專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于維修性設(shè)計(jì)領(lǐng)域，是一種面向工程研制階段雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
維修性評(píng)價(jià)一般指為確定產(chǎn)品在實(shí)際使用、維修與保障條件下的維修性所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)與評(píng)定工作，包括定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)定兩種方法。傳統(tǒng)的地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性評(píng)價(jià)都是通過(guò)在維修性物理樣機(jī)或產(chǎn)品本身上進(jìn)行實(shí)際維修作業(yè)或維修作業(yè)演示來(lái)完成的，而在工程研制階段，不可能在物理樣機(jī)或產(chǎn)品本身上進(jìn)行維修作業(yè)，且由于成本較高，也難以普遍推廣。本發(fā)明以虛擬環(huán)境下的地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)數(shù)字樣機(jī)為對(duì)象，開(kāi)展維修過(guò)程虛擬仿真，研究維修性綜合評(píng)價(jià)方法，以便于在工程研制階段就能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行維 修性分析，及早發(fā)現(xiàn)維修性設(shè)計(jì)的缺陷，提出改進(jìn)措施，提高雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性水平?；谔摂M維修的維修性評(píng)價(jià)方法目前國(guó)內(nèi)外已有研究，但直接應(yīng)用于工程上的案例較少；其次，現(xiàn)有的維修性評(píng)估與評(píng)價(jià)方法大多停留在定性分析層面，涉及到定量分析時(shí)考慮的因素往往與產(chǎn)品對(duì)象特點(diǎn)密切相關(guān)，且因素的量化方法帶有很強(qiáng)的主觀性，難以準(zhǔn)確、客觀地描述維修過(guò)程。例如在拆卸簡(jiǎn)易性量化方面，文獻(xiàn)[1-3]提出以可達(dá)系數(shù)k和拆卸代價(jià)V描述民機(jī)維修過(guò)程的拆卸簡(jiǎn)易性，但存在描述不準(zhǔn)確、對(duì)人經(jīng)驗(yàn)依賴(lài)性高等缺點(diǎn)，具體為
,_拆卸部件本身要完成的基本維修作業(yè)數(shù)
=拆卻部件本身要完成的基本維修作業(yè)數(shù)+附加的基本維修作業(yè)數(shù)由于基本維修作業(yè)之間本身存在很大差異，不同基本維修作業(yè)時(shí)間相差很大，因而用基本維修作業(yè)數(shù)量表示的可達(dá)性系數(shù)并不能準(zhǔn)確反映拆卸可達(dá)性的優(yōu)劣。而拆卸代價(jià)V是由維修性設(shè)計(jì)人員與維修專(zhuān)家根據(jù)部件模塊和聯(lián)接件的體積、重量、拆卸工具與設(shè)備、拆卸方式等綜合判定后得到，對(duì)設(shè)計(jì)人員和維修人員的經(jīng)驗(yàn)依賴(lài)性較高。在可視性方面，文獻(xiàn)[1，4，5]提出目前有建立可視錐和根據(jù)維修對(duì)象處于人視覺(jué)范圍區(qū)域等方法對(duì)某一維修動(dòng)作進(jìn)行量化，同時(shí)根據(jù)層次分析法和專(zhuān)家打分法確定各維修動(dòng)作對(duì)整個(gè)維修過(guò)程視覺(jué)可達(dá)性影響權(quán)重，存在量化不準(zhǔn)確、主觀影響大等缺陷。在人素工程量化方面，RULA準(zhǔn)則可對(duì)維修人員動(dòng)作的舒適度進(jìn)行快速評(píng)價(jià)，在工程中已得到廣泛應(yīng)用，但RULA準(zhǔn)則分析評(píng)價(jià)對(duì)象是維修人員某一特定姿勢(shì)，而無(wú)法對(duì)整個(gè)維修過(guò)程進(jìn)行人體姿態(tài)舒適度評(píng)價(jià)。同時(shí)，維修工具對(duì)產(chǎn)品維修性設(shè)計(jì)有重要影響，目前還未有較為準(zhǔn)確的維修工具量化方法。因此如何盡可能準(zhǔn)確、客觀地量化虛擬維修過(guò)程中維修因素，進(jìn)而對(duì)地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)維修性進(jìn)行定量綜合評(píng)價(jià)，成為迫切需要突破的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)[I]陸中，孫有朝.基于模糊多屬性決策理論的虛擬產(chǎn)品維修性評(píng)價(jià)模型研究[J]·中國(guó)工程機(jī)械，2009，20 (24) =2978-2983.
