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维修需求研究第30卷第2期四川兵工2009年2月维修需求研究王建,柳辉,郝建平(军械工程学院维修工程实验中心,石家庄050003)摘要:针对需求获取,建模和描述展开研究,在需求获取中采用用例分析方法,确定维修需求集.对维修需求集进行分解,提出维修需求分解的方法,可将模糊,抽象的客户维修需求分解为明确,具体的需求元.在此基础上建立维修性需求模型.关键词:维修需求获取;维修需求建模;维修需求描述中图分类号:TP202文献标识码:A文章编号:10060707(2009)02009702维修需求是产品使用用户和维修用户用自己的语言表达的对产品维修的要求,同时还包括产品通用的维修策略和目标集合.产品维修需求是装备维修性设计的依据和源头,产品各个方面的工作均围绕满足产品需求展开.同其他工程活动一样,维修需求的提取,是开始产品维修性设计的第一步,也是最终影响产品维修性设计结果是否满足用户要求的重要环节.1维修性需求的获取维修需求获取的主要目的是明确产品维修性需求,理解维修性设计问题,规划产品设计过程.经过明确定义和分解后的产品维修需求,是产品开发过程中各个活动的设计目标.按照维修性的理念,设计早期产品的主要困难在于缺乏有关产品开发系统的维修相关信息,因此,要定义产品维修需求,必须对产品生命周期中与维修性设计有关的各个方面进行分析,建立维修性设计与产品本身的联系,才能为产品提高维修性提出明确的设计任务报告.为了使维修性需求同产品其他设计活动联系起来,可以通过与产品设计开发人员交谈等方式分析和整合产品开发过程的相关数据.对于武器装备来说,在产品使用时期的各个阶段(使用,培训,维护,变更和试验等),不同的人完成不同的工作,执行不同的任务,不同的人在面对武器装备维修的时候有不同的需求,即对装备维修存在不同的要求,所以在维修性设计的过程中,必须尽可能地面向不同用户去获取这些需求,这是维修性设计过程中需求分析要重点要解决的问题,也是提高用户满意程度的重要手段和保证.基于以上分析,本文中采用基于用例模型进行需求的获取.用例方法I2J则是从用户(外部执行者)的角度去理解系统的功能,它是对整个系统的描述,说明了在完成系统的重要目标过程中,必须去完成的一系列重要事情,而并非是一些片段细节.需求分析人员记录下用例,并且使用这些用例同使用者交流和讨论.一个用例模型由若干个用例图描述.用例图的主要元素是用例和执行者.每个用例在获取过程中都需要确定重要程度,为了以后需求权重计算方便,采用5分制原则,15分别对应不重要,一般重要,较重要,重要,必须满足,按照Kano模型分析,也可以对应为不需要,较兴奋型需求,兴奋型需求,期望型需求,基本型需求.2维修需求模型的建立一般来说,用户(包括维修人员)对于理想中的装备的描述笼统,模糊,缺乏系统性,而且存在大量冗余.因此,需要对维修需求进行整理,筛选和分析.结构化装备维修需求模型的建立是通过分析装备维修和维修过程的相关信息,根据产品结构和任务分解的要求,逐步细化装备维修需求要素,并对细化后的需求进行结构化处理,确定每一需求的技术指标.我们通过将维修需求分解为不同的需求元,以明确,具体地表达客户需求,并建立需求模型.需求元是指在客户需求模型中,能够明确表达客户需求的,不可分割的最小信息单元.2.1维修需求分解维修需求具有层次性和关联性,但同时维修需求对于产品需求具有继承性,根据维修需求这种特性,建立维修需求分析树模型,可以确定需求分解最为重要的是确定分解规则,根据维修需求的特点,提出如下需求整理原则:1)维修需求分解.维修需求表达中的描述性语言一般都是抽象,笼统和模糊的,为了充分发掘需求表达中所蕴含的完整需求含义,需要对这些描述性语言进行合理的需求分解.