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第3章加工中心FMECA軟件設(shè)計(jì)
本軟件是使用C#語言在Microsoft Visual Studio 2008編程環(huán)境下開發(fā)出來。C#(讀做 nC sharp"，中文譯音暫時(shí)沒有。專業(yè)人士一般讀”C sharp”。C#是一種安全的、穩(wěn)定的、簡(jiǎn)單的、優(yōu)雅的，由C和C++衍生出來的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。它在繼承C和C++強(qiáng) 大功能的同時(shí)去掉了一些它們的復(fù)雜特性。C#綜合了 VB簡(jiǎn)單的可視化操作和C++的高運(yùn)行效率，以其強(qiáng)大的操作能力、優(yōu)雅的語法風(fēng)格、創(chuàng)新的語言特性和便捷的面向組件編程的支持成為.NET開發(fā)的首選語言[3<)]。
并且C#成為ECMA與ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。C#看似基于C++寫成，但又融入其它語言如 Pascal、Java、VB等。微軟C#語言定義主要是從C和C++繼承而來的，而且語言中的許多元素也反映了這一點(diǎn)。由于C#部分語法與C++、JAVA相似，能讓以有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā) 人員輕松上手，并且在很短的時(shí)間內(nèi)就可以使用C#高效地進(jìn)行工作。
Microsoft Visual Studio 2008 是面向 Windows Vista、Office 2007、Web 2.0 的下一代開發(fā)工具，代號(hào)“Orcas”，是對(duì)Visual Studio2005的一次及時(shí)、全面的升級(jí)。VS2008引入了 250多個(gè)新特性，整合了對(duì)象、關(guān)系型數(shù)據(jù)、XML的訪問方式，語言更加簡(jiǎn)潔。使用Visual Studio 2008可以高效開發(fā)Windows應(yīng)用。設(shè)計(jì)器中可以實(shí)時(shí)反映變更， XAML中智能感知功能可以提高開發(fā)效率。同時(shí)Visual Studio 2008支持項(xiàng)目模板、調(diào) 試器和部署程序。Visual Studio 2008可以高效開發(fā)Web應(yīng)用，集成了 ASP.NETAJAX 1.0, 包含ASP.NET AJAX項(xiàng)目模板，它還可以高效開發(fā)Office應(yīng)用和Mobile應(yīng)用。
3.1軟件的基本功能
加工中心FMECA專家系統(tǒng)基本功能包括故障自動(dòng)診斷、故障嚴(yán)重度分析、擬采取措施建議等方面。在完成常規(guī)的FMECA分析的基礎(chǔ)上，提供用戶進(jìn)行電子檔案管理的輕松體驗(yàn)。基本功能包括數(shù)控加工中心框圖管理功能、FMEA管理、CA定性分析、CA 定量分析。輔助功能包括用戶安全性處理、數(shù)據(jù)庫(kù)安全性處理（數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)）及一些輔助功能如計(jì)算器、記事本和畫圖板等。
3.2安全性設(shè)計(jì)
(1) 用戶管理功能。本軟件專家系統(tǒng)將用戶分為三個(gè)等級(jí)，分別是管理員 (ADMINISTRATOR)，普通用戶（NORMALUSER)、只讀用戶（READONLYUSER)。管理員享有最高權(quán)限，可以添加、刪除用戶，更改用戶密碼等用戶管理操作以及進(jìn)行數(shù) 據(jù)庫(kù)記錄修改、添加、更刪除等數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容操作。普通用戶可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容操作，但是無法進(jìn)行用戶管理操作。只讀用戶只可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的瀏覽^因此項(xiàng)功能只為管理員開發(fā)，普通用戶和只讀用戶由于權(quán)限問題，無法進(jìn)行用戶管理。
(2) 數(shù)據(jù)備份恢復(fù)功能。對(duì)加工中心的數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)而言，各種數(shù)據(jù)信息是管理的主線，因此數(shù)據(jù)的安全性對(duì)系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。專家系統(tǒng)提供了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)功能，以確保信息數(shù)據(jù)安全。
(3) 系統(tǒng)操作日志記錄功能。對(duì)于信息系統(tǒng)的各個(gè)操作進(jìn)行記錄，對(duì)于高權(quán)限的用戶可以查詢低權(quán)限用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何操作所產(chǎn)生的操作日志。