[2]陸中.民用飛機(jī)維修性并行設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京航空航天大學(xué)博士論文，2009.[3 ]孫有朝，鄧華偉.虛擬環(huán)境下民用飛機(jī)維修性評(píng)估與驗(yàn)證技術(shù)[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2006，6 (I) :93-97.[4]曾毅，尚建忠，曹玉君等.維修性設(shè)計(jì)中的可視性評(píng)價(jià)方法研究[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2009 (I) :70-74.[5]崔曉風(fēng)，項(xiàng)昌樂(lè)，王戰(zhàn)軍等.特種車(chē)輛維修視覺(jué)可達(dá)性評(píng)價(jià)方法研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2011,28 (3) :349-353.[6]于海全，彭高亮，劉文劍.基于虛擬環(huán)境的維修性信息模型的建立[J].兵工學(xué)報(bào)，2010，31 (7) :998-1002.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于虛擬維修的地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，通過(guò)維修過(guò)程仿真，確定維修性影響因素量化方法，定性與定量地分析評(píng)價(jià)雷達(dá)結(jié)構(gòu)部件的維修性設(shè)計(jì)，分析維修性設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)改進(jìn)設(shè)計(jì)，為地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)工程方案研制階段提供準(zhǔn)確、客觀的維修性評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其包括以下步驟I)將評(píng)價(jià)對(duì)象部件模塊維修過(guò)程定義為維修事件，維修事件中已故障部件模塊的更換過(guò)程定義為維修作業(yè)，按順序完成維修事件所實(shí)施的各項(xiàng)作業(yè)定義為基本維修作業(yè)，分析評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)組成關(guān)系，確定維修事件和維修作業(yè)的種類(lèi)和數(shù)量；2)規(guī)劃評(píng)價(jià)對(duì)象維修過(guò)程，確定維修路徑和對(duì)應(yīng)的維修工具，形成維修方案，并搜集數(shù)據(jù)得到維修事件對(duì)應(yīng)部件模塊的故障率；3)對(duì)維修事件進(jìn)行虛擬仿真，針對(duì)地面的機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特色確定維修性評(píng)價(jià)主要影響因素，計(jì)算第i個(gè)部件模塊第j個(gè)影響因素量化值Uu，其中i=l，2，……，η，η表示為評(píng)價(jià)對(duì)象部件模塊的數(shù)量且為正整數(shù)；j=l，2，……，m，m為確定的維修性評(píng)價(jià)影響因數(shù)個(gè)數(shù)且為正整數(shù)；4)將Uij與維修事件對(duì)應(yīng)部件模塊故障率加權(quán)計(jì)算，得到雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)第j個(gè)影響因素量化值Mj ；
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，其包括以下步驟 1)將評(píng)價(jià)對(duì)象部件模塊維修過(guò)程定義為維修事件，維修事件中已故障部件模塊的更換過(guò)程定義為維修作業(yè)，按順序完成維修事件所實(shí)施的各項(xiàng)作業(yè)定義為基本維修作業(yè)，分析評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)組成關(guān)系，確定維修事件和維修作業(yè)的種類(lèi)和數(shù)量； 2)規(guī)劃評(píng)價(jià)對(duì)象維修過(guò)程，確定維修路徑和對(duì)應(yīng)的維修工具，形成維修方案，并搜集數(shù)據(jù)得到維修事件對(duì)應(yīng)部件模塊的故障率； 3)對(duì)維修事件進(jìn)行虛擬仿真，針對(duì)地面的機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特色確定維修性評(píng)價(jià)主要影響因素，計(jì)算第i個(gè)部件模塊第j個(gè)影響因素量化值Uu，其中i=l，2，……，η，η表示為評(píng)價(jià)對(duì)象部件模塊的數(shù)量且為正整數(shù)；j=l，2，……，m，m為確定的維修性評(píng)價(jià)影響因數(shù)個(gè)數(shù)且為正整數(shù)； 4)將Uu與維修事件對(duì)應(yīng)部件模塊故障率加權(quán)計(jì)算，得到雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)第j個(gè)影響因素量化值Mj;
2.如權(quán)利要求I所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟I)具體包括以下步驟讀取評(píng)價(jià)對(duì)象裝配約束關(guān)系，分析其結(jié)構(gòu)形式，在基層維修背景和換件維修情況下，確定可更換部件模塊的種類(lèi)和數(shù)量，進(jìn)而獲得該評(píng)價(jià)對(duì)象的維修過(guò)程對(duì)應(yīng)的維修事件和維修作業(yè)數(shù)量。
3.如權(quán)利要求I所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟2)具體包括以下步驟 . 2.I)規(guī)劃部件模塊維修過(guò)程，形成維修方案，確定維修路徑、維修工具以及相應(yīng)的維修作業(yè)順序；2.2)搜集以往相似產(chǎn)品歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)得到維修事件對(duì)應(yīng)部件模塊的故障率。
4.如權(quán)利要求3所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟3)具體包括以下步驟 3.I)結(jié)合地面的機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)維修性評(píng)價(jià)影響因素進(jìn)行分析、歸類(lèi)，確定標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化、簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)、防差錯(cuò)設(shè)計(jì)、拆卸簡(jiǎn)易性、人素工程、維修工具七項(xiàng)主要影響因素； 3. 2)對(duì)部件模塊維修過(guò)程進(jìn)行虛擬仿真，計(jì)算第i個(gè)部件模塊第j個(gè)影響因素量化值Uijo