例如维修需求"电瓶车的电气部分应便于方便,迅速的维护",按语义可以分解为2个完整且独立的信息单元:电气部分应便于方便的维护,电气部分应便于迅速的+收稿日期:20081025作者简介:王建(198O一),男,河北保定人,硕士研究生,主要从事维修工程方面的研究98四川兵工维护.2)需求补充.由于维修,使用和装备管理人员通常不具有装备维修性设计领域知识,尤其缺乏对于环境的考虑,其表达的一些需求不能完整,准确反映他们的期望.例如,维修人员提出"装备维修安全性好",其中不仅包括维修活动的安全,更应该考虑维修环境的安全.3)需求合并.用户模糊的需求可能会出现不同的需求元重叠的现象,对此应当进行合并,保证最终需求元的独立性.例如,维修人员要求"故障测试简单"和"故障测试自动化程度高",而这2点要求都可以得出同样的需求元"测试操作简单",因此可以对这2个需求元进行合并.依据以上3条原则对维修需求进行整理,可以保证得到的需求元既能完整表达和理解初始的维修需求,又能使需求元表达的需求信息之间不会产生相互重叠现象.根据分析所得的需求元,就可以建立需求元分析模型,准确完整表达维修需求,为维修性设计提供有效的信息来源和设计依据.2.2维修需求建模本文中基于产品维修需求拓扑结构对维修性需求进行建模,这样能够便于系统化地搜集,组织产品生命周期各环节的需求,以及随着设计的进行,有效扩展产品维修需求信息.其结构如图1所示.其中产品维修需求为根节点,树节点表示具体的需求项目,不同层次的需求具有继承性.基于产品维修需求拓扑结构的需求建模活动类似于专家系统中的知识获取过程,在产品维修需求获取中,需求拓扑结构首先确定产品维修需求信息的组织方法与结构,同时层次化的树节点可作为需求获取的问题源,以启发,诱导用户逐次深入地阐述其观点,不断进行更深层次的需求扩展活动.O维修人员.测试特点.拆卸O资源.维修人员数量.任务O安全生.安装.材料和技术要求0环境0维修时间.报废方式.零部件0管理延误时间0工作空间0维修费用o8护方式.技术标准0修理计划和统计.保养方式0工具图1维修需求拓扑结构3维修需求描述维修需求信息的系统化的表达对维修性设计活动的进行有着十分重要的意义,对维修需求信息进行有效的表达,是维修需求建模的重要任务之一.维修需求描述的规范化是指将以定性描述为主的维修需求信息以特定格式加以表达与进一步的组织.针对前面使用的需求拓扑结构模型,我们建立统一的维修需求模板组织信息.模板如表1所示.表1维修需求信息模板需求项目描述项目说明维修需求类型要的简单定义,对此需维修说明性设计参数表,维修性变量目维修性设计变量维修性设计需求元相对权重相似装备批霉罂以上的模板形式,便于信息的纪录与读取,为使用计算机辅助工具奠定了基础,为后续分析与处理自动化提供了足够的支持,同时还可以为相关装备的维修性设计过程提供有效的信息支持与帮助.维修需求重要度是用户对其各项需求进行的定量打分,也是用户对各项维修需求程度的表式尺度,用以表示各项维修需求对用户的重要程度.为了减少偏差,保持客观性,应用AHP(层次分析法)方法_3J进行需求项目重要度的量化.AHP通常在两两对比需求元相对重要性,评判两者间重要度比率基础上,确定各个需求的绝对重要度.AHP最重要的就是要构建合理并且一致的判断矩阵,为了使获得的重要度数量差异能够反映用户真实的量化概念.权重计算方法如表2所示.表2基于AHP计算需求重要度4结束语目前,为了提高设计和管理质量,将维修行设计渗透到产品全寿命周期的趋势日益明显.维修需求作为维修性设计和维修管理的依据和源头,也会被更多的生产和使用部门重视,但维修需求来源相对产品需求更为复杂,分析难度也增加不少,如何更加合理快越获取,分析维修需求,还需要更多的研究和实践.参考文献:11熊伟.质量机能展开fM.北京:化工出版社,2005.2陆丽娜,王忠民,王志敏,等.软件需求M.北京:机械工业出版社,2000.3王莲芬,许树柏.层次分析法引论M.北京:中国人民大学出版社,1990.4甘茂治,康建设,高崎.军用装备维修工程学M.北京:国防工业出版社.2005.