LCC技术在船舶工程中的应用研究论文_李寻,秦海炼,王小莉

LCC技术在船舶工程中的应用研究论文_李寻,秦海炼,王小莉

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摘要:众所周知,船舶在使用过程中的装备选择,最大载重量、船员配置与日常维护等方案都会对船舶的正常运行与最大使用寿命产生影响,如果能够通过先进的管理方式来对船舶运行的各个方面进行优化调配,无疑是能为我国正在使用的船舶运行成本节省下大额开支。而LCC技术作为目前公认寿命周期费用的最优算法,在我国的电力、工业领域取得了不俗的成绩。笔者通过参考相应文献与LCC技术在其他领域的成果,尝试将其运用于模型庞大的船舶工程中,希望通过对目前船舶日常运行中影响较大的,装备、人员、维护与备件四个角度去研究运用,为我国的船舶事业发展贡献一点力量。

关键词: LCC技术;船舶工程;船舶寿命研究

一、前言

LCC技术,英文为Life Cycle Cost,通俗来说即寿命周期费用优化技术,由美国海军率先提出,经过了西方生产制造业五六十年的研究,其对大型系统工程费用的建模、预测与评价体系已经趋于成熟。如果我国能对西方成熟的运用方案进行深入借鉴与研究,必会大大节省一些大工程从设计到报废中间的投入成本,而船舶工程便是此类工程之一。本文主要通过对LCC技术原理的分析解读,尝试探讨出符合我国国情的,LCC技术在船舶工程中的应用方案。

二、LCC技术的原理简析与现状介绍

LCC技术是属于领导决策层次经济成本优化分析方法,其的主要目的是为了提高大型系统工程装备在预期的寿命周期内的能效比,从而节约投入成本。其手段主要是依靠数学建模的方法,将整个大型系统工程装备从设计研制到安装运行、日常维护以及报废回收中产生的所有成本进行建模预测、评价与优化,具体分为LCC分析、LCC评价和LCC管理三大阶段。

而LCC技术在我国目前来说,已经经过了理论普及阶段,其六大基本步骤(明确对象、收集数据、建立分析模型、评估分析模型、预测分析模型与评价预测结果)已经得到了我国学者的共同认可,并在我国工业、电力等领域取得了一定成果,值得一提的是目前上海市的电力公司通过LCC技术的灵活运用,已经逐渐在实践中整理归纳了成熟的管理方法,大大节省了自身运行成本,提高了工作效率,实现了经济效益的快速增长。

三、LCC建模的数学方法介绍

从近些年新兴的LCC建模的数学方法向前追溯,大致可以分为参数法、类比法与工程法,每种方法皆可单独在大型系统工程装备中进行建模与预测,但是目前一般提倡交叉使用的方案。

(一)参数法

将影响一个大型系统工程装备寿命周期内所有的影响量化,运用专业的统计方法进行关系归纳,运用回归分析法建立起其相关的费用模型。特别是在目前新兴各项算法技术的支持下,可以结合趋势外推预测法、回归预测法、灰色系统预测法和神经网络预测法进行装备成本的精确预测与准确优化。

(二)类比法

相对于时兴的参数法来说,类比法的精确度无疑是较低的,但类比法有估算速度快,用法简单的优势。主要原理即是选择与待分析装备与其他近似的设备已知数据进行上下浮动,以估算大型系统工程装备的寿命周期费用。类比法对已知数据进行浮动的主要参考因素是时间、种类与市场对各项成本的共同影响。其模型可表示为:

C=C’n1n2n3

C为待分析的装备寿命周期费用,C’为其他近似的设备已知数据,n为相关系数,大致为时间、种类与市场风险评估。

(三)工程法

工程法则是将大型系统工程装备寿命周期进行精细化细分的方案,通过不断地放缩,将每一阶段每一个小过程的费用计算整合,即可估算出整个系统工程装备寿命周期费用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其模型可表示为:

C=C1+C2+……+Cn

C为待分析的装备寿命周期费用,C1~Cn便是后面各项不同阶段小过程的费用。

四、LCC技术在船舶工程中的应用探究

笔者主要从目前船舶日常运行中影响较大的,装备、人员、维护与备件四个角度去研究LCC技术在船舶工程中的应用。

(一)装备选择

船舶装备种类繁多,极难进行成本的预测,主要包括了行舵设备、泊锚设备、缆绳设备、起货设备与必备的救生设备。因此我们可以选用以工程法为主,参数法为辅的LCC分析,通过以各个子系统的量化分析,在各个不同阶段权衡装备过程所需成本,汇总整合后,再通过神经网络预测法进行非线性的寿命周期数值预测。

值得一提的是在建立船舶装备总体设计的评级指标时,也可适当使用类比法优化计算过程,从而有效计算出提高成本的方法。

(二)船员分配

一个船舶中最少维护运行船员与最大船员量均是船舶全寿命周期费用的主要投入部分,特别是在船舶预计运行足够久的情况下,船员工资、津贴补助和日常生活的消费会占据过半的船舶全寿命周期费用。因此在船舶运行之前就应使用LCC技术,合理地分配船员构成比例,确定好日常船员人数范围,控制船员的各项经费开销的最大限额,这样就能最优化船舶全寿命周期费用,为后续投入运行可持续发展提供保障。

主要可以使用类比法,通过现代各个先进管理企业的人员分配方案中类比出最佳的船舶各个工作岗位的人员分配,提前划分好各工作岗位的责任和各管理部门的重点方向。

(三)日常维护

相对比于前两个方面的LCC技术运用,船舶的日常维护就简单许多了,只需用类比法,考察在船舶运行中其主要作用的柴油机、泵、船舶专用的电动机等的设备在其他类似设备中每年维护的成本即可快速得出。

不过日常维护在LCC技术分析会常常忽视维护人员的工资的逐年变动情况,需要决策者在考虑时间与人力成本的情况进行详细类比。

(四)备件准备

根据相关文献,可知在船舶全寿命周期费用中,备件费用往往会占到10%,在船舶的日常维护占比过半,因此单独对其使用LCC技术运用进行分析、评价与预测,有利于提高最终结果的准确率。主要可使用类比法与参数法结合的分析方案。

需要关注的点为:备件数量对船舶风险评估的影响,备件存放中自然损耗与更新周期,在突发情况下备件的使用效率。

五、结束语

在船舶全寿命周期费用,除了装备选择、船员分配、日常维护与备件准备之外,还有零件运输与组装、生产商交付的时间成本等方面,因此在我国的船舶工程的运用研究中,JCC技术大有可为。我们必须要加强与不断扩宽LCC技术在船舶工程中的应用研究,并推动这些研究的理论转化工作,为我国船舶事业贡献自己的一份力量。

参考文献:

[1].吴奕亮,金家善,罗云.寿命周期费用技术及其应用要点[J].上海电力.2016(10):60-62.

[2].王树鹏.设备寿命周期费用研究及应用[D].南京:南京航空航天大学.2017(01):115-116.

[3].杜军岗,崔学良.舰船中修换件费用及效益分析[J].上海:中国设备管理协会寿命,2006.

论文作者:李寻,秦海炼,王小莉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/7/9

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