基于局部破壞拆卸規(guī)劃的可拆卸設計研究.pdf

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

2、拆卸設計的基本流程中，拆卸建模是進行拆卸方案規(guī)劃和可拆卸設計的基礎。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，混合圖模型以有向線段和無向線段表達零部件之間的約束特點，清晰易懂但是約束不夠具體。根據(jù)常見的混合圖模型，對約束進行更細致的分類和表達，加入虛線、實線、黑點、箭頭等元素，提出了改進混合圖模型，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)學形式表達。
　　在建立產(chǎn)品圖模型的基礎上，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）診斷和目標回溯(ObjectInverse-directedMethod，OIM)模型重構(gòu)，提出了基于目標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到提高拆卸效率的目的，但是往往會造成一定的環(huán)境破壞，希望經(jīng)過相應的改進設計，避

4、免破壞拆卸造成的負面影響，同時保證拆卸效率。
　　拆卸回收的最佳目標是以最低的投入獲得最大的收益，對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價因子，兼顧經(jīng)濟性與環(huán)境性多重要求，分別以單目標和多目標的形式對不同拆卸方案進行評價，建立了基于層次分析法（AnalyticHier

5、archyProcess，AHP）權(quán)重分配的多指標拆卸方案評價體系和基于Pareto被支配度的多指標拆卸方案評價體系，兩套評價體系分別從主觀判斷和均衡決策兩種多目標優(yōu)化角度對拆卸方案進行比較。通過有針對性的拆卸方案評價，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為可拆卸設計提供改進對象和改進思路。
　　在上述工作基礎上，基于“產(chǎn)品設計-產(chǎn)品使用-產(chǎn)品拆卸-產(chǎn)品再設計”的可拆卸設計思路，將拆卸回收中的被動研究結(jié)果用

6、于主動研究，根據(jù)產(chǎn)品拆卸方案評價結(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計改進的依據(jù)，對相關的零部件及其約束進行改進設計，提高可拆卸設計的針對性和目的性。
　　本文運用提出的基于局部破壞拆卸規(guī)劃的可拆卸設計方法對電動開瓶器進行了相應的拆卸序列規(guī)劃，拆卸方案評價以及局部可拆卸設計改進，結(jié)果分析表明，本文提出的基于局部破壞拆