基于局部破壞拆卸規(guī)劃的可拆卸設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著環(huán)境破壞、資源短缺問題日益突出，人們的綠色意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，在這樣的背景下綠色設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生?？刹鹦对O(shè)計(jì)(DesignforDisassembly，DFD)作為綠色設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，在產(chǎn)品的拆卸、修理和回收使用中起著關(guān)鍵的作用?？刹鹦对O(shè)計(jì)主要包括拆卸建模、拆卸序列生成、產(chǎn)品可拆卸性評(píng)價(jià)和可拆卸性再設(shè)計(jì)等過程。本文以處于生命周期末端的產(chǎn)品拆卸回收為背景，從可拆卸性改進(jìn)的角度，探索研究了基于產(chǎn)品拆卸規(guī)劃的可拆卸設(shè)計(jì)方法。
　　可

2、拆卸設(shè)計(jì)的基本流程中，拆卸建模是進(jìn)行拆卸方案規(guī)劃和可拆卸設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文具體分析研究了現(xiàn)有的拆卸圖模型建模方法和特點(diǎn)，混合圖模型以有向線段和無向線段表達(dá)零部件之間的約束特點(diǎn)，清晰易懂但是約束不夠具體。根據(jù)常見的混合圖模型，對(duì)約束進(jìn)行更細(xì)致的分類和表達(dá)，加入虛線、實(shí)線、黑點(diǎn)、箭頭等元素，提出了改進(jìn)混合圖模型，并結(jié)合圖模型的矩陣表示法，將圖中的信息以鄰接矩陣和約束信息矩陣的數(shù)學(xué)形式表達(dá)。
　　在建立產(chǎn)品圖模型的基礎(chǔ)上，引入局部破壞的拆

3、卸模式，結(jié)合理論不可拆卸問題（UnabletobeDisassembledTheoretically，UDT）診斷和目標(biāo)回溯(ObjectInverse-directedMethod，OIM)模型重構(gòu)，提出了基于目標(biāo)選擇拆卸中拆卸模式選擇以及產(chǎn)品拆卸序列規(guī)劃的方法，并給出了具體流程。在目標(biāo)零部件選擇性拆卸中，局部破壞的拆卸模式以破壞產(chǎn)品零部件之間的局部約束來達(dá)到提高拆卸效率的目的，但是往往會(huì)造成一定的環(huán)境破壞，希望經(jīng)過相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，避

4、免破壞拆卸造成的負(fù)面影響，同時(shí)保證拆卸效率。
　　拆卸回收的最佳目標(biāo)是以最低的投入獲得最大的收益，對(duì)于不同拆卸模式下的不同拆卸序列規(guī)劃方案，其拆卸投入與回收收益是不一樣的。根據(jù)不同的拆卸方針，投入和收益的內(nèi)涵和比重也是不一樣的。所以，本文中以拆卸時(shí)間、拆卸工具數(shù)量、拆卸成本以及拆卸噪音和固體粉塵作為評(píng)價(jià)因子，兼顧經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境性多重要求，分別以單目標(biāo)和多目標(biāo)的形式對(duì)不同拆卸方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立了基于層次分析法（AnalyticHier

5、archyProcess，AHP）權(quán)重分配的多指標(biāo)拆卸方案評(píng)價(jià)體系和基于Pareto被支配度的多指標(biāo)拆卸方案評(píng)價(jià)體系，兩套評(píng)價(jià)體系分別從主觀判斷和均衡決策兩種多目標(biāo)優(yōu)化角度對(duì)拆卸方案進(jìn)行比較。通過有針對(duì)性的拆卸方案評(píng)價(jià)，獲取所需的最佳拆卸方案，局部破壞拆卸模式下的最佳拆卸方案能夠?yàn)榭刹鹦对O(shè)計(jì)提供改進(jìn)對(duì)象和改進(jìn)思路。
　　在上述工作基礎(chǔ)上，基于“產(chǎn)品設(shè)計(jì)-產(chǎn)品使用-產(chǎn)品拆卸-產(chǎn)品再設(shè)計(jì)”的可拆卸設(shè)計(jì)思路，將拆卸回收中的被動(dòng)研究結(jié)果用

6、于主動(dòng)研究，根據(jù)產(chǎn)品拆卸方案評(píng)價(jià)結(jié)果獲取最優(yōu)的拆卸模式和拆卸方案，尤其是出現(xiàn)局部破壞模式下拆卸方案最優(yōu)的情況下，從拆卸圖模型和拆卸信息矩陣中獲取該拆卸方案的幾何、約束等信息作為可拆卸設(shè)計(jì)改進(jìn)的依據(jù)，對(duì)相關(guān)的零部件及其約束進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高可拆卸設(shè)計(jì)的針對(duì)性和目的性。
　　本文運(yùn)用提出的基于局部破壞拆卸規(guī)劃的可拆卸設(shè)計(jì)方法對(duì)電動(dòng)開瓶器進(jìn)行了相應(yīng)的拆卸序列規(guī)劃，拆卸方案評(píng)價(jià)以及局部可拆卸設(shè)計(jì)改進(jìn)，結(jié)果分析表明，本文提出的基于局部破壞拆