機(jī)電產(chǎn)品拆卸過程建模與規(guī)劃研究.pdf

1、對(duì)機(jī)電產(chǎn)品拆卸過程進(jìn)行規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品面向拆卸回收設(shè)計(jì)的有效途徑，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品綠色特性的重要手段，是提高產(chǎn)品實(shí)際拆卸過程綜合效益的必要前提。產(chǎn)品的拆卸過程規(guī)劃問題已成為產(chǎn)品面向拆卸回收設(shè)計(jì)中的核心問題。 由于拆卸序列規(guī)劃問題在數(shù)學(xué)上屬于NP-完全型，即隨著產(chǎn)品復(fù)雜程度的提高，判斷出合適的產(chǎn)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(dāng)圖模型表達(dá)方式的基礎(chǔ)上提出能夠高效率地求解產(chǎn)品拆卸序列的方法。

2、 本文主要研究?jī)?nèi)容包含如下六個(gè)方面： (1)建立了拆卸層次信息圖(DHIG)模型，將產(chǎn)品拆卸序列的解空間成功映射為可以執(zhí)行的簡(jiǎn)單圖形空間，即將產(chǎn)品的拆卸序列規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化成為對(duì)該加權(quán)有向圖中具備最優(yōu)值的路徑的搜索和尋優(yōu)問題。構(gòu)建產(chǎn)品的DHIG模型的過程，實(shí)際上是對(duì)產(chǎn)品中有關(guān)信息的收集和整理過程，其中，最主要的就是對(duì)產(chǎn)品中各零件間優(yōu)先約束關(guān)系的判定，從而確定出DHIG中節(jié)點(diǎn)的拆卸可行性。本文設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于CAD系統(tǒng)的產(chǎn)品中零件間拆

3、卸優(yōu)先約束矩陣的自動(dòng)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(shí)現(xiàn)基于DHIG模型對(duì)產(chǎn)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(jìn)程和DHIG模型的構(gòu)建進(jìn)程并行起來，為將研究方法應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題提供了基礎(chǔ)。針對(duì)拆卸序列規(guī)劃過程中節(jié)點(diǎn)之間極易產(chǎn)生非平衡競(jìng)爭(zhēng)的特性，改進(jìn)了基本ACO中的概率選擇方式、信息素更新機(jī)制等，使改進(jìn)后的ACO具有較好的效能。討論了算法的特

4、點(diǎn)，并和其它智能拆卸序列優(yōu)化方法進(jìn)行了比較和分析。 (3)對(duì)于具有較多零件的產(chǎn)品，采用了基于灰色聚類的子拆卸體劃分方法，將產(chǎn)品劃分為若干個(gè)適當(dāng)規(guī)模的子拆卸體，該方法可有效降低DHIG的復(fù)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(jié)合的拆卸過程規(guī)劃的基礎(chǔ)上，針對(duì)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(jìn)行權(quán)重向量計(jì)算的拆卸方案綜合評(píng)價(jià)方法。 (5)對(duì)基于料糙集理論的