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【精品】开题报告(样稿) 毕业设计（论文）开题报告题目设备维修时间预测研究技术问题学院机电工程学院系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级042班学号5901104131姓名王东指导教师刘建胜填表日期xx年月日 一、选题的依据及意义（回答“为什么要做”的问题）首先从大的方面，比如制造业信息化的意义，相比传统的管理方法，制造业信息化给企业带来的好处，再针对自己的课题，具体分析所作课题的意义。 1设备管理的指导思想搞好设备管理对确保产品高效、优质、降低成本起着极其重要的作用K是企业组织尤其是制造业组织必须认真面对的问题。 目前国际上已经涌现了各种各样的先进管理模式和思想，如全员生产维修（TPM）以效率为中心的维修（ACM）全面计划质量维修（TM）以可靠性为中心的维修(RCM)可靠性维修RBM费用有效维修(CEM)状态为基础的维修(CBM)全员规范化生产维修(TN PM)等。 一个企业应该采取什么样的设备维修管理模式，需要企业领导及设备维修管理人员根据企业的经营方针、经营目标和发展战略布置，结合企业生产运作过程的特点、产品的数量和质量的指标要求，设备在整个生产运作过程中的地位和作用，设备自身的机构特点和在运作过程不同的部位，对设备自身运行的寿命、安全、环境和产品数量和质量指标影响作用，以及企业人力、物力、财力资源的实际状况进行分析、选择K组合和创新，并在企业的发展和设备的管理实践中不断地加以完善，以找出一个适应于本企业运作的良好的多模式运作的设备管理体系。 这些模式可能会因设备机器在生产过程的重要程度，生产的持点（包括间断的、连续的、季节性的等）设备的不同，不同的部位乃至产生失效或故障的效应和危害不同而不同。 不论采取何种模式，都必须明确实施、维护保养、修理、更换的时间标准。 这些标准的制定和优化都必须体现安全生产的原则、环境保护原则、质量第一的原则、经济效益原则等。 2维修性预计及维修时间预计维修性预计是根据历史经验和类似产品的数据等估计、测算新产品在给定工作条件下的维修性参数，以便了解设计满足维修性要求的程度，而装备维修时间是维修性的主要定量参数、是影响装备可用度、战备完好率的重要因素，因此，及早预计出装备维修时间对于维修性设计具有十分重要的作用。 由于维修时间预计不可能在完全真实的使用条件下，通过完整的试验来完成，这在经济上和研制周期要求上都是不允许的。 而在经典维修时间模型中，大多数属于时间累计模型，这种模型通常只能适用于简单系统、简单维修过程，对于复杂的装备或复杂的网络维修过程则很难实现。 于是出现了许多研究使用GPSS、QGERT、GRASP等仿真语言建立维修时间仿真的方法，这些方法对于拓宽获得维修时间的途径起到了非常良好的效果。 但这些预计时间模型、仿真方法在具体的实际应用中大都停留在手工编程、人工分析的方法上，而且可视化、智能化程度低，不但浪费了大量人力、物力和宝贵的时间，而且也没有达到维修时间自动化仿真和维修性设计分析自动化的目的。 维修性设计分析人员在设计分析中可以根据产品结构、可能的故障现象等信息进行单元或故障的维修流程分析而形成的维修流程框图则可以对复杂的网络维修过程进行准确的描述，如果基于该维修流程框图建立可视化、智能化的维修时间仿真方法，就可以较好的解决以上提出的问题。 二、国内外研究现状及发展趋势（回答“目前做的怎么样”的问题）针对自己的课题内容，介绍目前其他学者研究的现状，比如采用了什么方法，取得了什么成果，开发了哪些典型的系统软件，具备哪些功能。 1维修性预计的目的和作用在装备研制和改进过程中，进行了维修性设计，但能否达到规定的要求，是否需要进行进一步的改进，这就要开展维修性预计。 所以，预计的目的是预先估计装备的维修性参数值，了解其是否满足规定的维修性指标以便对维修性工作实施监控。 其具体作用主要由有3点1）预计装备设计或设计方案可能达到的维修性水平，了解其是否能达到规定的指标，以做出研制决策（选择设计方案或转入新的研制阶段或试验）；2）及时发现维修性设计及保障方面的缺陷，作为更改装备设计或保障安排的依据；3）当研制过程更改设计或保障要素时，估计其对维修性的影响，以便采取适当对策。 