基于价值分析的废旧产品再制造决策模型研究及应用

废旧产品生命末期的剩余价值是产品再制造方案决策的基础。基于产品价值理论,分析了产品制造、使用和再制造阶段的价值,提出了基于消费者满意度的产品价值描述方法,建立了基于价值分析的废旧产品再制造决策模型,进而通过考虑再制造产品回收价格,确定废旧产品的再制造决策方案:再利用、再制造或再循环。通过实际应用于削笔刀再制造方案决策中,验证了所建模型的可行性。     

废旧零/部件批量表面失效形式识别与分类方法研究

按失效形式对大规模废旧零/部件进行预分类,是提高废旧零/部件批量再制造效率与效益的重要保障。针对大批量废旧零/部件表面失效人工识别效率低、漏检率和错检率高,导致难以满足自动化在线检测与分类需求的问题,提出一种基于机器视觉的废旧零/部件批量在线表面失效形式识别与分类方法。在分析再制造检测服务概念与废旧零/部件失效形式的基础上,针对图像视觉下废旧零/部件"近形-异类"表面失效形式误判率高的问题,利用ROI高斯学习策略对废旧零/部件表面失效区域精准定位,提取候选分类特征,利用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)筛选出关键分类特征,采用支持向量机(Library for Support Vector Machines, LIBSVM)建立失效形式分类模型,并通过K折交叉验证方法(K-fold Cross-Validation, K-CV)对其惩罚因子和核参数进行优化。以某退役齿轮零件为例对该方法的有效性与可行性进行验证,结果显示:该方法对再制造回收零/部件失效形式的分类精度达到96.7%,比同类算法精度提高了2.3%,比熟练人工检测精度提高了2.5%,表明该方法不仅具有一定的理论优越性,而且具有广阔的应用前景。     

面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法

针对面向废旧机械产品广义生长的再制造服务模式下,产品-部件-零件多层级服务对象和升级、恢复、降级多粒度再制造服务要求导致服务活动及其供应商数量相比传统再制造服务倍增,致使再制造服务组合与优化过程繁琐、困难、效率低的问题,提出了一种面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法。首先为快速获取多层级多粒度的服务方案,基于OWL-S对再制造服务活动进行语义描述,提出服务组合流程实现多层级服务活动的自动组合;其次为提升服务供应商组合与优化效率,利用粗糙-模糊数对多层级多粒度的多个服务方案中的服务活动进行耦合分析,合并冗余服务活动;最后为保证再制造服务的多方利益及环境效益,以碳排放、时间、成本为优化目标建立再制造服务供应商组合优化模型并利用非支配排序遗传算法求解。以一批废旧手动变速箱广义生长再制造服务为例,验证了所提再制造服务组合与优化方法的可行性与有效性。     

基于改进模糊神经网络的废旧零部件再制造工艺方案决策方法

鉴于废旧零部件损伤状况及其再制造质量要求的差异性导致再制造工艺方案具有不确定性和模糊性,为确定最优再制造工艺方案,在对废旧零部件再制造工艺过程特征问题进行描述的基础上,建立了再制造工艺方案优化决策模型;提出一种基于改进T-S模糊神经网络的再制造工艺方案决策方法,并对该模型进行了求解。将所提出的方法应用到某机床厂废旧机床主轴再制造中,运用MATLAB编程实现了再制造工艺方案的优化决策,并通过与传统模糊神经网络方法进行性能对比,验证了所提出方法的有效性。     

废旧机床再制造方案的三维矢量评价模型

为有效评价废旧机床再制造方案,根据机床再制造实践过程,构建了由技术性、经济性和资源环境性组成的废旧机床再制造方案三维评价指标体系。针对废旧机床再制造评价指标难以协调优化的缺点,提出一种基于矢量分析的废旧机床再制造方案评价模型,首先构建三维评价指标的空间几何模型,然后采用矢量分析法进行再制造方案的静态和动态协调性评价,实现再制造方案评价指标间均衡协调与有机统一,进而选择废旧机床再制造的最佳方案。最后结合某机床厂车床再制造方案选择,对该模型的有效性进行验证。     

面向工程机械再制造的相似模型试验研究

再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业。面向工程机械再制造,基于相似理论,提出一种相似模型试验方法,用相似模型有效模拟工程机械零/部件原型的物理特性及响应,再现原型的典型物理特征,再由相似模型试验结果反推原型的参数。以薄壁杆件结构为例,首先在理论上推导出相似模型与原型之间的相似系数和预测公式等函数关系,然后设计、开展相似模型力学试验,并将理论预测数据与试验实测数据进行分析对比。结果表明:在薄壁杆件模型材料的弹性阶段,根据相似模型预测公式得到的挠度、拉应力和压应力预测数据与试验得到的挠度、拉应力和压应力实测数据基本吻合,从而验证了相似模型预测公式的有效性和模型试验的合理性。相似模型试验为工程机械再制造提供了一种新思路,对于工程机械再制造的理论研究和工程应用具有一定的参考价值。     

