基于最优化的拆卸序列规划研究进展

1

作者 郭洪飞 傅文杰 +1 位作者 李雷孝 林浩 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第11期51-66,共16页

拆卸序列规划作为实现产品回收再利用的首要步骤,对废弃产品的回收质量和效率起着决定性作用。针对拆卸序列规划中的建模方法、求解算法和不确定性处理方法三个核心问题,整理和分析了当前拆卸序列的主流建模方法以及各种建模方法应对的... 拆卸序列规划作为实现产品回收再利用的首要步骤,对废弃产品的回收质量和效率起着决定性作用。针对拆卸序列规划中的建模方法、求解算法和不确定性处理方法三个核心问题,整理和分析了当前拆卸序列的主流建模方法以及各种建模方法应对的拆卸场景;从决策求解的角度出发,探讨了数学规划方法、智能优化算法和强化学习算法这三种不同求解方法的特点以及进行最优化决策时所面临的挑战,系统分析了当前拆卸领域中单目标优化问题和多目标优化问题的求解方式。总结了在处理拆卸过程中针对不确定性拆卸问题时的处理策略,并分析了不同策略的优劣;总结了拆卸序列规划的研究现状,并讨论了未来研究方向。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 回收再利用 智能优化 强化学习 不确定性优化

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考虑协作度的双人异步并行拆卸序列规划 被引量：1

2

作者 贾宝惠 任帅 卢翔 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期359-363,369,共6页

为降低飞机运营中维修成本,减少拆卸时间,使双人拆卸更加灵活、高效,提出协作度概念,建立了考虑协作度的双人异步并行拆卸序列规划模型。使操作者在优先约束下产生的闲置时间加入另一操作者进行协作。设计适用的算子编码、解码方案以及... 为降低飞机运营中维修成本,减少拆卸时间,使双人拆卸更加灵活、高效,提出协作度概念,建立了考虑协作度的双人异步并行拆卸序列规划模型。使操作者在优先约束下产生的闲置时间加入另一操作者进行协作。设计适用的算子编码、解码方案以及进化规则,提出了适用于模型求解的遗传-粒子群算法;最后以起落架拆卸为例,在MATLAB软件上进行算例验证,与文献方法进行对比,计算结果表明采用考虑协作度的双人异步并行拆卸序列耗时更短,本文建立的模型可有效减少民航业大量的维修工作在拆卸中所耗时间,降低人力成本。 展开更多

关键词 双人协作 拆卸序列规划 混合算法 协作度 飞机起落架

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基于改进蝙蝠算法的再制造装配体拆卸序列规划研究 被引量：3

3

作者 邢世雄 陈国华 +1 位作者 孙川 陈小兰 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期183-187,共5页

针对再制造装配体人工拆卸比重较高,自动化拆卸使用率低等问题,提出了一种基于改进蝙蝠算法的方法来研究拆卸序列规划问题。在传统蝙蝠算法的基础上,引入罗盘算子改进蝙蝠算法,选择拆卸方向变化数量,拆卸工具更换次数和拆卸操作位置变... 针对再制造装配体人工拆卸比重较高,自动化拆卸使用率低等问题,提出了一种基于改进蝙蝠算法的方法来研究拆卸序列规划问题。在传统蝙蝠算法的基础上,引入罗盘算子改进蝙蝠算法,选择拆卸方向变化数量,拆卸工具更换次数和拆卸操作位置变更数作为评价指标,建立适应度函数模型。通过一个应用案例,对改进蝙蝠算法的优化性能进行了测试和验证,并将改进的蝙蝠算法与GA、PSO和差分蝙蝠算法进行了对比。数值结果表明,该算法相较其他三种算法具有更好的优化性能和更精确的解,采用该方法能获得具有高度自动化的再制造装配体拆卸序列且能够指导操作者高效完成拆卸工序。 展开更多

关键词 再制造装配体 罗盘算子 蝙蝠算法 产品拆卸序列规划 适应度函数模型

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基于分层结构的拆卸序列规划研究 被引量：14

4

作者 姚丽英 高建刚 +1 位作者 段广洪 薛俊芳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第17期1516-1519,共4页

