雷达系统维修时间仿真分析

本文在论述了雷达系统维修性预计的重要性的基础上。分析了目前存在的维修时间仿真方法的不足，提出利用维修流程框图对雷达系统的维修时间进行预计，并进行了具体的仿真分析。     

基于虚拟现实的维修时间预计方法

为了实现基础层次维修动作时间的预计,提出一种基于虚拟现实技术的基础维修时间预计方法.该方法考虑维修仿真和宏观层次维修时间预计,确立了基于虚拟现实的维修时间预计整体流程;为了维修仿真和动作时间预计,提出一种维修动作分类方法;根据不同类型维修动作的特点,利用其维修仿真结果,结合动作实验、预定动作时间标准法确立了不同的方式预计理想状态下的维修动作时间;最后将实际维修环境下的可达性、可视性、劳动强度等维修性定性指标定量转化,修正维修动作的理想时间,最终得到更加真实的实际维修动作时间.将文中方法应用于民用飞机维修拆卸任务的时间预计,为产品结构设计和系统布置方案提供了权衡依据,同时验证了该方法的可行性.     

基于JACK的机载航电产品虚拟维修仿真及人机工效评估

随着科学技术的发展,机载航电产品越来越复杂,维护保障难度不断增加,其维修性设计与分析日益重要.提出了一套基于JACK软件的维修性仿真分析流程和方法,并针对设计未定型阶段维修性预计难的问题,提出了一套MTTR预计方法.结合具体产品维修性工作的开展,对建立的流程和方法进行了工程应用.实践结果表明,建立的流程和评价方法是适用的、合理的、可行的.     

基于状态的维修及其建模研究

基于状态的维修（Condition Based Maintenanec,CBM）是设备（武器系统）预报初始故障的主动维修的一种形式。是设备维修的重耍发展方向之一,也是本世纪初国内外维修领域研究的热点课题。为进一步推进CBM理论在国内的研究与应用,该文首先介绍了CBM的概念,分析了其在技术上的可行性,与定期（时）维修作比较,说明了CBM的优越性。其次,重点构造了单状态信息的CBM的模型,该模型实现了预防性维修的优化决策。最后,给出了该模型仿真软件的结构框图,该文对CBM理论的进一步研究具有十分重要的意义。     

面向人素分析的虚拟维修系统的设计与实现

提高产品的维修性是当前产品开发的主要性能指标之一.在产品的维修性设计中,通过虚拟维修仿真过程的人素分析,可以有效地提高产品的维修性.据此,提出了一个面向人素分析的虚拟维修系统的结构框架,并基于虚拟人软件平台--Jack进行了系统实现.该系统可以在维修仿真过程中,控制虚拟人对虚拟样机进行维修操作,并进行在线分析和给出维修性的设计建议.以某型设备为例,对系统进行了实例验证.最后提出了进一步研究的工作.     

基于人工神经网络的设备维修

利用长期进行的维修记录资料,采用人工神经网络方法对设备的维修性预计进行建模,并以上海—50拖拉机为例,使用大量的训练样本对建成的网络进行训练,训练结果表明,网络的输出结果精度很高,并且不需要进行复杂参数的选择。在上海—50拖拉机的维修性预计上反复实验应用,效果良好。     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

基于Stateflow的设备维修过程仿真研究

设备维修是工业企业的一项复杂工作,提高设备维修的效率对减少维修周期、节省企业成本具有重要意义。针对传统计划评审技术（PERT）在设备维修过程工期计算和关键路线分析等方面的局限,提出了基于Stateflow的设备维修过程仿真方法,进行了实例分析。仿真结果表明,基于Stateflow的仿真分析方法能够有效评估设备维修过程的完工时间和关键线路的分布情况,具有可视化、流程化和层次化的特点。     

虚拟现实技术在海洋工程设备维修中的应用研究

通过研究海洋工程设备的性能特点,阐述了维修性对海洋工程设备全寿命费用的重要作用,利用虚拟现实技术,建立海洋工程设备虚拟维修的技术流程,对其虚拟维修过程中关键要点进行了分析。     

基于MTN的维修工作建模与仿真技术研究

维修工作过程模型是维修性与维修工作分析与评定的重要基础和手段,现有的建模技术在描述维修过程以及维修过程的相关信息等方面不够直观、也不够丰富。基于Petri网的建模概念,提出了一种用于描述维修工作过程的建模技术——维修工作网（Maintenance Task Net,MTN）;详细叙述了通过维修工作组成元素和维修工作过程关系描述维修工作过程的方法;提出了针对不同维修工作的初始信息进行维修工作建模的两种建模方式;基于该建模技术,开发了软件工具在维修工作分析、虚拟维修仿真中进行了应用研究,验证了MTN的实用性。     

A maintenance time estimation method based on virtual simulation and improved modular arrangement of predetermined time standards

In the early stage of product design, it is important for maintainability design to evaluate accurate and efficient maintenance time by using the virtual simulation technology. However, the difference between the virtual world and reality results in inaccurate estimation of the maintenance time. Besides, few characteristics of the maintenance tasks and actions are considered, leading to a large estimation error. To solve these problems, this paper presents a maintenance time estimation methodology considering the maintenance action elements (MAEs) and modular arrangement of predetermined time standards (MODAPTS) based on the virtual simulation. To consider fully the features of the maintenance operations, a MAE system is designed and integrated with the MODAPTS to decompose the maintenance task into different basic units for the preliminary time estimation. Meanwhile, to bridge the gap caused by the virtual environment, the association relationship of the MAEs and maintainability is analysed to compensate the extra time spent in the interaction among the humans, machines and environment. Through a case study of an auxiliary power unit starter of a Boeing 737, the proposed method is validated to be capable to describe the difficulty in the practical maintenance process and perform an accurate, efficient and stable maintenance time prediction.     