我国汽车零/部件再制造产业现状及其发展对策研究

阐述我国汽车零/部件再制造产业现状,梳理我国汽车零/部件再制造相关政策法规、国家标准,评价我国汽车零/部件再制造技术水平,总结美国、日本及欧洲国家汽车零/部件再制造产业的发展模式和成功经验,提出发展我国汽车零/部件再制造产业的对策与措施。     

基于相似性分析的主动再制造优化设计方法

主动再制造可以有效控制再制造毛坯状况的不确定性和复杂性,进一步推动再制造工程的工业化发展。结合主动再制造基本理论与内涵,提出基于相似性分析的优化设计方法。首先从生命周期角度,分析再制造时域决策中产品性能演化的影响,提取出产品的主动再制造设计需求。同时基于结构相似理论,分析相似性结构设计参数与其性能之间的定量映射关系,建立性能相似性分析模型。而后基于该模型,构建优化参数及目标函数,提出基于相似性分析的主动再制造优化设计方法。最后通过发动机连杆优化设计实验来验证该方法的有效性及可行性。     

基于GERT图的废旧零部件不确定性再制造工艺路线模型

针对再制造系统工艺路线不确定性问题,建立一种基于图形评审技术的再制造工艺路线模型。首先对再制造工艺路线的不确定性进行分析,对参数进行描述,阐述四种典型再制造工艺路线,然后建立基于图形评审技术的某废旧零部件路线模型,该模型描绘了各废旧零部件的所有可能工艺路线;建立工艺的概率分支与各工序加工时间分布函数。通过信号流图和矩母函数对模型进行求解,得到废旧零部件到达某一节点的概率与期望时间。将该模型应用到废旧车床主轴再制造实践中,运用Arena仿真软件验证了结果的合理性。     

基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究

废旧零部件的重用组合策略是影响废旧机械装备再制造经济性的重要因素.由于各废旧零部件重用策略的不确定性及零件间耦合关系的复杂性,导致废旧机械装备重组策略优化变得更为复杂,并由此影响产品的多寿命周期成本.为此,提出一种基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究方法,将重组策略下成本与寿命均衡性的多目标优化模型转变为非合作博弈模型并形成映射关系,以不同重组策略的成本与寿命均衡性作为非合作博弈双方,通过对废旧零部件的模糊聚类分析形成博弈双方策略归属,并结合博弈效用函数构建效用矩阵,通过效用矩阵的纳什均衡分析得到最优重组策略,同时改善传统基于经验或线性加权法在解决多目标优化模型时的不足.将所提方法应用于CA6140废旧机床重组策略优化,通过与传统方案的比较,证明其实用性与有效性.     

机电产品绿色再制造综合评价模型及应用

为有效评估废旧机电产品的可再制造度,支撑废旧机电产品绿色再设计和再制造方案的形成,结合绿色制造技术、质量、经济、资源、环境(TQCRE)五大决策属性,通过对影响废旧机电产品再制造的技术、经济、质量、资源、环境和时间等因素进行分析,建立了废旧机电产品绿色再制造综合评价指标体系及其框架流程.通过定性和定量相结合、模糊综合评价等方法,建立了绿色再制造综合评价模型,并通过一个实例验证该模型的可行性和实用性.     

基于Internet网的再制造产品关键信息管理

再制造是一项能够充分利用废旧品的先进生产方式，但由于其原料具有的不确定性使得生产管理比传统制造复杂许多，同时也直接影响再制造的效率和效益。本文分析了影响产品再制造的各类信息，提出了基于Internet网的产品再制造信息管理方法；通过产品信息的网络数据库能够低成本和有效地收集产品整个生命周期中的数据，并建立打印机硒鼓再制造网站作了验证。     

再制造工艺过程二阶优化决策方法

为形式化描述再制造工艺过程优化决策目标属性,从制造系统工程的角度建立了一种决策问题框架模型;为克服决策过程中存在的不确定性和信息不完整性,提出了一种基于专家评判及模糊回归理论的二阶段再制造工艺过程优化决策方法。其中决策方法第一阶段为工艺控制参量分析、专家方案制订、方案满意度评价阶段;第二阶段以控制参量值及满意度评价值为输入,进行模糊回归分析及优化决策计算,得出工艺控制参量方案的理论最优值及其决策目标满意度值。最后,通过某废旧机床导轨再制造工艺方案的决策案例,对该方法的具体应用和计算过程进行了验证说明。     