5.如權(quán)利要求4所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，j的最大值為7時(shí)，該步驟3. 2)具體包括以下步驟 3. 2. I)標(biāo)準(zhǔn)化與互換性量化，標(biāo)準(zhǔn)化與互換性反映雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化與互換性程度，可采用標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)描述 υη=Σι±Ζι±Σι(4)，式中υη為雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)；Σ標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量；Σ 2為通用件數(shù)量；Σ 3為模塊件數(shù)量；Σ為雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)零部件總數(shù)； 3. 2. 2)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)量化，U12=^-),式中Ui2為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)量化值，n0為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)滿(mǎn)足GJB/Z91-1997表I中的條目數(shù)量，ns為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)適用的該表I條目數(shù)量；3.2. 3)防差錯(cuò)設(shè)計(jì)量化，C6)式中Ui3為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)防差錯(cuò)s設(shè)計(jì)量化值，B0為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)滿(mǎn)足GJB/Z91-1997表12中的條目數(shù)量，Bs為評(píng)價(jià)對(duì)象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)適用的該表12條目數(shù)量； 3.2. 4)拆卸簡(jiǎn)易性量化，拆卸簡(jiǎn)易性反映部件模塊拆除的難易程度，可用拆卸效率η來(lái)描述U14 = -L (7)，式中ui4為第i個(gè)部件模塊對(duì)應(yīng)的拆卸效率A為拆卸部件 1O 1S模塊本身所需維修作業(yè)對(duì)應(yīng)的MOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)值，Ts為拆卸部件模塊附加的維修作業(yè)對(duì)應(yīng)的MOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)值； 3.2. 5)可視性評(píng)價(jià)量化，可視性用來(lái)表示維修人員在維修過(guò)程中是否可以清晰看到待維修部件，采用以下方法進(jìn)行量化根據(jù)部件模塊某一基本維修作業(yè)過(guò)程中部件模塊處于人體雙眼的區(qū)域進(jìn)行量化，并與基本維修作業(yè)對(duì)應(yīng)的MOD標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)值加權(quán)計(jì)算，得到部件模塊維修過(guò)程可視性評(píng)分值隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，取其平均值作為該部件模塊人素工程量化值，具體為
6.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟4)是指在得到維修事件單個(gè)影響因素量化值Uij的基礎(chǔ)上，通過(guò)與維修事件對(duì)應(yīng)模塊故障率λ i加權(quán)計(jì)算雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)單個(gè)影響因素量化值％。
7.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟5)是指選擇評(píng)語(yǔ)集為V= Iv1, v2，……，v7} J衣次表示為“非常好”、“好”、“較好”、“一般”、“較差”、“差”、“非常差”，根據(jù)隸屬度函數(shù)求得Uij對(duì)應(yīng)的第i個(gè)部件模塊第j個(gè)影響因素模糊評(píng)價(jià)矩陣Pij, ;Mj對(duì)應(yīng)的雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)第j個(gè)影響因素模糊評(píng)價(jià)矩陣Ap Pij和均為I X 7階矩陣。
8.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，該步驟6)具體包括以下步驟根據(jù)層次分析法確定維修性影響因素相應(yīng)權(quán)值矩陣ω，由式(2)求得為雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)維修度模糊評(píng)價(jià)矩陣Μ，由式(3)求得第i個(gè)部件模塊維修度模糊評(píng)價(jià)矩陣Pi，其中《、M、Pi均為1X7階矩陣；按照最大隸屬度原則得到雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)/部件模塊維修度數(shù)值，分析維修性設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)改進(jìn)設(shè)計(jì)。
9.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，標(biāo)準(zhǔn)化與互換性、簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)、防差錯(cuò)設(shè)計(jì)、拆卸簡(jiǎn)易性的量化值為0-1之間的數(shù)值，采用式(10)計(jì)算其隸屬度
10.如權(quán)利要求5所述的雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，可視性、人素工程、維修工具量化值為1-7之間的數(shù)值，可以采用式(11)計(jì)算其隸屬度，對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化處理
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雷達(dá)結(jié)構(gòu)維修性綜合評(píng)價(jià)方法，其包括以下步驟1)確定維修事件和維修作業(yè)的種類(lèi)和數(shù)量；2)確定維修方案和部件模塊的故障率；3)通過(guò)維修過(guò)程虛擬仿真，計(jì)算維修事件單個(gè)影響因素量化值；4)計(jì)算雷達(dá)結(jié)構(gòu)單個(gè)影響因素量化值；5)確定評(píng)語(yǔ)集，計(jì)算雷達(dá)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)/部件模塊因素模糊評(píng)價(jià)矩陣；6)計(jì)算雷達(dá)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)/部件模塊維修度模糊評(píng)價(jià)矩陣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)維修過(guò)程仿真，確定維修性影響因素量化方法，定性與定量地分析評(píng)價(jià)雷達(dá)結(jié)構(gòu)的維修性設(shè)計(jì)，分析維修性設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)改進(jìn)設(shè)計(jì)，為地面高機(jī)動(dòng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)工程方案研制階段提供準(zhǔn)確、客觀的維修性評(píng)價(jià)方法。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102880808SQ201210379838
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者張紅旗, 陳帝江, 張祥祥, 陳興玉, 周紅橋, 程五四, 胡祥濤, 蘇建軍 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所