此外，维修性预计的结果常常用作维修性设计评审的一种依据。 2维修性预计的时机和条件维修性预计是一种分析性工作，它可以在试验之前、制造之前乃至详细的设计完成之前，对其可能达到的维修性水平做出估计。 尽管这种估计往往带有很大的误差，不是验证的依据，却能赢得研制过程宝贵的时间，以便研制者早日做出决策，避免设计的盲目性。 因此，维修性预计要从设计阶段的早期就开始，反复进行，并随着设计更改和有关信息的增加而调整。 在研制过程中，应用适当的方法，对具体装备设计方案或构型的维修性参数值进行预计、评价设计是否满足维修性要求，维修保障系统是否有效地满足产品的使用要求，以便确定需要采取的纠正措施。 此外，维修性预计还应具备以下条件1）系统的初步设计已经完成；2）可靠性的初步预计也已完成；3）掌握有关资料和数据，并权衡它们是否合理可用，这些资料和数据包括相似装备的历史数据、现有维修保障系统情况、所研制的装备及各部分有关的故障率数据，维修工作顺序和维修工作时间元素的数据等。 3维修性预计的参数及判断标准所谓维修性预计，是根据产品的设计构想或已设计出的结构或结构方案，预测产品在预定条件下进行维修时的维修性参数值，判断设计是否满足所给定的维修性指标，以确定对维修性问题需作出的必要的设计变更。 维修性预计的参数应当与产品论证设计时的技术指标相一致。 最常用的预计参数是维修时间（或维修工时）。 在进行预计之前，首先要根据设计要求确定用排除故障维修（修复）时间还是预防性维修时间；用维修时间均值（平均维修时间）、中值还是给定百分位的最大值。 其次，预计出的维修时间或工时，也可转化为其它维修性参数值，如工时率1M。 但维修时间（或维修工时）通常是最基本的预计参数。 为了预计产品的维修时间或工时，必须明确相应的维修频率。 因此，维修频率也是维修性预计所必须确定的参数。 同样，作为预计参数的维修频率，应当明确是排除故障维修频率（等于故障率）还是预防性维修频率，还要明确是在何种条件（维修级别、使用条件与环境条件）下的维修频率。 如故障率或预防性维修频率已由可靠性预计确定，则可以直接引用其结果。 上述维修性参数（特别象维修时间或工时等）能否达到所给定的指标，是经维修性预计判断产品维修性能的重要标准。 此外，还要根据有关标准或合同要求制订的产品维修性设计准则核对表，对产品设计或设计方案进行检查核对，以便得出较准确的维修性预计结论。 4维修性预测的基本方法 (1).回归预浏法此方法广泛应用现代预测技术,即对已有的数据进行回归分析,建立模型进行预测。 把它用在维修性预测中,就是利用现有的类似产品改变结构类型和设计参数等,进行充分试验或模拟,或者利用现场统计数据,找出设备特征与维修性参数的关系,用回归分析建立模型,作为推断新产品或改变产品维修性参数的依据。 这种推断方法是一种早期的预测技术,其预测精度取决于新系统与现有系统的相似程度,还取决于现有系统的设计特点与其维修性特性之间相互关系的准确程度。 (2).单元对比法在组成系统或设备的单元中,总可以找到一个可知其维修时间的单元作荃准,通过与基准单元对比,估计各单元的维修时间,进而确定系统或设备的维修时间。 (3).时间累积法这种方法是根据维修经验或现成的数据、图表,对照设备的设计和维修保降条件逐个确定每个维修项目、每项维修工作乃至每项基本维修作业所孺的时间,然后综合累加或求均值,最后预测出设备的维修性参数。 机电系统的外场维修和维修性参数预计见维修性分配与预测手册。 (4).抽样预计法这种方法是综合以上方法提出的。 按抽样评分表确定样本,分配作业样本的随机抽取具体作业样本,再采用时间累计法模型、表格等计算各的修复时间。 这种方法所用程序与时间累计法相同不同的是在决定预测参数之前要计算样本、分配作业样本,然后再对这些决定预测参数,最后求出平均或最大修复时间。 (5).抽样评分法该方法是一的方法,它采用抽取设备中足够的可更换单元,按照核对表对其维修作业进行评分,再用经验公式估算出维修时间。 该方法的基本原理是将系统或设备分解为若干可更换单元,先估算各单元失效后进行维修所铸的时间,然后再求系统或设备维修所姗的时间均值。 抽样评分法有两个显著特点在全部中按随机抽样原理,选取足够多的作为分析对象,确定这些失效后的修作业时间。 由于分析对象不是全部的,使预测的工作大大减少。 对失效后的维修工作时间,采用从结构设计因素、对保障资源的需求、对维修人员素质要求按一定的准则评分,再用经验公式估算。 