基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法及装置

技术领域

本发明属于船舶自动维修规划领域，更具体地，涉及一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法及装置。

背景技术

在船舶领域，设备的维修性与整条船的维修性息息相关。优秀的船用设备维修性设计可以极大延长船舶使用寿命，降低全寿期费用。尤其在大型船舶的等级修理中，需要根据设备的维修项目来确定船舶等级修理的项目与内容。

船舶的等级修理是以设备的修理为基础开展的工作，需要根据设备的维修内容、周期、保障条件等合理规划不同等级修理的时间间隔、修理工作和修理保障条件。而常规的设备维修分析均基于设备商或船厂工作经验，与设备自身所承担任务和功能紧密关联性不强，也未充分考虑设备的安全性、任务性和经济性，从而影响全船任务的执行或功能的实现，不合理的维修项目还会带来不必要的维修保障资源浪费或导致维修工作不全面而为修后使用埋下隐患。

因此，如何自动合理规划等级修理中设备的维修内容，既充分保障设备正常工作时可靠运行，又降低全寿期费用是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法及装置，基于设备的任务与功能，快速客观分析得到船用设备的维修工作类型分析。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法，包括：

(1)存储设备信息，其中，设备信息包括供货商提供的设备信息、监控设备监测的设备运行中的故障数据以及设备是否存在故障导致停机修理的记录；

(2)根据存储的设备信息，根据优先级依次从设备承担的任务与功能的安全性影响、功能性影响和经济性影响来确定维修工作需要考虑故障带来的影响，然后根据维修的工作内容与成本确定维修工作类型。

在一些可选的实施方案中，步骤(2)包括：

(2.1)若设备所承担的任务与功能涉及船舶安全与人员安全，则进行设备所承担的任务与功能的维修安全性分析，从安全性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否是能够排除设备安全性影响的维修类型；

(2.2)若设备所承担的任务与功能不涉及船舶安全与人员安全，则在设备所承担的任务与功能影响所属系统的功能实现时，进行设备所承担的任务与功能的维修功能性分析，从功能性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否是能够确保设备完成任务与实现功能的维修类型；

(2.3)在设备所承担的任务与功能不影响所属系统的功能实现时，则进行设备所承担的任务与功能的维修经济性分析，从经济性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否满足是最为经济的维修类型。

在一些可选的实施方案中，步骤(2.1)包括：

若设备所承担的任务与功能涉及船舶安全与人员安全，则进行设备所承担的任务与功能的维修安全性分析，若通过船上日常保养能确保使用安全，则输出进行船上保养指令，若通过船上日常保养不能确保使用安全，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态能否确保设备使用安全，若通过船员使用时输入的监控运行状态能确保设备使用安全，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态不能确保设备使用安全，则判断通过对设备定期检修能否确保设备使用安全，若通过对设备定期检修能确保设备使用安全，则输出进行定期检修指令，若通过对设备定期检修不能确保设备使用安全，则判断故障造成安全事故之前能否修复故障，若故障造成安全事故之前能修复故障，则输出进行故障维修指令，若故障造成安全事故之前不能修复故障，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

在一些可选的实施方案中，步骤(2.2)包括：

若设备所承担的任务与功能不涉及船舶安全与人员安全，则在设备所承担的任务与功能影响所属系统的功能实现时，进行设备所承担的任务与功能的维修功能性分析，若通过船上日常保养能确保设备功能完好，则输出进行船上保养指令，若通过船上日常保养不能确保设备功能完好，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态能否确保设备功能完好，若通过船员使用时输入的监控运行状态能确保设备功能完好，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态不能确保设备功能完好，则判断通过对设备定期检修能否确保设备功能完好，若通过对设备定期检修能确保设备功能完好，则输出进行定期检修指令，若通过对设备定期检修不能确保设备功能完好，则判断故障造成任务失败之前能否修复故障，若故障造成任务失败之前能修复故障，则输出进行故障维修指令，若故障造成任务失败之前不能修复故障，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