产品能否方便拆卸直接影响到产品的可回收性。拆卸序列规划是面向拆卸的绿色设计关键技术。通过与无向图的比较 ,提出了一种新的层次结构理论模型 ,给出了生成层次结构模型的方法和拆卸序列规划的生成规则。这种模型更接近拆卸的实际情... 产品能否方便拆卸直接影响到产品的可回收性。拆卸序列规划是面向拆卸的绿色设计关键技术。通过与无向图的比较 ,提出了一种新的层次结构理论模型 ,给出了生成层次结构模型的方法和拆卸序列规划的生成规则。这种模型更接近拆卸的实际情况 ,大大提高了计算效率 。 展开更多

关键词 无向图 层次结构 拆卸序列规划 可回收性

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基于蚁群算法的单目标选择性拆卸序列规划研究 被引量：13

5

作者 章小红 李世其 +1 位作者 王峻峰 李勋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1109-1114,共6页

根据选择性拆卸的特点,介绍了基于混合图的选择性拆卸模型。该模型描述了零件间的接触连接关系和非接触优先关系。基于混合图模型,以单个零件为目标推理生成选择性拆卸序列解空间;然后结合蚁群算法,从所有可行序列中搜索最优或接近最优... 根据选择性拆卸的特点,介绍了基于混合图的选择性拆卸模型。该模型描述了零件间的接触连接关系和非接触优先关系。基于混合图模型,以单个零件为目标推理生成选择性拆卸序列解空间;然后结合蚁群算法,从所有可行序列中搜索最优或接近最优的单目标零件选择性拆卸序列。最后,通过实例说明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 蚁群算法 混合图 拆卸序列规划 单目标选择拆卸

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支持复杂产品并行拆卸序列规划的遗传算法 被引量：14

6

作者 张秀芬 蔚刚 +1 位作者 王磊 萨日娜 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1327-1333,共7页

为高效求解复杂产品的并行拆卸序列规划问题,提出基于遗传算法的复杂产品并行拆卸序列规划方法.针对并行拆卸序列规划问题中拆卸序列长度和每步拆卸零部件个数不确定的特点,提出并行序列染色体编码方法,分别将拆卸单元序列和拆卸步长作... 为高效求解复杂产品的并行拆卸序列规划问题,提出基于遗传算法的复杂产品并行拆卸序列规划方法.针对并行拆卸序列规划问题中拆卸序列长度和每步拆卸零部件个数不确定的特点,提出并行序列染色体编码方法,分别将拆卸单元序列和拆卸步长作为染色体的前段和后段,以此表示一个拆卸序列.基于该染色体编码,采用拆卸混合图描述产品零部件间装配约束关系和拆卸优先级,并导出拆卸约束矩阵和邻接矩阵,由矩阵随机获取可行的初始染色体种群;将基本拆卸时间和不可行拆卸惩罚因子作为优化目标来构建适应度函数,确保最优解的可行性;在初始染色体种群的基础上,适应度函数最小为优化目标,通过遗传、交叉和变异遗传算子实现并行拆卸序列的优化.最后通过实例验证了该方法的可行性和实用性. 展开更多

关键词 并行拆卸 拆卸序列规划 遗传算法

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基于蚁群算法的产品拆卸序列规划方法 被引量：23

7

作者 章小红 李世其 王峻峰 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期387-391,397,共6页

拆卸是回收的前提,为了得到最大的回收效益,对拆卸序列进行规划,得到最优的拆卸序列.根据拆卸的特点构建适合计算和优化的产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系.然后通过几何推理方法产生所有可行的拆卸序列... 拆卸是回收的前提,为了得到最大的回收效益,对拆卸序列进行规划,得到最优的拆卸序列.根据拆卸的特点构建适合计算和优化的产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系.然后通过几何推理方法产生所有可行的拆卸序列,建立目标函数并构建适合拆卸序列规划的蚁群算法:设计了满足连接关系和优先关系的可拆卸零件搜索空间,得到最优或接近最优的拆卸序列.最后通过实例验证了该方法的实用性和可行性. 展开更多

关键词 蚁群算法 混合图 拆卸序列规划

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基于改进人工蜂群算法的产品拆卸序列规划 被引量：13

8

作者 宋守许 张文胜 张雷 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期2384-2390,共7页

