现代生产中，维修性已成为产品，尤其是高技术武器装备的重要质量属性，把维修性纳入到产品的全生命周期过程中，通过论证、设计、生产和验证来实现产品的维修性要求，进而提高其维修性水平，这既是产品设计者、生产者和使用者提出的主观要求，同时也是提高产品的使用效率和经济效益的客观需要。　　在产品的设计和研制过程中，维修性是产品重要的质量属性之一。然而在产品的设计和研制过程中，其维修性设计往往滞后于其功能结构设计，这就影响到了产品在全生命周期中的综合使用效益。虚拟产品开发技术以计算机技术和数字化仿真技术为支撑，为解决产品并行设计和面向产品生命周期的综合设计提供了现实可行的方法。　　虚拟维修应用仿真技术和产品的全数字化模型，特别是虚拟现实技术、建模与仿真技术、人工智能技术等，在维修性工程相关知识和方法的指导下实现对产品维修过程的模拟和仿真，在产品虚拟开发的设计阶段就可以并行展开相应的维修性设计和分析工作，提高了产品全生命周期中的维修性设计能力，进而达到保证产品质量、延长产品寿命、提高产品经济效益和综合竞争力的目的。　　本文针对导弹产品开发过程中的维修性设计和分析的相关问题，在参考国内外虚拟维修技术研究和应用成果的基础上，在虚拟环境中结合维修性工程的相关知识和方法，建立了基于虚拟环境的面向导弹产品的维修性设计和分析系统，并对相应的关键技术进行了探索和研究。本文的主要研究工作如下：　　研究了面向产品设计的虚拟维修系统体系结构。基于维修性并行设计理念，建立了基于多Agent技术的虚拟维修软件系统的总体框架对虚拟维修环境进行管理。采用面向Agent的软件设计与建模方法对虚拟维修设计与分析系统的结构进行了设计，从而将该系统的实现转化为一个多Agent系统的设计与开发。对虚拟维修系统中的Agent进行了功能划分，给出了各Agent的结构、数据库、交互模型等，并给出了Agent彼此间的通讯方式及语言。该体系结构提高了整个虚拟维修系统的健壮性、可扩展性以及可维护性。　　研究了虚拟维修环境中的数字样机信息模型的表达和建立。建立了面向维修的产品结构关系模型对虚拟维修样机进行了综合表达。在虚拟维修环境中，采用基于场景图的结构树来表达样机的层次结构，同时采用装配约束图来表达零部件间的装配约束关系。建立了产品零部件的集成信息模型，并重新定义了文件格式进行了表达。产品结构关系模型的表达既符合虚拟环境下对象的显示和组织原则，又清晰的表达了虚拟维修样机的功能层次和装配结构，满足了系统设计功能要求。　　研究了基于虚拟维修过程仿真的产品结构维修性设计的关键技术实现方法。面向虚拟维修仿真过程，应用标准时间计算法中的模特法对维修工作时间进行计算。针对导弹产品的维修性设计要求和准则，结合虚拟维修仿真过程，应用基于事例推理的方法，研究了相关产品结构的综合事例的表达、检索和重用等技术，完成了产品结构的维修性设计。　　研究了虚拟维修系统中产品结构的维修性分析方法。面向产品的虚拟维修过程，建立了基于着色随机时间Petri网的维修知识表达模型。针对产品维修性影响因素复杂、模糊和彼此相关的特点，采用模糊综合评价方法对导弹产品零部件的维修性进行了分析。为虚拟维修环境中的导弹产品的维修性分析和评价提供了相应的量化指标和评价准则，对导弹产品零部件设计方案在维修性方面的比较及优选提供了参照方法。　　基于上述关键技术，利用VC++、WTK、SQL Server和MSXML等软件技术和数据手套、方位跟踪器、立体显示眼镜等硬件设备，针对某型号导弹产品的虚拟设计研制，设计并实现了针对该导弹产品设计的桌面式虚拟维修原型系统，并以该型号导弹零部件的维修性设计与分析为应用实例，验证了该系统的可行性和有效性。