在一些可选的实施方案中，步骤(2.3)包括：

在设备所承担的任务与功能不影响所属系统的功能实现时，则进行设备所承担的任务与功能的维修经济性分析，若船上日常保养成本低于设备换新成本，则输出进行船上保养指令，若船上日常保养成本不低于设备换新成本，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态成本是否低于设备换新成本，若通过船员使用时输入的监控运行状态成本低于设备换新成本，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态成本不低于设备换新成本，则判断定期检修设备成本是否低于设备换新成本，若定期检修设备成本低于设备换新成本，则输出进行定期检修指令，若定期检修设备成本不低于设备换新成本，则判断故障后修复设备成本是否低于设备换新成本，若故障后修复设备成本低于设备换新成本，则输出进行故障维修指令，若故障后修复设备成本不低于设备换新成本，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析装置，包括：

数据存储模块，用于存储设备信息，其中，设备信息包括供货商提供的设备信息、监控设备监测的设备运行中的故障数据以及设备是否存在故障导致停机修理的记录；

分析模块，用于根据存储的设备信息，根据优先级依次从设备承担的任务与功能的安全性影响、功能性影响和经济性影响来确定维修工作需要考虑故障带来的影响，然后根据维修的工作内容与成本确定维修工作类型。

在一些可选的实施方案中，所述分析模块，包括：

维修安全性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能涉及船舶安全与人员安全时，进行设备所承担的任务与功能的维修安全性分析，从安全性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否是能够排除设备安全性影响的维修类型；

维修功能性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能不涉及船舶安全与人员安全时，在设备所承担的任务与功能影响所属系统的功能实现时，进行设备所承担的任务与功能的维修功能性分析，从功能性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否是能够确保设备完成任务与实现功能的维修类型；

维修经济性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能不影响所属系统的功能实现时，则进行设备所承担的任务与功能的维修经济性分析，从经济性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修及定期换新是否满足是最为经济的维修类型。

在一些可选的实施方案中，所述维修安全性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能涉及船舶安全与人员安全时，进行设备所承担的任务与功能的维修安全性分析，若通过船上日常保养能确保使用安全，则输出进行船上保养指令，若通过船上日常保养不能确保使用安全，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态能否确保设备使用安全，若通过船员使用时输入的监控运行状态能确保设备使用安全，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态不能确保设备使用安全，则判断通过对设备定期检修能否确保设备使用安全，若通过对设备定期检修能确保设备使用安全，则输出进行定期检修指令，若通过对设备定期检修不能确保设备使用安全，则判断故障造成安全事故之前能否修复故障，若故障造成安全事故之前能修复故障，则输出进行故障维修指令，若故障造成安全事故之前不能修复故障，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

在一些可选的实施方案中，所述维修功能性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能不涉及船舶安全与人员安全时，在设备所承担的任务与功能影响所属系统的功能实现时，进行设备所承担的任务与功能的维修功能性分析，若通过船上日常保养能确保设备功能完好，则输出进行船上保养指令，若通过船上日常保养不能确保设备功能完好，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态能否确保设备功能完好，若通过船员使用时输入的监控运行状态能确保设备功能完好，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态不能确保设备功能完好，则判断通过对设备定期检修能否确保设备功能完好，若通过对设备定期检修能确保设备功能完好，则输出进行定期检修指令，若通过对设备定期检修不能确保设备功能完好，则判断故障造成任务失败之前能否修复故障，若故障造成任务失败之前能修复故障，则输出进行故障维修指令，若故障造成任务失败之前不能修复故障，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

在一些可选的实施方案中，所述维修经济性分析模块，用于在设备所承担的任务与功能不影响所属系统的功能实现时，则进行设备所承担的任务与功能的维修经济性分析，若船上日常保养成本低于设备换新成本，则输出进行船上保养指令，若船上日常保养成本不低于设备换新成本，则判断通过船员使用时输入的监控运行状态成本是否低于设备换新成本，若通过船员使用时输入的监控运行状态成本低于设备换新成本，则输出进行船员监控指令，若通过船员使用时输入的监控运行状态成本不低于设备换新成本，则判断定期检修设备成本是否低于设备换新成本，若定期检修设备成本低于设备换新成本，则输出进行定期检修指令，若定期检修设备成本不低于设备换新成本，则判断故障后修复设备成本是否低于设备换新成本，若故障后修复设备成本低于设备换新成本，则输出进行故障维修指令，若故障后修复设备成本不低于设备换新成本，则判断是否需要对设备进行定期整体换新，若需要，则输出进行定期换新指令。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

