機電產品拆卸過程建模與規(guī)劃研究.pdf

1、對機電產品拆卸過程進行規(guī)劃是實現(xiàn)產品面向拆卸回收設計的有效途徑，是評價產品綠色特性的重要手段，是提高產品實際拆卸過程綜合效益的必要前提。產品的拆卸過程規(guī)劃問題已成為產品面向拆卸回收設計中的核心問題。 由于拆卸序列規(guī)劃問題在數(shù)學上屬于NP-完全型，即隨著產品復雜程度的提高，判斷出合適的產品拆卸序列是異常困難的。本研究的主要目的，在于探索具備較好的搜索策略，在適當圖模型表達方式的基礎上提出能夠高效率地求解產品拆卸序列的方法。

2、 本文主要研究內容包含如下六個方面： (1)建立了拆卸層次信息圖(DHIG)模型，將產品拆卸序列的解空間成功映射為可以執(zhí)行的簡單圖形空間，即將產品的拆卸序列規(guī)劃問題轉化成為對該加權有向圖中具備最優(yōu)值的路徑的搜索和尋優(yōu)問題。構建產品的DHIG模型的過程，實際上是對產品中有關信息的收集和整理過程，其中，最主要的就是對產品中各零件間優(yōu)先約束關系的判定，從而確定出DHIG中節(jié)點的拆卸可行性。本文設計和開發(fā)了基于CAD系統(tǒng)的產品中零件間拆

3、卸優(yōu)先約束矩陣的自動生成系統(tǒng)。 (2)提出一種基于圖解的蟻群優(yōu)化算法(ACO)，以實現(xiàn)基于DHIG模型對產品拆卸序列的搜索和尋優(yōu)。不同于傳統(tǒng)的拆卸分析與規(guī)劃研究，這一求解算法將最優(yōu)拆卸序列的搜索進程和DHIG模型的構建進程并行起來，為將研究方法應用于解決實際工程問題提供了基礎。針對拆卸序列規(guī)劃過程中節(jié)點之間極易產生非平衡競爭的特性，改進了基本ACO中的概率選擇方式、信息素更新機制等，使改進后的ACO具有較好的效能。討論了算法的特

4、點，并和其它智能拆卸序列優(yōu)化方法進行了比較和分析。 (3)對于具有較多零件的產品，采用了基于灰色聚類的子拆卸體劃分方法，將產品劃分為若干個適當規(guī)模的子拆卸體，該方法可有效降低DHIG的復雜性，提高拆卸過程建模和規(guī)劃的效率。 (4)在基于DHIG模型和蟻群優(yōu)化算法相結合的拆卸過程規(guī)劃的基礎上，針對蟻群搜索到的少數(shù)幾條拆卸序列(方案)，提出了根據(jù)信息熵進行權重向量計算的拆卸方案綜合評價方法。 (5)對基于料糙集理論的