产品再制造拆卸规划方法与零件再制造性评估方法的研究

摘要

随着世界工业化的进程,越来越多的工业产品为人们的生活带来巨大便利与舒适,但同时也制造了更多生活和工业废弃物。废旧产品的回收利用成为实现资源循环应用的关键步骤。而再制造作为回收利用的高级形式,其理论、技术得到了国内外学者的深入研究和推进。
　　 产品再制造拆卸规划方法与零件再制造性评估方法的研究,其目的为提高拆卸效率和再制造经济性,并为再制造实践提供坚实的理论依据和指导,对促进社会可持续性发展具有重要意义。
　　 面向再制造的拆卸序列规划要求模型易于建立,并生成快速有效的拆卸序列。
　　 本文选择与计算机集成度高的有向图作为拆卸模型建模基础,以便于拆卸和回收利用为目的完善零件关联度的评价因素,实现紧密连接零件的自动识别与模块化,提高自动建模水平和拆卸序列的生成效率。
　　 蚁群算法具有全局寻优、算法简单的优点,符合再制造拆卸序列生成算法的要求,本文将蚁群算法用于搜索优化生成拆卸序列。以拆卸模型生成的邻接矩阵为基础,得到当前可拆节点集合,所有的蚂蚁均于当前可拆节点集合中进行搜索。同时本文定义了产品拆卸信息值,以多因素按相应权重进行求值,将产品拆卸信息值作为蚂蚁选择下一个节点的依据。为了避免算法早熟,使蚁群在全局范围内进行寻优生成最优的拆卸序列,结合最大最小蚁群算法和蚁群系统算法,本文提出设定信息素范围、采用信息素精英更新原则和阈值选择方法,使蚂蚁有一定机率跳出当前选择,在全局内寻优,生成最优的拆卸序列,并得用田口方法和正交试验设计获取最优的蚁群算法参数组合。同时,为了评估拆卸序列整体的优劣,建立二次优化模型,对拆卸方向和工具变换带来的消耗进行综合评估,以优化选择。
　　 零件的再制造性是多因素的综合考虑,本文建立了基于技术、经济和环境的零件再制造可行性的评估模型,按照再制造和制造流程,分析各环节的经济成本组成、环境影响因素,并基于零件的失效形式,分析零件的参数及其范围,将零件的各项性能量化,使评价结果更为准确可行。