由B1，B2，B3，B4可计算出一级评估因素集评价矩阵 R=(B1，B2，B3，B4)T。

设一级因素集的权重A=(a1a2a3a4)，用M(·，⊕)计算得综合评判结果:

同理，根据最大隶属度原则可得到该装置维修后的总体维修质量评估结果。

4 结语

对舰船动力装置维修过程和修后的质量进行考核、监督和跟踪，是1项新颖而又有难度的课题，本文仅通过多层次模糊综合评估方法对此作一初步的尝试。同时评估模型中有关参数数据比较缺乏，需进一步积累，以获得更为准确的评估结果，为以后的舰船动力装置维修与保障提供决策依据。

［1］齐飞.武器装备维修质量评估方法研究 ［D］.长沙:国防科技大学，2003.

［2］陈学楚.现代维修理论 ［M］.北京:国防工业出版社，2003.

［3］谢季坚，刘承平.模糊数学方法及其应用 ［M］.武汉:华中科技大学出版社，1988.

［4］郭齐胜，等.装备效能评估概论 ［M］.北京:国防工业出版社，2005.