基于模块化设计的制造/再制造生产决策

为深入研究产品模块化设计水平与再制造系统参与人行为决策的关系,在分析模块化水平对新产品研发费用和再制造成本影响的基础上,构建制造商的再制造模式和第三方再制造商的再制造模式的两周期决策模型,得到两模型下的最优产品设计策略和生产决策,研究了模块化水平对制造商和再制造商的制造/再制造决策的影响。结果表明,模块化水平对制造商或再制造商进入再制造的边界条件没有影响;制造商再制造模式下的最优产品模块化水平总是高于再制造商的再制造模式;当废旧品资源不受限时,模块化水平越高,再制造率越高,再制造的环保效应越显著;当废旧品资源受限时,模块化水平对再制造生产决策没有影响。     

面向资源重用的再制造定制设计关系优化配置模型及应用

回收零部件的数量和质量的不确定性使得再制造系统中产品设计及生产运作变得复杂化.区别于新产品的大规模定制化生产,再制造系统的定制化需求具有双向特征:一是主动适应客户个性化、多样化产品定制需求;二是来自于废旧零部件数量、质量不确定性导致的"被动式"定制需求.设计关系优化配置模型解决的是,如何在设计规划阶段优化配置废旧零部件重用与再制造零部件定制设计之间的关系,实现双向定制需求之间的优化协调,使得废旧零部件得到极大化的重用,同时再制造零部件能够满足定制化设计需求.最后结合某矿山机械钻具鞍形座的再制造案例对模型应用进行了说明.     

基于Petri nets的再制造拆卸技术研究

拆卸技术是产品高效回收和再制造的重要前提,是再制造过程中的关键工序,它在很大程度上保证了新产品设计和废旧产品再制造资源的最大化利用。通过对产品拆卸Petri网模型的建立,拆卸序列规划,产品再制造拆卸评估方法的研究,利用Pro/E 4.0系统的客户化开发工具包Pro/Toolkit进行UI对话框设计出了产品再制造拆卸仿真界面,在VS2005中编写动作实现代C语言代码,生成动态链接库执行文件,在Pro/E中注册运行,得到再制造拆卸仿真系统。     

基于多色集合理论的再制造生产过程知识迭代学习模型设计

再制造加工对象的质量、时间和数量不确定性给再制造的生产计划及工艺方案制定带来了困难.为了减少不确定因素的作用,通过分析再制造过程不确定因素及其影响,设计了逆质量模型,通过逆质量模型分析了再制造生产过程的知识内容.利用多色集合理论对再制造生产过程中的知识进行组织,并实现知识迭代学习的过程.     

考虑异质需求的再制造系统动态模型与鲁棒H_∞控制

针对消费市场对新产品和再制造产品存在的异质需求,建立了一组考虑产品需求可替代、时滞不确定性和需求不确定性的再制造系统动态模型,包括制造商自行回收模型、第三方回收模型以及再制造参数不确定的闭环供应链模型。分析了再制造系统的鲁棒运作,给出了这一组再制造系统动态模型的鲁棒控制策略和线性矩阵不等式算法。仿真计算表明,所提出的鲁棒控制策略能够有效抑制再制造系统运作过程中的不确定影响,使再制造系统达到稳定状态。     

机械产品全生命周期再制造性评估

再制造性评估是机械产品再制造过程中的关键技术之一,该评估应贯穿于产品的整个生命周期中。主要体现在设计阶段的再制造性评估,废旧零件的可再制造性评估,以及再制造后零件的性能评估。首先建立了基于产品全寿命周期的再制造性综合评价模型,然后分别构建了设计阶段对零件进行的再制造特性评估模型,和对服役后废旧零件的可再制造性(进行)评估模型。最终通过某型号装载机的废旧销轴为实例,验证了其再制造性评估模型的有效性。     

面向再制造的机械零/部件失效机理研究现状及趋势

失效机理是机械零/部件再制造需研究的关键基础问题。目前,国内外大量研究机构对机械零/部件失效机理展开研究并逐步拓展将其应用于再制造领域。针对再制造技术及产业发展对失效机理研究的迫切性,结合国内外再制造技术的研究现状与趋势,对失效机理学、失效诊断学及失效预测预防学等研究现状进行剖析,并从跨尺度化、多失效模式耦合、计算仿真化、定性与定量相结合、模型复杂综合化、技术手段多样化及多生命周期化等方面,对面向机械零/部件再制造的失效机理研究的动向与趋势展开论述。