为了提高复杂产品拆卸序列规划效率,提出了一种改进的人工蜂群算法用于此类问题求解。通过拆卸混合图表达产品零部件之间的连接关系和优先约束关系,并推导出可行拆卸序列的约束表达式,建立拆卸序列规划数学模型和适应度计算公式。对初... 为了提高复杂产品拆卸序列规划效率,提出了一种改进的人工蜂群算法用于此类问题求解。通过拆卸混合图表达产品零部件之间的连接关系和优先约束关系,并推导出可行拆卸序列的约束表达式,建立拆卸序列规划数学模型和适应度计算公式。对初始种群进行了优先约束规划,提出一种可行度算法用于蜂群对蜜源的搜寻与选择。定义了自适应选择参数、动态平衡可行度与适应度算法的优先配比,以实现复杂产品拆卸序列规划的快速求解。最后以内啮合齿轮泵为实例,利用所提方法进行了拆卸序列规划求解,通过分析实验结果,并对比传统人工蜂群算法,证明了该方法的可行性和高效性。 展开更多

关键词 复杂产品 拆卸序列规划 人工蜂群算法 约束优化

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基于模拟退火粒子群优化算法的拆卸序列规划 被引量：14

9

作者 刘志峰 杨德军 顾国刚 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-165,179,共6页

文章将模拟退火粒子群优化算法应用于拆卸序列规划求解过程,基于拆卸约束图构建了产品结构表达模型,将拆卸过程相关信息赋予拆卸约束图的节点与边,定义了判断拆卸序列优劣的适应度函数,将算法与模型进行了映射;最后以某款料理机主机体为... 文章将模拟退火粒子群优化算法应用于拆卸序列规划求解过程,基于拆卸约束图构建了产品结构表达模型,将拆卸过程相关信息赋予拆卸约束图的节点与边,定义了判断拆卸序列优劣的适应度函数,将算法与模型进行了映射;最后以某款料理机主机体为例,运用模拟退火粒子群优化算法求解其拆卸序列,并与单一粒子群优化算法相比较,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 粒子群优化算法 模拟退火算法 拆卸约束图

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基于工程语义信息的拆卸序列规划算法研究 被引量：16

10

作者 江吉彬 刘志峰 刘光复 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期625-629,共5页

为了解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于工程语义信息的规划算法。该算法借助装配约束条件、拆卸干涉状况等工程信息,实施产品拆卸顺序生成和路径推理,直接排除从工程角度不可能的拆卸序列,达到缩减求解空... 为了解决拆卸序列规划理论算法存在的求解空间过大的问题,提出一种基于工程语义信息的规划算法。该算法借助装配约束条件、拆卸干涉状况等工程信息,实施产品拆卸顺序生成和路径推理,直接排除从工程角度不可能的拆卸序列,达到缩减求解空间的目的。保证了算法同工程实际的一致性,提高了其实际应用和软件编程能力。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 可拆卸性设计 工程语义信息

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基于粒子群算法的产品拆卸序列规划方法 被引量：44

11

作者 张秀芬 张树有 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期508-514,共7页

为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型。利用该模型可以有效地表达组件间的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题。基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列... 为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型。利用该模型可以有效地表达组件间的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题。基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列。针对复杂产品拆卸序列规划的特点,为了将赋权混合图模型映射到粒子群模型,给出了粒子速度和位置公式以及粒子进化规则,构建粒子适应度,应用粒子群算法实现了复杂产品的最优拆卸序列规划。最后,通过一个实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 拆卸 拆卸序列规划 粒子群优化算法 拆卸赋权混合图 机用虎钳

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基于贪婪算法的产品拆卸序列规划 被引量：6

12

作者 刘志峰 胡迪 +1 位作者 高洋 张敬东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期2162-2166,共5页

分析了产品实际拆卸过程中的不确定性,将实际产品拆卸序列规划转化为一类贪婪算法求解问题。以最少工具更换次数为指标,构建了基于贪婪算法的产品拆卸序列规划调整的贪婪准则,进而给出了产品拆卸序列规划调整流程。最后,通过一个简化的... 分析了产品实际拆卸过程中的不确定性,将实际产品拆卸序列规划转化为一类贪婪算法求解问题。以最少工具更换次数为指标,构建了基于贪婪算法的产品拆卸序列规划调整的贪婪准则,进而给出了产品拆卸序列规划调整流程。最后,通过一个简化的计算机主机箱的拆卸说明该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 拆卸约束图 拆卸序列规划 贪婪算法 贪婪准则

