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转向架寿命周期费用估算分析建模及软件开发

周辉  
【摘要】: 寿命周期费用(LCC)是衡量产品经济性的重要指标,产品购置费用和运用维修费用是产品寿命周期费用的两大重要组成部分。随着人们对寿命周期费用认识的不断深入,许多国家都针对重要工业装备的寿命周期费用开展了一系列研究。 转向架是铁道车辆最重要、最昂贵的独立部件,它直接承载车体重量,保证车辆沿轨道正确运行。转向架的生产制造和运用维护过程均较为复杂,其寿命周期费用的估算较为困难。论文以转向架为对象,开展寿命周期费用估算模型及其软件系统的研究开发。 在研究总结国内外寿命周期费用估算理论和方法的基础上,对转向架寿命周期费用的组成、影响因素及建模方法进行了较为详细的分析。并通过现场调查研究,建立了转向架生产费用和维修费用的费用组成与分解结构,为建立转向架寿命周期费用估算模型以及费用数据的收集打下了基础。 采用人工神经网络和灰色预测方法深入开展了转向架生产成本模型和维修成本模型的研究。在转向架生产成本模型方面,建立了基于改进人工神经网络生产成本的快速估算模型和基于产品结构树的转向架成本进行详细估算模型。在转向架维修成本模型方面,建立了基于灰色预测的维修成本快速估算模型和基于工程估算和类比法相结合的维修成本详细估算模型。并对模型中自变量的选择、历史数据的处理等进行了较深入的研究和探讨。 在转向架寿命周期费用软件研究开发方面,采用IDEF方法对软件系统功能、结构和数据库进行了详细分析和设计。以C#和SQLServer2000为开发工具,结合MATLAB的分析计算功能及Pro/ENGINEER二次开发技术,开发完成了转向架寿命周期费用估算原型软件系统,从而大大地提高了转向架寿命周期费用估算的效率和准确性。论文工作为其他同类产品的寿命周期费用建模和估算软件开发具有一定的借鉴和指导意义。


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