3.3主要功能設(shè)計(jì)
加工中心FMECA專家系統(tǒng)按照如圖3.1基本流程進(jìn)行功能配置。
(1) 框圖管理功能
為了確定加工中心FMECA分析各部件的層次情況，有必要進(jìn)行部件的分級(jí)，因此本文設(shè)計(jì)了框圖管理功能，框圖管理用來確定加工中心產(chǎn)品功能構(gòu)件的層次構(gòu)造。
(2) FMEA故障記錄管理功能
FMEA管理選項(xiàng)卡是用來管理故障記錄的。其基本功能同紙制FMEA表格相同，用來記錄系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部件的故障記錄。
(3) 危害性定性分析管理功能
危害性分析(CA)定性分析模塊用來定性地評(píng)價(jià)產(chǎn)品的故障嚴(yán)重程度。由于FMEA 分析是CA分析的基礎(chǔ)，因此，CA分析的是現(xiàn)有的故障記錄，不需要新建記錄，CA 分析（包括定性、定量）按鈕組比較少，只有修改選中記錄、命名輸出文件、輸出為 Excel表功能。點(diǎn)擊左側(cè)的產(chǎn)品樹，可以查看產(chǎn)品相關(guān)故障。由于FMEA記錄包括嚴(yán)酷度等級(jí)字段，系統(tǒng)從FMEA分析中直接繼承此字段，用戶只需填充發(fā)生概率等級(jí)。系統(tǒng) 自動(dòng)計(jì)算出危害性指數(shù)C.I.。
(4) 危害性定量分析管理功能
定量分析要求用戶輸入故障模式頻數(shù)比、故障影響概率、故障率、：「:作吋N，它們的乘積即是故障模式害度。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化創(chuàng)建相應(yīng)軟件界面，用來存儲(chǔ)危害性分析各個(gè)字段，各個(gè)故障具體信息。同時(shí)也提供了參數(shù)的錄入。
(5) 損失獲利分析管理功能
損失獲利分析算法基于PC-FMECA分析，用來從維修所需成本的角度分析產(chǎn)品各
故障的危害性情況。

3.4軟件安裝及基本界面的設(shè)計(jì)
3.4.1軟件的安裝
c#提供的軟件配置功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)軟件的打包，選中軟件運(yùn)行產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)文件（.dU)及FMECA.EXE運(yùn)行文件及數(shù)據(jù)庫(kù)文件等必要程序集后，進(jìn)行配置生成即可。形成安裝文件后，執(zhí)行相應(yīng)的setup.exe進(jìn)行安裝，setup.exe路徑為 FMECA\FMECA\Debug\setup.exe。整個(gè)安裝過程如圖 3.3~3.6 所示。

3.4.2軟件界面設(shè)計(jì)原則
界面環(huán)境作為人機(jī)信息的交流通道，應(yīng)考慮人的心理對(duì)交互系統(tǒng)的影響以及用戶的能力。軟件的界面環(huán)境設(shè)計(jì)遵循如下原則[3()]:
(1) 力求齊全。本軟件界面環(huán)境包含的定性、定量FMECA分析模塊，功能相對(duì)齊全，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的FMECA方法。
(2) 美觀可辨。應(yīng)用程序在視覺上、概念上、語言上易于識(shí)別。盡可能多的采用視覺構(gòu)件，方便用戶一看就懂，便于理解。交互界面上的對(duì)話框組件盡量簡(jiǎn)單化，方便用戶的理解和使用。
(3) 信息反饋。用戶能夠得到當(dāng)前操作的立即、可見的反饋，從而得到系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。反饋提醒用戶進(jìn)入某處特定的操作、操作的結(jié)果或出錯(cuò)信息，也就是說反饋應(yīng)該跟蹤用戶的操作過程。反饋通常包括視覺反饋和聽覺反饋，其中視覺反饋（圖形和文字)最為常用。

3.5本章小結(jié)
本章介紹加工中心FMECA軟件設(shè)計(jì)的甚本思想，首先，介紹了軟件的基本功能，進(jìn)而分兩個(gè)方面進(jìn)行了功能分析。從安全設(shè)計(jì)和主要功能設(shè)計(jì)的角度介紹了軟件的功能設(shè)置。最后介紹了軟件的安裝過程，界面的設(shè)計(jì)狀況，以及菜單功能的設(shè)置情況。
本章為后續(xù)相關(guān)分析提供信息支持。用戶在使用的過程中，在對(duì)相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn) 行了 FMECA分析的同時(shí)，信息全部保存至容量足夠大的數(shù)據(jù)庫(kù)中，為FMECA分析奠定了基礎(chǔ)。

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