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基于不确定规划的产品拆卸序列规划 被引量：5

13

作者 王淑旺 刘志峰 +2 位作者 胡迪 高洋 蒋浩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期2143-2148,共6页

分析了产品拆卸序列规划中的不确定性,在基于混合图的产品拆卸模型的基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类不确定规划问题。以机会约束规划模型为基础,使用模拟退火算法,给出了基于不确定规划的产品拆卸序列规划求解流程和算法。最后,... 分析了产品拆卸序列规划中的不确定性,在基于混合图的产品拆卸模型的基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类不确定规划问题。以机会约束规划模型为基础,使用模拟退火算法,给出了基于不确定规划的产品拆卸序列规划求解流程和算法。最后,通过一个简化的计算机主机箱实例说明了方法的有效性及优越性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 模拟退火算法 不确定规划 机会约束规划

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基于蚁群算法的产品拆卸序列规划研究 被引量：16

14

作者 王辉 向东 段广洪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1431-1437,共7页

为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先阐述了拆卸可行性信息图的概念,将产品的拆卸序列规划问题转述成对该加权有向图中具备最优值的路径搜索和寻优问题。提出了一种蚁群优化算法,并结合对产品元件的拆卸路径求解工具,以实... 为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先阐述了拆卸可行性信息图的概念,将产品的拆卸序列规划问题转述成对该加权有向图中具备最优值的路径搜索和寻优问题。提出了一种蚁群优化算法,并结合对产品元件的拆卸路径求解工具,以实现对产品拆卸可行性信息图的构建和对拆卸方案的搜索和寻优。蚂蚁的一条遍历路径代表了一个描述产品元件拆卸的方案;蚂蚁已经遍历过的路径上代表可行操作的节点数决定了其留下的信息素。启发式信息的求解分为两个部分,包括了确定启发式向量和求出启发式信息值,它们分别表征了方案的可行性及其优异程度。最后,通过一个实例,验证了这一方法的可行性及其计算效率。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 蚁群优化算法 拆卸可行性信息图

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基于改进遗传算法的产品拆卸序列规划 被引量：22

15

作者 吴昊 左洪福 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期699-703,共5页

为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先,根据拆卸特点构建了产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系。然后,通过推理的方法生成产品所有可行的拆卸序列。在有了可行解的基础上建立目标函数,并利用... 为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先,根据拆卸特点构建了产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系。然后,通过推理的方法生成产品所有可行的拆卸序列。在有了可行解的基础上建立目标函数,并利用基于二叉树的遗传算法对拆卸序列进行优化。最后,通过一个实例验证了该方法的可行性及优化算法的有效性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 拆卸混合图 连接矩阵 优先矩阵 二叉树算法 遗传算法

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考虑不定拆卸程度的选择性异步并行拆卸序列规划 被引量：9

16

作者 郭钧 王振东 +1 位作者 杜百岗 李益兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1080-1090,1101,共12页

针对废旧产品再生过程中常用的选择性拆卸规划方法无法全面考虑所有零部件再生收益的问题,提出了考虑不定拆卸程度的选择性异步并行拆卸序列规划方法。通过拆卸混合图表达产品零部件之间的连接关系和优先约束关系,在此基础上,以目标件... 针对废旧产品再生过程中常用的选择性拆卸规划方法无法全面考虑所有零部件再生收益的问题,提出了考虑不定拆卸程度的选择性异步并行拆卸序列规划方法。通过拆卸混合图表达产品零部件之间的连接关系和优先约束关系,在此基础上,以目标件逆向搜索出的最小必拆零件集合为拆卸程度下限,获取不同拆卸程度集合;以拆卸时间最小、拆卸利润最大为优化目标建立了数学模型,提出了一种改进的生物地理学优化算法进行求解优化;结合拆卸序列规划问题特点,设计了基于三层链表的编码方式,采用随机拓扑结构以提高算法的搜索能力;最后以机械臂与二级圆柱圆锥齿轮减速器为实例,验证了所提模型和方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 不定拆卸程度 拆卸序列规划 选择性异步并行拆卸 随机拓扑 生物地理学优化