船用设备通过本发明的基于任务与功能的逻辑判断分析方法能够快速确定其维修工作类型，本维修分析方法较之常规的基于经验的方法更加合理、全面，能够确保设备通过本发明的分析方法所确定的维修类型能够在合理的经济投入下保持或恢复其功能且安全性可控，为船舶的等级修理规划提供充分依据。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示是本发明实施例提供的一种基于任务与功能的船用设备维修工作类型分析方法的流程示意图，包括以下步骤：

S1：存储设备信息，其中，设备信息包括供货商提供的设备信息、监控设备监测的设备运行中的故障数据以及设备是否存在故障导致停机修理的记录；

S2：根据存储的设备信息，根据优先级依次从设备承担的任务与功能的安全性影响、功能性影响和经济性影响来确定维修工作需要考虑故障带来的影响，然后根据维修的工作内容与成本确定维修工作类型。

在本发明实施例中，根据船用设备承担的任务与功能来明确其维修类型。首先在船舶设计建造之初由设备供货商提供设备如下信息：1)设备通过人员日常清洁、紧固连接件能否确保设备正常工作；2)船员能否通过设备控制箱等监控设备随时查看设备运行状态正常或故障；3)设备是否有定期检测需求如气瓶、压力表等需定期检验才能保证正常工作部件；4)发生故障后能否通过正常操作将其停机；5)以上4类维修工作的成本与设备本身成本。其次通过设备控制箱、传感器等监控设备查阅设备运行中的故障数据，收集设备是否存在故障导致停机修理的记录。

根据上述收集的设备信息，按图2所示进行逻辑判断，分为两层，第一层根据优先级依次从设备承担的任务与功能的安全性影响、功能性影响和经济性影响来确定维修工作需要考虑故障带来的影响，第二层根据维修的工作内容与成本确定维修工作类型，其逻辑判断顺序如下：

第一层的判断完成故障影响的安全性影响、功能性影响和经济性影响的选择。从逻辑图顶部开始，在每个判断节点上的“是”或“否”来确定分析流程的方向。例如，在第一个节点上需要判断设备所承担的任务与功能是否涉及船舶安全与人员安全，如果判断结果是“是”则流程到第二层“设备所承担的任务与功能的维修安全性分析”的节点，从安全性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修、定期换新是否是能够排除设备安全性影响的维修类型；第一个节点如果判断结果是“否”，则流程到第二个节点“设备所承担的任务与功能是否影响所属系统的功能实现”，如果判断结果是“是”则流程到第二层“设备所承担的任务与功能的维修功能性分析”的节点，从功能性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修、定期换新是否是能够确保设备完成任务与实现功能的维修类型；第一个和第二个节点如果判断结果均是“否”，则流程到“设备所承担的任务与功能的维修经济性分析”的节点，从经济性的影响上依次判断船上保养、船员监控、定期检修、故障维修、定期换新是否满足是最为经济的维修类型。每个判断节点“是”与“否”的评判标准如表1所示。

若对所有节点的判断均为“否”，则无有效的维修工作，此时应根据本设备的故障对安全性、功能性、经济性影响的程度，从系统设计上而非维修分析上变更执行任务与功能的设备或更改设备的技术状态。

表1

本发明基于设备所承担的任务与功能，从安全性、功能性、经济性三个方面开展维修类型的分析工作；本发明主要应用逻辑判断的方法，在船舶采购设备之初通过设备商提供或传感器收集设备相关信息，并用于对设备的维修工作类型客观判断，避免了制定维修工作时修理厂的主观判断工作；本发明的逻辑判断充分结合船舶工作环境条件，基于五类维修类型：船上保养、船员监控、定期检修、故障维修、定期换新和三项设备维修控制目标：安全性、功能性、经济性，按这两条逻辑判断路径的组合和顺序，通过自动化的判断流程进行分析。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。