李 銘
(北海艦隊裝備部,山東 青島 266011)
綠色維修作為一項新興的研究,還沒有一個統(tǒng)一的定義,目前比較公認(rèn)的說法是:綠色維修是指綜合考慮環(huán)境影響和資源利用率,在滿足可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)要求的情況下,保持或恢復(fù)產(chǎn)品到規(guī)定狀態(tài)。即維修廢棄物和有害排放物最小,對環(huán)境的負(fù)面影響最小,且對人員 (維修者或使用者)的勞動保護(hù)性最好,資源利用率最高[1]。相對于傳統(tǒng)維修,綠色維修有更加豐富的內(nèi)涵和現(xiàn)實意義。綠色維修從可持續(xù)發(fā)展的角度,將最少的資源、能源代價,環(huán)境污染和廢棄物的排放最小化引入維修領(lǐng)域。綠色維修是集約型的,是更合理、更環(huán)保、更人性化的維修思想。
船用設(shè)備的部分產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化程度不高,處于單件小批量生產(chǎn),這使得這部分設(shè)備的維修對資源、能源消耗、資金的投入,環(huán)境污染的治理費(fèi)用都處于較高的水平。將綠色維修引入到船用設(shè)備維修中,具有一定的現(xiàn)實意義。
船用設(shè)備維修需要材料的選擇和管理綠色化。這些材料不僅能夠滿足恢復(fù)產(chǎn)品使用條件和功能的要求,而且應(yīng)考慮環(huán)保,具有無毒、無污染、易回收、可重用、易降解的特性。例如,在船用設(shè)備維修過程中,大量使用涂鍍材料,這不僅給廢棄后的產(chǎn)品回收再利用帶來困難,而且大部分涂料本身就有毒,且涂鍍工藝本身會給環(huán)境帶來極大的污染。船體水線下的有毒涂料會對海洋造成污染,影響漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。所以綠色維修選擇的涂鍍材料必須是物理、化學(xué)性能滿足工藝需求,同時不能含有毒性、嚴(yán)重污染環(huán)境的成分。同時,對于材料的管理也要正規(guī)化、制度化。一方面,將含有有害成分的材料與無害材料分開存放,材料存放的環(huán)境也要達(dá)到要求,防止變質(zhì)。另一方面,剩余部分必須采用一定的工藝技術(shù)處理,對于報廢的船用設(shè)備,有用部分處理后加以回收再利用使其對環(huán)境的影響程度降到最低。
采用綠色維修技術(shù)與綠色化處理技術(shù)。綠色維修技術(shù)以20世紀(jì)70年代興起的故障診斷技術(shù),主動維護(hù)技術(shù),以及清潔維修工藝等等為主;綠色化處理技術(shù)是針對廢棄設(shè)備而采取的節(jié)約能源、節(jié)約資源、降低廢棄物污染的技術(shù),它包括統(tǒng)籌考慮產(chǎn)品全壽命周期的再制造工程技術(shù)、表面工程技術(shù)[2]等等。
船用設(shè)備的維修是否符合綠色維修的要求,綠色度是多少,這需要我們建立一個綠色維修的評價指標(biāo)體系。按照層次分析法的思想[3],我們將實現(xiàn)綠色化維修定義為目標(biāo)層,而將實現(xiàn)綠色化的目標(biāo)細(xì)化為維修、資源、能源、環(huán)境、安全、經(jīng)濟(jì)6個屬性指標(biāo)構(gòu)成準(zhǔn)則層,而繼續(xù)將各自獨(dú)立的屬性指標(biāo)細(xì)化下去,形成方案層。這些指標(biāo)立足于船用設(shè)備維修的實際,簡化而保持著較為完全的信息量。構(gòu)成的船用設(shè)備綠色維修指標(biāo)體系如圖1。
評價指標(biāo)體系離不開標(biāo)準(zhǔn),只有制定系統(tǒng)、科學(xué)的維修評價標(biāo)準(zhǔn),才能評價什么樣的維修才是綠色的。對于維修綠色度的評價結(jié)果,將其分為3個等級,即高綠色維修M1,綠色維修M2和非綠色維修M3。參照某船舶維修企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),建立船用設(shè)備維修綠色參照標(biāo)準(zhǔn)元,如表1。
