设计阶段机械产品的维修性和安全性指标[外文翻译].rar

附件C：译文


设计阶段机械产品的维修性和安全性指标
摘要：
为了提高工业产品的竞争性，可靠性、维修性和安全性是我们能够获到改善的关键性因素。这尤其体现在如汽车，航空和数控机床产业中。因此，在制造开始之前尽可能地去预测这些因素显得非常关键。本文介绍了一种方法，以提供在早期设计阶段中，预测维修性和安全性的设计指标。评估程序使用该产品的CAD三维模型和相关的语义矩阵,搜集关于产品组件临界性和可靠性的资料。利用这些资料，我们可以计算出这些产品维修和安全性指标。我们将用一个学术实例来描述我们的方法，并指出可维修性和安全性限制之间的相互关系,确定合适的解决方法。最后，我们指出此方法在评估其它产品生命周期的可能的确延伸和指导执行方面的问题。
1、导言
通常的产品设计方法，如金融，市场或生产率的方法都有自己的局限性。所以公司在寻找新的控制方法以取得竞争上的优势。环境因素和寿命周期的限制现在必须在工业设计中被考虑。这意味着在其整个生命周期中，研究不同产品的性能，如使用，预防性维护，修理，回收，在产品将要报废时的废物管理。但是在产品早期设计阶段，对行为效率的预测缺乏有效的工具。本文在行为效率评估框架概述（1）基础上，提出了一种对产品可维修性和安全性预测的方法。
第2部分呈示了一些涉及产品建模和行为评估的研究内容。我们在第3部分展现语义建模程序，语义矩阵的建立和行为指标的评估。第4部分描述可维护性评估程序。第5部分做安全性评估。在第6部分我们将举个例子来说明对于不同的替代设计的解决方案，如何决定可维修性和安全性指标。然后我们讨论可维护性和安全性限制的相互关系来确定设计解决方案的有效性。最后，我们指出此方法在评估其它产品生命周期的可能延伸和指导执行方面的问题。
2、相关研究工作
在过去几年，一些研究在设计阶段已经考虑生命周期的限制。 Gero 已经提出了一个通用的产品模型FBS概念（功能，性能和结构），为采集产品数据和其它的工艺信息以达到整体的和多视角模型。然而，这个模型不能特别专注于产品的行为效率评价。其他不同工业工具使用虚拟现实系统[13]和[17]，和协同环境设计[14]来核实产品的功能，并分析它的可维护性。不过，通常这种系统主要是用于产品完全设计完成之后。此外，这种系统非常昂贵并且很难使用。其他的调查研究中提到的[11]，[16]，[18]对产品设计过程中维修标准的一体化做出了贡献。这些作品对设计中可维修性制定了一些规则。