面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案优化研究

摘要

再制造工程是一种能极大化利用废旧资源，且能将废旧产品恢复成“如新品一样好”的再循环过程，在节约资源和生态环境保护方面，具有显著的效果，是解决我国大量废旧产品再利用的有效方式。再制造方案的优化是废旧机械装备重用过程的关键环节，直接决定了废旧机械装备再制造能否成功的实施。本论文从废旧零部件重用策略组合优化的角度，对废旧机械装备再制造方案优化问题展开研究。
　　首先，介绍国内外再制造和再制造决策的发展与研究现状，分析废旧机械装备再制造方案优化与废旧机械装备零部件重用策略之间的关联关系，提出面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案多目标优化思想，并建立废旧机械装备零部件重用组合多目标优化技术体系。
　　其次，基于废旧机械装备零部件重用组合多目标优化思想，从再制造商和消费者的角度出发，分析了影响废旧机械装备再制造方案合理性的三个因素:废旧机械装备再制造性能、再制造过程复杂性及再制造经济效益;并对各影响因素建立测度模型进行量化测度。
　　再次，通过对废旧机械装备再制造性能、再制造过程复杂性及再制造经济效益的分析，建立以废旧机械装备零部件重用组合寿命均衡性、重用组合过程复杂性及重用组合成本为优化目标，以零部件重用策略为优化变量的废旧机械装备零部件重用组合的多目标优化数学模型，并采用SPEA2优化算法对上述多目标优化模型进行寻优求解。
　　最后，以废旧车床C6132的再制造为例，应用所提出多目标优化方法对其零部件的重用策略进行组合优化，验证了该方法的有效性。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景和意义

1．1．1 论文选题的背景

1．1．2 论文选题的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 再制造研究现状

1．2．2 废旧机械装备再制造决策研究现状

1．3 论文的研究意义及项目来源

1．3．1 论文的研究意义

1．3．2 项目来源

1．4 论文主要内容安排

第2章 面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案优化框架体系

2．1 废旧机械装备再制造方案优化理论基础

2．1．1 废旧机械装备再制造分析

2．1．2 废旧机械装备再制造方案优化内涵

2．2 面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案优化分析

2．2．1 零部件重用组合多目标优化内涵

2．2．2 废旧机械装备零部件重用组合多目标优化技术

2．3 废旧机械装备零部件重用组合多目标优化过程模型

2．4 本章小结

第3章 面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案优化目标研究

3．1 基于剩余使用寿命的废旧机械装备再制造性能分析

3．1．1 废旧机械装备零部件剩余使用寿命

3．1．2 再制造机械装备零部件剩余使用寿命

3．1．3 基于人工神经网络的再制造机械装备零部件剩余使用寿命预测

3．2 基于信息熵的废旧机械装备再制造过程复杂性分析

3．2．1 重用策略不确定性

3．2．2 重用工艺路线不确定性

3．3 基于重用工艺路线的废旧机械装备再制造经济效益分析

3．3．1 废旧机械装备零部件重用成本

3．3．2 基于重用工艺路线的废旧机械装备零部件重用成本预测

3．4 本章小结

第4章 面向零部件重用组合的废旧机械装备再制造方案多目标优化模型

4．1 废旧机械装备再制造方案多目标优化问题描述

4．2 废旧机械装备再制造方案多目标优化数学模型

4．2．1 优化目标函数

4．2．2 约束条件

4．2．3 废旧机械装备再制造方案多目标优化数学模型

4．3 基于SPEA2算法的再制造方案优化模型

4．3．1 SPEA2算法介绍

4．3．2 基于SPEA2算法的再制造方案优化步骤

4．4 SPEA2优化算法的实现过程

4．4．1 编码

4．4．2 创建初始种群

4．4．3 适应度分配策略

4．4．4 算子的操作

4．5 Pareto解集优选机制

4．6 本章小结

第5章 案例分析

5．1 概况

5．2 废旧车床C6132再制造方案优化

5．2．1 废旧车床C6132零部件重用组合寿命均衡性

5．2．2 废旧车床C6132零部件重用组合过程复杂性

5．2．3 废旧车床C6132零部件重用组合成本

5．3 优化结果与比较分析

5．3．1 优化结果

5．3．2 废旧机床C6132零部件重用组合Pareto解集优选

5．3．3 不同约束条件优化结果比较分析

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

攻读硕士学位期间获奖情况