面向世纪的交通运输机械设备维修现状与展望

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第!卷第"期"##!年$月

交通运输工程学报

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文章编号:!$B!;!$EB="##!A#";##@B;#?

面向"世纪的交通运输机械设备维修现状与展望!

严

摘

立C朱新河C严志军C徐久军

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大连海事大学金属工艺研究所C辽宁大连=

要:根据交通运输机械设备维修发展现状C分析了运输机械设备维修在"!世纪中的地位和发

展前景C探讨了运输机械设备维修的策略和技术所面临的挑战及发展趋势F提出运输机械设备维修

在维修思想和模式G监测诊断技术G维修技术等方面的发展思路F关键词:机械设备H维修策略H维修技术H可持续发展中图分类号:B"HI$B"8B!I@

文献标识码:J

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纪C特别是?#年代以后维修科学和管理技术得到了迅速的发展C它经历了经验管理’统计管理’运筹管理’系统管理等几个阶段F维修从单纯的技艺发展成为一门学科C它从生产的从属地位转变为社会经济的重要支柱行业C从设备后期的作业管理转变为一项系统工程F"#世纪B#年代末维修作为一门科学在中国受到广泛的重视C"#世纪<#年代在中国交通和其它部门企业得到应用C经过"#多年的工作C在维修理论的研究和推行方面取得了很大进展F在进入"人们不禁要问C随着科学!世纪之际C技术的发展C今后维修科学和维修作业还会继续发展吗(会不会随着无维修设计的产品G全寿命保险产品和一次性使用产品的出现C维修业将会逐渐萎缩C以致变成无关重要的生产活动(如果还要发展C面向"!世纪的维修科学和技术的发展战略是什么(如此

一些问题自然是包括交通运输战线在内的工程技术

人员所关心的F本文就此展开讨论C以作引玉之砖F

)*)世纪设备维修的地位

然而也"#世纪是人类物质文明最发达的时期C

是生态环境和自然资源遭到破坏最为严重的时期C人类创造了空前的经济繁荣C物质文化生活不断得到丰富F但与此同时C地球的有限资源大量地被消耗生态环境遭到严重破坏C使人类面临着资源日益了C

枯竭C环境日趋恶化的危机C这反过来成为制约世界经济发展G社会可持续发展和威胁人民健康的主要因素之一F人类在思考未来发展的模式时C必然提出

!,走可持续发展的道路+F

这种新的可持续发展的模式C要求经济发展速度与自然界的再生能力相适应C以做到既能满足当代人的需求C又不对后人构成危害F从可持续发展的

收稿日期:"###;!!;!<

基金项目:交通部重点科技成果推广项目=>?;#@;#@;#@A作者简介:严立=男C浙江温州市人C大连海事大学教授C博士生导师C从事载运工具运用工程研究D!>@B;AC

万方数据

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PO

交通运输工程学报

-==9年

观点看!资产的再使用和避免产生废物至关重要!而恰恰能在这两方面发维修由于其自身功能的所在!

挥独特的作用"正如德国#$%&’$%&(所指出的

对于所谓可持续发展!维修是一项关键性的那样)*技术+维修成为延长资产寿命期的一个重要因"*

,-.

素+曾不为人们所重视的*资产维修+将与可持续"

从交通运输的特殊性来看!跨世纪交通三大目效率及环境保护!可这必然对维修管理和标是安全0

这主要表现在)把减少对环境和社会持续发展的影响作为维修决策的目标或约束条件之一<把对安全和环境的影响纳入故障判断准则<把对安全和环境的危害及资源消耗纳入设备寿命的判别标准!作为其维修或报废处理决策的重要因素<把改进维修提到更重要的地位上"维修的目标将是)以最少的资源消耗!保持0恢复0延长和改善设备的功能!保证应有的可靠性0安全性<避免产生废物或污染环境<符合社会和公众利益及政府法规"

面向-维修策略和技术的进步将主要表9世纪!

现在以下方面)

:6;设备维修的综合管理思想将成为维修的主导

思想在-维修己从事后被动消极的活动=世纪后期!