即将定性因素经过定化处理完成维修性评估和参数计算。 5当前我国维修性预测存在的问题及改进建议 (1).存在问题上述方法大部分内容针对电气电子设备,而对于机械设备,特别是机械设备的塞本维修作业时间如缺少直径较大的紧固件、连接件的拆换时间缺乏必要的信息料不同方法所要求的数据形式差别较大有的方法定性与定分析关联不紧密,不便于将定分析结果转化为设计人员所储的设计准则缺乏敏感性分析,无法对所出现问题的改进提供优先顺序相似设备成功的维修性设计难以提供给设计人员进行参考,除此之外手工计算挤杂,操作性差。 这几种方法都能够实现对维修时间进行建模与预计，但均为时间累计模型。 这种模型通常只能适用于简单系统、简单维修过程，对于复杂的装备或复杂的网络维修过程则很难实现。 于是出现了许多研究使用GPSS（通用系统模拟器）、QGERT（一种在国外得到迅速发展和广泛应用的新的网络分析方法。 它可以分析多概率分支、多节点实现、多反馈回路的复杂网络,是一种颇具特色的系统分析工具）、GRASP（显示和操纵分子表面和静电性质程序）等仿真语言建立维修时间仿真的方法，这些方法对于拓宽获得维修时间的途径起到了非常良好的效果。 但这些预计时间模型、仿真方法在具体的实际应用中大都停留在手工编程、人工分析的方法上，不但浪费了大量人力、物力和宝贵的时间，而且也没有达到维修时间自动化仿真和维修性设计分析自动化的目的。 (2).改进建议综合化。 针对机械产品的维修性预测,国内专家提出将手册中的两种或两种以上的方法进行融合。 随着设备的发展,单纯的电子设备或机械设备越来越少,也越来越复杂。 在这种情况下,单一的方法不能满足要求,则须将几种方法综合起来考虑。 计算机可视化。 随着计算机图形、图像以及技术的日益发展与成熟,以圈形方式对维修性进行设计分析和评估越来越受到视。 以图形方式显示分析过程与结果,能为分析人员提供相对通真的分析效果。 从而避免了维修性分析在时间上的滞后,能够及时对产品的维修性进行分析评估,发现潜在问题。 而近年来迅速发展的虚拟现实,司技术则可以提供比现有计算机系统更为直观的输入、输出系统。 其主要优势在于,可以实现设计过程可视化而不受硬件约束条件的虚拟原型,对于虚拟产品,可以通过“试验确认其性能要求。 此外,减少了对物理样机的要求,有利于降低产品研制费用,有利于缩短产品研制周期。 智能化。 人工智能是近年来发展起来的一门新学科,在维修性预测方面有着广阔的应用前景。 可利用其自适应模糊推理系统的模糊推理能力和学习功能相结合的优点,对舰船维修费用进行预测,分析影响维修费用的因素,采用变量投影重要性分析方法对影响因素进行评估和筛选,使用网络ANFIS建立模型通过实际算例进行分析，用经验数据训练ANFIS网络,较好地预测了舰船维修费用。 也可运用神经网络原理建立系统的维修性模型,结合实例对系统维修性主要指标进行验证,效果较好。 规范化。 在目前的预测方法中,人为因素影响较大。 如何较好地减少因为个人差异而造成的预测偏差也是我们研究的一个,点。 其中条例化、手册化是一个很,要的方法。 关于维修性预测方法的手册,随着机械设备的发展,而要进一步的规范和完善。 三、本课题研究内容（回答“自己准备做些什么”的问题）包括自己准备采用什么理论模型或方法，采用什么软件工具开发系统，系统具备哪些功能。 画功能结构图，然后详细介绍。 运用ASP.NET开发平台与SQL数据库的关联，并且根据相应的数学建模函数，实现智能查询设备维修时间并对其进行分析预测，形成针对设备维修时间预测的可行性报告，提供更加准确的维修时间信息，避免因维修时间的不当而造成的不必要的资源浪费。 四、本课题研究方案（解决“怎么做”的问题）按照软件工程的思想和步骤涉及到的两种软件介绍1.ADO.NET简介ADO.NET的名称起源于ADO(ActiveX DataObjects),这是一个广泛的类组,用于在以往的Microsoft技术中访问数据.之所以使用ADO.NET名称,是因为Microsoft,希望表明,这是在.NET编程环境中优先使用的数据访问接口.它提供了平台互用性和可伸缩的数据访问。 ADO.NET增强了对非连接编程模式是支持,并支持RICH XML.由于传送的数据都是XML格式的，因此任何能够读取XML格式的应用程序都可以进行数据处理。 