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虚拟装配中拆卸序列规划算法的研究与实现 被引量：7

17

作者 米小珍 甄晓阳 周韶泽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期1576-1579,共4页

为了解决装配体拆卸序列的生成与优化问题,利用零件的拆卸约束关系,建立了矩阵表达的包括几何约束、拆卸工具约束以及稳定性约束的多目标数学模型。利用干涉矩阵确定可行的拆卸方向,利用支撑矩阵分析拆卸过程的稳定性,利用拆卸工具列表... 为了解决装配体拆卸序列的生成与优化问题,利用零件的拆卸约束关系,建立了矩阵表达的包括几何约束、拆卸工具约束以及稳定性约束的多目标数学模型。利用干涉矩阵确定可行的拆卸方向,利用支撑矩阵分析拆卸过程的稳定性,利用拆卸工具列表分析拆卸过程中所用的拆卸工具。在运用蚁群算法寻求最优的拆卸序列过程中,加入方向变化因子、工具变化因子和稳定性因子,对拆卸转移概率公式进行了改进,通过更新局部和全局信息素,指导算法快速寻找最优解,最后以动车组转向架轮对作为实例验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 干涉矩阵 支撑矩阵 蚁群算法

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基于约束满足问题的产品拆卸序列规划 被引量：3

18

作者 宋守许 胡迪 +2 位作者 高洋 杨明 张雷 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第17期2058-2062,共5页

分析了产品拆卸序列规划与约束满足问题的对应关系,在基于混合图的产品拆卸模型基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类约束满足问题。以回溯算法为基础,给出了基于约束满足问题的产品拆卸序列规划求解流程和算法。通过一个简化的洗碗机... 分析了产品拆卸序列规划与约束满足问题的对应关系,在基于混合图的产品拆卸模型基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类约束满足问题。以回溯算法为基础,给出了基于约束满足问题的产品拆卸序列规划求解流程和算法。通过一个简化的洗碗机门体实例说明了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 约束满足问题 混合图 拆卸约束图 拆卸序列规划 回溯算法

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基于扩展干涉矩阵和遗传算法的拆卸序列规划 被引量：6

19

作者 李海军 姜楗 王云飞 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第3期1064-1068,共5页

为高效求解非标准正交轴向上的装配体拆卸序列,将常用的基于全局坐标系的干涉矩阵扩展为包含基于装配体坐标系的全局干涉矩阵与基于零件坐标系的本地干涉矩阵干涉信息的扩展干涉矩阵,丰富了拆卸方向表达的多样性,并通过其检验拆卸序列... 为高效求解非标准正交轴向上的装配体拆卸序列,将常用的基于全局坐标系的干涉矩阵扩展为包含基于装配体坐标系的全局干涉矩阵与基于零件坐标系的本地干涉矩阵干涉信息的扩展干涉矩阵,丰富了拆卸方向表达的多样性,并通过其检验拆卸序列的几何可拆性。在得到可行拆卸序列的基础上建立了目标函数,利用遗传算法对拆卸序列进行优化。通过一个实例验证了该方法在拆卸方向多样化方面的可行性和有效性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 扩展干涉矩阵 全局干涉矩阵 本地干涉矩阵 遗传算法

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面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划 被引量：4

20

作者 宋小文 潘兴兴 +1 位作者 冯坤 周伟东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1249-1255,共7页

针对实际拆卸过程中可能遇到的零件不可拆问题,为提高拆卸效率、降低拆卸成本,提出了面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划方法。为更好地表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;为产生新拆卸方案,提出了模型重构方法,该方法通过构建... 针对实际拆卸过程中可能遇到的零件不可拆问题,为提高拆卸效率、降低拆卸成本,提出了面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划方法。为更好地表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;为产生新拆卸方案,提出了模型重构方法,该方法通过构建已拆卸零部件集、受影响零部件集、子受影响零部件集来实现模型的更新;根据目标拆卸体的可拆卸性,并结合拆卸序列优化算法来产生具体的拆卸方案和拆卸序列。以洗衣机为例对所提方法进行了验证,结果表明该方法较好地解决了零件不可拆问题,产生了切实可行的拆卸方案和拆卸序列,降低了拆卸成本、提高了拆卸效率和拆卸安全性。 展开更多

关键词 拆卸混合图模型 零件不可拆卸性 模型重构 拆卸序列规划

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