转变为以可靠性为中心的0积极主动的系统工程!新的管理模式逐渐代替传统的管理模式"但在交通运输系统!由于多年推行以时间为基础的预防维修体制!传统的管理模式仍比较根深蒂固"例如长期以来!中国船舶机械的维修主要采用定期预防维修的与之对应的是船级社的定期检验!如)年度检制度/*验+特别检验+等1这种维修制度的最大缺点是过!*"剩维修造成了大量浪费!维修成本已经成为航运企业的主要成本构成"解决问题的出路无疑应该从维修思想的改变和制度本身的改革出发"近年来!国外一些船级社/如>?和中国船级社先后引0$@(等1入状态维修方式!并对其船舶检验规范做了相应的修改/或正在修改1同样!汽车维修也已改变传统的"三级维护制!在诊断检测技术基础上!逐步转变到状态监测的轨道上来"这些变化与发展无疑给维修制度改革带来了生机"先进的维修管理思想!必然为各企业设备管理人员和使用人员所接受"设备综合管理思想0以可靠性为中心的维修思想!必然成为新世纪维修的主导思想"

:6:探索和建立适合中国国情的维修管理模式

强调-=世纪7=年代发展起来的维修工程学!在设备寿命前期用系统工程方法规划维修"与此同

技术也提出新的更高的要求!促进维修概念的发展"

发展的目标紧密地联系在一起的"

维修是对资产/指有形资产!包括设备0设施0各种产品1的再投资/为了未来的投资1再制造/甚至0局部再设计1再利用"一般说来!通过维修恢复一种0产品的性能/含使用寿命1所消耗的劳动量和物质资源!仅是制造同一产品的几分之一甚至十几分之一"这种消耗的减少就意味着材料和能源消耗的减少!意味着对环境污染的减少而有利于社会的持续发展"鉴于维修/包括改进维修1的主要任务之一是防止和减少资产运行对环境的污染/例如设备运行中排出的有害气体0液体!物资储存中的有害挥发物等1因而维修对保护生态起到积极的作用"可见!科!学合理的维修和改造是保护生态环境和可持续发展

2.

的重要技术途径,"

另一方面!中国加入3#世界贸易组织1将4/会对维修业有巨大的影响"可以预见!随着贸易量大交通运输发展加快!将给维修业的发展提供良增多!

好的机遇!这必然推动维修业的发展"实施市场开发原则!将使维修业不再只是从属性的服务行业!而要成为面向市场竞争的支柱产业"它不仅面向国内市场!还要面向国际市场"以船舶维修为例!近年外轮进出中国港口的数量大幅度增加!每年按5678递增!其中2维修有着广阔的市场"维修8需要维修!业走向市场!这使维修在观念上0在管理方式上0在制度上和技术上都将受到很大的冲击!促使它改革在-维修将更加受到重和发展"可以预料!9世纪!视!并纳入优先发展的渠道!成为可持续发展战略的重要支柱"

:面向:;世纪初的维修策略和技术

由于世界技术革命的影响!特别是近几年微电子技术0通讯技术的飞速发展!导致企业的装备发生了巨大的变化!其机械化0自动化和精密化程度不断提高"这种形势必然对维修人员素质0维修装备0维修策略0维修计划0维修费用等!无不提出了新的要求!从而使传统的维修管理模式难以适应形势要求!需要寻找更合适的维修制度更有效的维修策略并0万方数据开发更先进的维修技术"

期建立的*全员生产维修+/#ABCDEFAGHIBJKL

这种体制通过自主作业组的!!MCJNBLNCNIL#EM1延长设备的寿命0所有部门为了达到同一目标而参与维修0动员和激励从最高管理部门到工人的全员

活动!实现企业的总目标)使设备的综合效益最高0

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第5期

严

立2等^面向58世纪的交通运输机械设备维修现状与展望

B7

参与维修!以可靠性为中心的维修"+#$%&’(&%&)*理论是在通过分析产2,$-).$/0’&-)$-’-1$#,03

品的功能4功能故障4故障模式4故障后果的基础上2以适应性和有效性为准则选择必需做和最好去做的维修2从而避免了做无效果或起反作用的维修2使维修彻底摆脱基于故障率服从浴盆曲线规律所建立起来的传统的定期维修制度!#,0得到广泛应用并取得了重大效益!56世纪76年代中期国际标准化机构制定了#完全可以相信#,0标准2,0理论和方法在58世纪会有进一步的发展!