事实上，接受数据的组件不一定要是ADO.NET组件，它可以是基于一个Microsoft VisualStudio的解决方案，也可以是任何运行在其它平台上的任何应用程序。 ADO.NET是一组用于和数据源进行交互的面向对象类库。 通常情况下,数据源是数据库，但它同样也能够是文本文件、Excel表格或者XML文件。 ADO.NET允许和不同类型的数据源以及数据库进行交互。 然而并没有与此相关的一系列类来完成这样的工作。 因为不同的数据源采用不同的协议，所以对于不同的数据源必须采用相应的协议。 一些老式的数据源使用ODBC协议，许多新的数据源使用OleDb协议，并且现在还不断出现更多的数据源，这些数据源都可以通过.NET的ADO.NET类库来进行连接。 2.SQL Server简介SQL Server是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能(BI)工具提供了企业级的数据管理。 SQL Server数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，使您可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。 SQL Server数据引擎是本企业数据管理解决方案的核心。 此外SQL Server结合了分析、报表、集成和通知功能。 这使您的企业可以构建和部署经济有效的BI解决方案，帮助您的团队通过记分卡、Dashboard、Web services和移动设备将数据应用推向业务的各个领域。 以上就是在这次毕业设计中要用到的两个非常重要的软件，是这次应用的主题，已经加以介绍，下面的就是针对选题（维修时间预测）进行的分析与讨论，确定研究方向。 可视化维修时间仿真系统结构图如下维修性设计分析人员在设计分析中可以根据产品结构、可能的故障现象等信息进行单元或故障的维修流程分析，由于要求分析过程要进行到已经掌握数据的维修活动或基本维修作业为止，该维修流程根据设计的深入可能会十分复杂，甚至形成一个大的网络。 因此，记录该分析过程、产生直观的维修流程显得十分重要，可以方便维修性设计分析人员。 基于该维修流程图建立自动化的维修时间仿真方法，就可以非常方便的进行维修时间的预计。 仿真的目的是对现实世界进行“写实”。 由于大多数现实系统都是并行结构的，使用图形可以方便的表示并行化的结构，故而可视化方法提供了一种比以前的GPSS、QGERT等语言描述并行结构更自然的方法。 如图所示，基于该维修流程图建立了一个可视化、智能化程度较高的维修时间仿真系统。 在本系统中，可视化仿真主要是指模型的可视化建立、仿真系统的动态执行和仿真结果及分析的可视化输出。 仿真模型以模型文件的形式存放。 模型库用于存放一些通用性的子模型，供其他模型文件使用，数据库主要用于存放模型的结构信息和参数信息，而规则库中则存放了建立模型时所必须遵守的一些基本规则，知识库是用于仿真输出分析的，它的建立是由采用了神经网络学习算法的学习模块完成的，可对仿真结果数据进行分析，经判断后给出结论和建议。 在软件设计时，采取的是面向对象设计（OOD）方法，面向对象设计方法是近来提倡的一种新型方法，它提供了从一般到特殊的演绎手段（如继承等），又提供了从特殊到一般的归纳形式（如类等），从而说明了它是一个很好的认知方法。 面向对象设计方法的基本思想是从现实世界中客观存在的事物出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式，强调直接以问题域（现实世界）的事物为中心来考虑问题、认识问题，并根据这些事物的本质特征，把它们抽象的表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位。 之所以采取面向对象设计方法，是基于以下考虑1).可以方便的建立模型。 由于维修流程框图的基本构成元素并不多，只有3.1所介绍的六种基本元素加上直线元素，可以将每一个基本元素作为一个类，建模时可以直接对这些类的对象进行操作。 事物的静态特性（参数）用对象的属性表示，事物的动态特性（行为）用对象的服务来表示。 2).使得所建模型清楚明了、简单易懂。 对象的属性和服务结合为一个独立的整体，可以通过封装来屏蔽其内部的细节，用户不必理会其内部的细节，只要明