不确定环境下产品拆卸规划的概率模型研究

摘要

随着产品的更新换代日益加快，废旧产品数量急速增长，如不能及时有效资源化，不仅造成严重社会负担，浪费资源能源，同时将对环境造成巨大的不良影响。作为再制造产品回收之后的关键步骤，科学合理的拆卸，既可以将许多零部件进行再制造和再利用，也可实现材料回收，并针对有毒害物质进行有效的处理，因此其评估与规划问题得到研究者们的广泛重视。 现有大部分研究都集中在产品的确定性拆卸评估和规划。然而，在实际拆卸过程中，决策者可能需要的是在给定约束内（时间或者成本）完成拆卸任务的最大概率。同时，拆卸过程具有很高的不确定性，在研究中需要考虑这些不确定特性对于拆卸规划的影响。 本文首先在综合分析了国内外相关研究现状的基础上，对拆卸基本理论、拆卸模型、拆卸序列规划等理论与方法进行了系统综述。其次，将拆卸规划分为确定环境下的拆卸规划及不确定环境下的概率规划。针对确定环境下的拆卸规划，本文利用产品连接关系有向图与解释结构模型相结合建立拆卸模型，然后考虑拆卸时间相对影响因素建立拆卸规划模型，最后设计相应的遗传算法寻求最优序列并进行算例分析。针对不确定环境下的概率规划，又将其分为常规拆卸和破坏拆卸两种拆卸模式进行研究:在常规拆卸中考虑拆卸过程中零部件质量未知、拆卸时间随机等影响因素，建立了基于拆卸收益概率的序列优化模型;针对破坏拆卸模式，在常规拆卸规划的基础上考虑到拆卸破坏率，根据多重约束建立了拆卸收益概率模型;之后，运用蒙特卡洛模拟对这两种不同拆卸模型分别进行算例分析，从一种新的视角更为全面地对废旧产品拆卸过程的不确定特性进行研究，对于拆卸规划的指导更具有可靠性和实际意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究综述

1．2．1 可拆卸性评价及设计

1．2．2 拆卸规划及序列优化

1．2．3 现状分析

1．3 课题来源和研究内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究内容

1．4 本章小结

第二章 产品拆卸概述

2．1 拆卸的概念和目的

2．2 拆卸分类和规则

2．3 拆卸信息

2．4 拆卸建模

2．4．1 拆卸模型概述

2．4．2 产品连接关系有向图

2．4．3 拆卸网络图

2．5 本章小结

第三章 确定环境下的拆卸序列规划

3．1 拆卸序列规划概述

3．2 基于解释结构模型的拆卸模型

3．3 考虑相对影响因素的拆卸序列评价标准

3．4 基于遗传算法的拆卸序列生成及优化

3．4．1 遗传算法原理与特点

3．4．2 遗传算法运行过程及关键参数

3．4．3 算例分析

3．5 本章小结

第四章 不确定环境下常规拆卸的概率规划

4．1 常规拆卸模式概述

4．2 常规拆卸模式下的拆卸收益

4．3 常规拆卸模式下基于拆卸收益的概率模型

4．4 模型求解

4．5 算例分析

4．6 本章小结

第五章 不确定环境下破坏拆卸的概率规划

5．1 破坏拆卸模式下的拆卸收益

5．2 破坏拆卸模式下考虑多约束的拆卸收益概率模型

5．3 模型求解

5．4 算例分析

5．5 本章小结

第六章 研究结论及展望

6．1 研究结论

6．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目