在设备管理现代阶段2各个国家在研究现代设备管理共同性的科学理论和方法的同时2也十分注重结合本国国情2形成有自己特色的设备维修管理体系!这些不断涌现的新方法和新模式2给该学科注入新的活力!同样2探索和建立适合中国国情的维修管理模式一直是国人的努力方向!我们既应学习和继承2又应该重视创新!上海远洋运输公司等单位开发的9船舶维修保养体系"以及在,2,:;<3:;<基础上2中国船级社于8船舶机械计划77=年颁布9保养系统"简称>检验指南@都是这种创新的320?尝试!这些新的管理模式2在试行过程中都取得了可喜的效果2并被列为交通部重点新技术推广项目!近

BC

也是适应中国运年来我们提出的针对性维修策略A

为期M年的油料分析研究!研究结果表明2滑油分析

已经技术在可靠性与重复性方面达到了较高水平2成为船舶机械检验要求的可接受的一部分!研究数机械的磨损与滑油污染趋势分析可以给据还证明2

出准确的机械劣化情况的判断!劳氏船级社已经在其8可根据滑油状态监测结果延77B年规范中规定2

IC

长螺旋桨轴的抽轴检验间隔期A!劳氏船级社成立

了滑油监测分析服务机构NNJO(.&1’-)PO’%&)*

简称J"32?1’-P?0K;LJ公司开发了油料分析服务系统NN>简称>"2.QR$SS&T$U’S)V-’%*S&SUV3并在世界各地形成了拥有5G个以上实验室的工作网!美国船级社"挪威船级社"和日本34V;?WXY3船级社"等也开展了状态监测和故障诊断并制XZ3订了相应的规范!

中国船级社十分重视油料分析在船舶机械检验与维修中的重要作用2于8在广州分社成77G年初2

立滑油监测中心!该机构可进行包括粘度4水分4总酸值[总碱值4污染4氧化等理化及红外光谱分析2包括约5定量及定性铁谱分6种元素的发射光谱分析2析2以9理化分析为基础2光谱分析为中心2铁谱分析为验证的综合分析方法@为指导思想2展开了多种机型的应用研究和监测标准的制定!经过近几年的努比较完善地形成了柴油机及螺旋桨轴滑油状态力2

监测系统!同时2中国船级社上海规范所对\钢质海船入级与建造规范]进行修改2将有关状态监测系统编写了\螺旋桨轴状态的检验要求纳入到规范中来2

A7C监测系统指南]及\柴油机滑油状态监控系统指A86C南]指导性文件2对推动滑油监测技术在船舶机

输机械的实际情况而提出来的2在实施中证明是可行的并具有先进性!针对性维修制和相应的维修决策支持系统也已列入交通部科技推广项目!可以预期在5针对性维修体制在交通运输设备维修8世纪2

管理中将会有很大的前景!

故障诊断技术和科学的维修决DEF发展状态监测4

策方法

通过故障和失效分析4诊断技术以及计算机技维修活动将在严密的科学决策指导下进术的发展2

行!状态监测和故障诊断是开展状态维修"视情维修或预知维修3的支柱2也是缩短停机时间2降低维修费用的有利因素!特别是微电子4计算机和信息技术迅速发展及广泛应用后2状态监测4故障诊断技术越显重要2成为提高机械设备有效性的关键技术!现今的状态监测和故障诊断设备己从分散4单一4专用走

G2HC

向了综合化4通用化并成为一个系统A!

=C

以船舶机械为例A自5国外26世纪I6年代起2有几个船级社开展了滑油状态监测试验以探讨船舶

械检验中起到了重大促进作用!

在5交通运输行业针对交通运输特8世纪开端2点2发展具有适合交通运输机械特点的状态监测4故障诊断技术和维修决策系统是当务之急!为加速交通运输机械维修事业的发展2应当注重^

加强合作!交通运输机械流动性大2人员变"83动频繁2因此特别强调机械使用人员和维修管理人员的协调与支持2并对使用人员应进行必要的维修培训!

分析机构多点化!考虑到交通运输机械的流"53动性4地域分布等多种因素2监测分析机构应多点化2所以状态监测活动要加强不同部门2单位之间的协调与合作2能充分保障状态监测的可行性和方便性!