表1 船用設(shè)備綠色維修指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)元
模糊物元分析就是將物元分析和模糊綜合評價有機(jī)結(jié)合,對事物特征相應(yīng)的量值所具有的模糊性和影響事物眾多因素間的不相容性加以分析,從而解決類似維修綠色度評價這類模糊不相容問題的一種方法。文獻(xiàn) [4][5][6]分別詳細(xì)闡述了有關(guān)物元分析和模糊綜合評價的知識,故不作贅述。
基于模糊物元的船用設(shè)備維修綠色度評價步驟如下。
圖1 船用設(shè)備綠色維修評價指標(biāo)體系圖
對設(shè)備維修綠色度進(jìn)行評價時,首先考慮m個綠色度評價等級,Mj為第j個評價等級,Gik為評價指標(biāo),xik為其量值。為了方便讀者理解,擬定2個評價等級,2個一級指標(biāo),每個一級指標(biāo)下設(shè)2個二級指標(biāo),構(gòu)建評價對象的物元:
計算各個評價指標(biāo)下,評價對象分別對于第j個等級標(biāo)準(zhǔn)元的隸屬度uj。映射關(guān)系由隸屬度函數(shù)確定。隸屬度函數(shù)Lik(xik)選用如下:
其中,xoik為指標(biāo) Gik下的標(biāo)準(zhǔn)元量值,aoik,boik分別為xoik的下限和上限。
建立評價對象對等級標(biāo)準(zhǔn)元的隸屬度模糊物元如下:
主要評價指標(biāo)即一級指標(biāo)對于目標(biāo)層的影響程度大小不一,對于二級指標(biāo)之間也是如此。因此分別建立兩級指標(biāo)間的權(quán)重復(fù)合物元,通過AHP層次分析法進(jìn)行賦權(quán),有關(guān)AHP進(jìn)行賦權(quán)的方法,文獻(xiàn)[7]有詳細(xì)介紹,這里不作贅述。
一級指標(biāo)的復(fù)合物元:
二級指標(biāo)的復(fù)合物元:
每一個評價等級中一級指標(biāo)的隸屬度比較分散,有必要將其集中為一個值。因此,采用加權(quán)平均來對各一級指標(biāo)下設(shè)二級指標(biāo)進(jìn)行集中處理,即:
*為加權(quán)平均運(yùn)算。
首先,建立一級評價指標(biāo)的模糊復(fù)合物元如下:
為了克服評價的片面性,可以將各個一級指標(biāo)相對應(yīng)權(quán)重下的模糊量的平均值、最大值和最小值一同來作為評價指標(biāo)[8],分別記作d1,d2,d3,用組成最終的綜合評價模糊復(fù)合物元RD。
比較D1、D2的值,較大值對應(yīng)的評價等級就是該方法的評價結(jié)果。如果D1、D2均小于零,則其性能等級已不在所劃分的各等級范圍之內(nèi),應(yīng)重新劃分指標(biāo)等級進(jìn)行評定。
表2是通過搜集信息,綜合分析得到的某修船單位維修性、資源、能源、安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)6個指標(biāo)構(gòu)成的指標(biāo)體系的量值或者模糊評價,現(xiàn)在運(yùn)用模糊物元的方法進(jìn)行分析。
由式 (1)、(2)、(3)和表1標(biāo)準(zhǔn)元的量值得到各等級的隸屬度如表3所示。
通過專家打分、AHP層次分析法,權(quán)重矩陣的一致性校驗,確定了維修過程中各評價指標(biāo)的權(quán)重如表4所示。
表2 某修船單位的綠色度指標(biāo)量值
表3 各等級的隸屬度
表4 各項指標(biāo)的權(quán)重
通過加權(quán)平均,依次得到Ra、Rb:
根據(jù)綜合評價模糊復(fù)合物元RD的定義,得到:
由評價結(jié)果D2>D1>D3可知該單位船用設(shè)備維修的綠色度等級為M2,即綠色維修。
本文依據(jù)層次分析法AHP的思想建立船用設(shè)備綠色維修的評價指標(biāo)體系,將模糊物元分析法引入評價過程,量化評價結(jié)果能夠較綜合地反映船用設(shè)備維修階段的綠色度。本文不足之處,如對于綠色度標(biāo)準(zhǔn)元的完善、賦權(quán)過程中專家打分方法的改進(jìn)需要進(jìn)一步的探討和研究。
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