A method for integrating ergonomics analysis into maintainability design in a virtual environment

Designers must consider human factors/ergonomics when making decisions from the perspective of maintainability. As an important aspect of maintainability, maintenance space should be made adequate at the design stage to achieve a convenient maintenance process. A maintenance space evaluation method that considers ergonomics is proposed in this study. By comparing free swept volumes and constrained swept volumes in a virtual environment, maintenance space could be evaluated quantitatively and objectively. The results of the evaluation are obtained by combining the principles of ergonomics and maintainability. These results can help designers improve product design such that it fits ergonomics and maintainability requirements. A case study is introduced at the end of this paper to demonstrate the feasibility of the proposed method in efficiently evaluating the maintenance space based on the layout design of the product components in the design stage.Relevant to industryFor a large number of disasters caused by human errors in current industry, the result of this study contributes a guide to fully consider human factors in maintainability design through virtual environment and is beneficial to designers and engineers of industrial application fields.     

仿真技术在维修资源预测中的应用研究

维修资源是维修保障系统的重要组成部分，维修资源预测的是否合理将直接影响着部队的保障能力和经济效益。该文以某简单电子装备系统为例，首先对维修保障系统进行了深入分析；然后确定了用蒙特卡罗仿真方法预测维修资源的一般过程，即设定参数、明确输入信息、建立仿真模型、制定仿真流程和设计仿真程序等；最后通过理论计算与仿真结果的比较，证明了维修资源仿真预测的可行性。这为复杂装备系统维修资源的科学预测积累了经验，因此具有十分重要的现实意义。     

BP神经网络在维修保障系统能力评估中的应用

维修保障系统能力的高低已逐渐成为影响战争胜负的重要因素,对其能力的评估是实现维修保障目标、形成战斗力的重要和有效的辅助决策手段.该文首先介绍了BP神经网络的基本原理和方法,在系统分析维修保障系统能力各种影响因素的基础上,构建了维修保障系统能力评估指标体系.接着详细设计了用于评估维修保障系统能力的BP神经网络模型,并利用MATLAB仿真软件对结果进行了计算和分析.结果表明BP神经网络具有很强的解决复杂非线性关系问题的特点,适用于对维修保障系统等复杂系统的分析和评价.     

可修复系统事后维修可靠性仿真

指出了Markov方法和Monte-Carlo方法在可修复系统可靠性仿真中存在的问题,并提出了一种新的方法,称为RSS方法,从理论上系统地阐述了RSS方法的基本原理及算法过程,并在理论上验证了其正确性.利用RSS方法可以对事后维修可修复元件和系统的可靠性进行仿真.RSS方法不受系统元件寿命分布类型限制,计算量小,仿真时间短,精度高,仿真结果具有确定性,弥补了Markov方法和Monte-Carlo方法的不足,具有实际可靠性工程应用价值.给出了并联和串联可修复系统事后维修可靠性仿真实例.     

基于PHM的舰艇装备视情维修技术研究

针对PHM技术在舰艇装备视情维修中的应用需求,在分析剩余寿命预测机理的基础上,为解决舰艇装备历史数据少、状态变化普遍表现为非线性等难题,建立基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,通过仿真表明：随着时间的推移剩余寿命PDF图变狭窄,剩余寿命预测误差逐渐降低,证明了预测方法的有效性。在此基础上,考虑装备维修费用最低为目标,建立以费用最低为目标的预防性维修时间确定模型,使得单位时间内的平均维修费用最低,并通过采用建立的基于粒子滤波的多步剩余寿命预测模型,最终确定了最优预防性维修时间,为装备保障人员拟订精确维修保障计划提供依据,也为舰艇装备开展视情维修奠定基础。     

基于流程图和仿真的维修培训系统

传统复杂机电系统（如武器系统）的维修培训一般在产品或样机生产出来后进行,存在响应慢、成本高等问题.为此,该文研究开发了一个基于流程图和仿真的维修培训系统（Maintenance Training System,MTS）.该系统采用非沉浸式、低成本的桌面虚拟现实技术,利用维修流程图进行维修过程展示,通过仿真演示维修动作.系统包含维修课程定义和维修任务演示两大模块,采用面向对象的编程语言实现.系统的成功开发,提高了维修培训的效率,降低了成本,避免了场地等条件的限制,而且在仅有产品CAD模型时,就可建立MTS系统,而不必等到实际产品或原型生产出来,因此可以提高培训的时效性,同时也利于维修人员与产品工程师等之间的及早交流,提高产品设计的可维修性.     

Compensation-based methodology for maintenance time prediction in a virtual environment

This study presents a novel compensation-based methodology for maintenance time prediction in a virtual environment during the early stage of product design. According to the work procedure in assigning maintenance tasks, a maintenance process simulation is generated on the virtual maintenance platform by following the simulation principle. The basic compensation time or ratio is acquired by analyzing the relationship between practical human motions and corresponding virtual human motions. After that, the compensation principle is confirmed based on the generated simulation principle. Finally, the simulation time and compensation time are approached according to the compensation model to obtain the predicted time. The obtained predicted time of several cases are accurate to a certain extent compared with feedback information.