将智能技术引入故障诊断设备中以减少虚"M3

警并提高诊断本领2做到智能信息处理和智能诊断

机械的最佳检验周期2并制订了相应的检验规范!英国劳氏船级社与0K;87I=年2"J#3LJ石油公司万方数据

合作对MG个航运公司的8M6艘船舶的机械进行了

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&B决策!

交通运输工程学报

ABB9年

响交通运输机械维修水平的进步!所以结合中国交将维修工作社会通运输设备维修体制发展的实际%

化%集中力量发展维修科学与技术%改变目前维修力自发7低水平重复和不配套的状况%提出和量分散7

建立符合中国国情的维修力量分布策略和布局!另一方面%应建立交通运输机械维修保证体系!机械设备维修保证要主动适应设备的使用要求%对维修保证体系要统筹规划%加强保证体系建设%合理制定维修计划%重视设备使用和维护人员培训%并为维修保证做好组织7人才7物资和技术准备!例如%在船舶机械设备维修保证系统中%建立全国性的监测网可适应船舶设备的使用要求%能够在不影响设备使用的前提下%及时有效地对设备工况进行跟踪监测!

应当指出%维修市场的培育与维修保证体系的建立也是为了适应加入=>是竞争?后的新形势%

的需要%势在必行!并成为维修领’(@表面工程技术更加发展和完善%

域的重要技术

众所周知%表面工程能赋予固体以优于本体材料的特殊功能薄层%使机件达到更高的耐磨7抗蚀和减少环境污染的效用%这无疑是使维修工程达到优高效7低耗7低污染等目标的一个重要手段!因质7

此%表面工程自AB世纪CB年代问世以来获得了很大的发展!

表面工程技术在维修中产生的效益%显示出其在制造行业有很大的潜力和广阔的前景!例如%镀铁技术目前被广泛应用于机车%船舶柴油机过度磨损的曲轴修复中%修复后曲轴的使用性能可以恢复到接近新轴的水平%但维修成本只有新轴的几十分之一%而且大大减少机械设备的维修时间%取得的效益是显而易见的!其它的一些表面技术也已经在交通运输机械维修工作中显示出巨大的应用前景!可以预料在A表面工程技术在维修领域的应用必9世纪%将出现大的飞跃%同时还将向制造业领域推进!为了能在设计7制造和维修中系统而全面地采用表面工程技术%必需将其纳入产品设计要求中%并将其载入设计7制造的规范和手册等%并予以标准化%促进先进制造技术的发展!

当前%国内外正在发展一种被称为D再制造E的

9A:产业8再制造E是以产品全寿命周期设计和管理!D

监测标准的制订!由于交通运输机械类型较"#$

多%实际运行状态的变化%监测标准不仅是一个具体还应是一个经常变化的动态数据%而且趋势的数值%判断尤为重要!

把状态监测和故障诊断与维修管理决策的"&$

结合是未来的发展趋势%将故障诊断与工程控制相结合%并运用专家知识成为一个维修管理的决策支持专家系统!

’()重视改进性维修和主动维修

维修在原来的意义上只是保持和恢复设备的功能的被动行为%维修概念进一步扩展是预防故障的出现!随着设备在生产和服务中地位作用的提高%改进性维修和主动维修也日益受到重视%改进性维修是利用完成设备"$*+%*,-./01,123+4523124261维修任务的时机%对设备进行改进或改造%以提高设备的固有可靠性7维修性和安全性水平!

在实行改进性维修中%困难在于管理制度不严和经费渠道不畅%需通过改革并做到规范化%以发挥改进性维修应有的作用和效益!同时%还必须看到改进性维修也是延长设备寿命所必需的和十分有效的手段%这恰恰符合可持续发展的需要%因此有必要更加重视!

同时%主动维修也是近年发展起来的一个新概

99:念8预测性维修活动不同%主动!与反应式的预防7

耐高温等性能%从而具有延长使用寿命7节约资源7

维修是更主动的行为%它是在系统材料性能损伤或退化之前所做的预警活动!主动维修精髓在于追根求源%是防止材料退化"初始故障$和并发性能退化临近故障$的第一道防线%因此%主动维修可以做到"

减少维修工作量%并保证机械设备较高可靠性和较长使用寿命!主动性维修要求有精确的监测和检测手段7适当的诊断方法和预测算法%需要更高的技术条件%这是维修技术和管理发展的方向!

’(;维修市场的培育与交通运输维修保证体系的

建立

在设备系统中设备维修保证和设备使用需求是解决这个矛盾应从两个方面着手<一一对基本矛盾!

方面要培育维修市场和建立维修保证体系!目前中国市场经济不断发展%维修体系的发展要与市场经济的发展相适应!高新技术的发展为监测与维修提材料7工艺7技术$而高新技术设备供了新的手段"%的维修与监测又面临着高费用等问题%这些因素必然阻碍机械设备维修的进一步发展造成监测与维%万方数据修设备水平低%各单位维修力量和设备重复建设%影

为指导%以优质7高效7节能7节材7环保为目标%以先进技术和产业化为手段%来修复7改造旧产品的一系

列技术措施和工程的总称!它不是一般的回收利用%

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第&期

严

立!等)面向&’世纪的交通运输机械设备维修现状与展望

>’

回收利用一般要将旧部件毁掉!利用的是其材料!这因此!从可持续发展就造成能源的耗费及污染生成"

观点看!再制造有巨大的潜力"把维修扩大到再制把表面工程技术引入再制造!更能创造辉煌"造!

#$%教育与培训是维修科学技术的基础

采用高&’世纪的维修将是对现代设备的一生!新技术和科学方法!按可持续发展的要求!追求最大效益的一项系统工程"随着交通运输机械设备日益复杂!企业维修管理水平的不断提高和维修管理人员的成熟!对设备维修也有了更高层次的认识"然而设备技术含量的提高和维修人员技术水平低下的矛盾日益突出"不少交通运输机械发生故障后!不得不从国外设备生产厂请来维修人员进行维修"所以如何对维修人员进行教育与培训逐渐成为企业和教育界关注的热点"

在知识经济到来之际!维修工作中引入系统工程学的观念!为了追求设备寿命周期的最高效益!维修科学与系统科学(信息科学(控制理论(决策理论等多门学科交叉融合!对维修人员的设备维修管理学(设备维修经济学(维修工艺学(设备故障诊断技术等方面的知识要求不断更新(提高"维修科学的发展需要创新精神!创新的基础是学习!从当前实际出在丰富的维修学科内容中!针对交通运输机械维发!

修发展特点!急需掌握和运用的是)以可靠性为中心的维修(维修工程(可靠性与维修性(状态监测与故故障物理(表面工程等"为了&障诊断(’世纪的维修

事业!建立和完善交通运输机械维修的教育与培训体系十分重要"

理思想的确立(新型管理模式的创新(诊断和检测技维修市场的开拓以及教育培训等方面跨术的发展(上一个新台阶"参考文献)

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云.浅议面向&世纪的维修,中国造船工程’./-

学会修船技术学术委员会.船舶维修理论与应用会议论文集,-!’111!’23’4.0’114!;’<)=43>?.

张杰彬.资产维修3环境保护3社会可持续发,@-甘茂治!

中国造船工程学会修船技术学术会委员会.船展,./-舶维修理论与应用会议论文集,-!’111.’4A3’1’.0,=-严

立!朱新河.论船舶机械针对性维修体制,中国-.:修船!’114!;=<)=’3=&.

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维修工程基本原理,中国设备管理!-.,&-5:60786079.

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船舶机械检验制度的进展,修船技术学术,A-王慧芳../-委员会.中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论学组第九次学术会议论文集,-!’111.0

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螺旋桨轴状态监控系统指南,北京),1-中国船级社.._-人民交通出版社!’112.

柴油机滑油状态监控系统指南,北,’?-中国船级社.._-京)人民交通出版社!’11A.’3’&.

徐宾士!张,’&-师昌绪!

平!等.世纪表面工程的发展&’

趋势,中国表面工程!-.&??’!;’<.:

*结

语

维修基础理论,北京)科学出版社!,’’-陈学楚..’114)_-

新的世纪里!交通运输机械维修面临着发展的未来的维修科学和工程发展将与可持机遇和挑战!

续发展战略更紧密地联系在一起+维修将在综合管

万方数据

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ogr4.html