The invention provides a low-carbon and high-efficiency optimization method for disassembly line balance, which includes: establishing an optimization model of disassembly line with the objective of optimizing the minimum disassembly time and carbon emissions; coding the serial number of parts and components of disassembled products in real numbers; converting multi-objective problems into single-objective problems by using weight method, establishing an objective function; and stochastically producing from the coded disassembly sequence. The initial population is generated, and two random strings are selected in the initial population to cross-operate to form new individuals, and mutation operation is carried out.
【技术实现步骤摘要】
一种面向低碳高效的拆卸线平衡优化方法
本专利技术属于柔性生产线设计及控制
,涉及一种面向低碳高效的拆卸线平衡优化方法,具体涉及一种面向低碳高效的拆卸线平衡问题的多目标优化方法。
技术介绍
随着世界工业化的进程,在人们的生活水平和生活质量得到了很大提升的同时,也产生了数以亿吨的生活和工业废物。截至2015年底,我国废钢铁、废弃电器电子产品、报废汽车等十大类别的再生资源年回收总量约为2.46亿吨。各国都陆续出台了比较严格的法律法规,废旧产品的回收和再制造越来越受到关注。再制造工程以机电产品全寿命周期理论为指导,以旧件实现性能跨越式提升为目标,以优质、高效、节能、节材、环保为准则,以先进技术和产业化生产为手段对旧件进行修复和改造。再制造的重要特征是再制造产品的质量和性能达到或超过新品。拆卸是进行产品回收处理的第一步,拆卸是指从废弃的被拆物品中系统地分离有价值的零件、组件、材料的过程,它是实现被拆物品生命周期完整性与封闭性的必要环节。拆卸由于在产品回收中的重要作用而引起了学术界和工业界的关注。而拆卸线是实现大规模拆卸的最佳选择,因而有效设计和平衡拆卸线对提高拆卸效率至关要。故研究拆卸线平衡问题(DisassemblyLineBalancingProblem,DLBP)将具有重要的理论和现实意义。对于DLPB问题研究已经取得了相当的成果,但是这些研究主要建立多目标优化模型时考虑的方面主要集中在最小化工作站数、均衡各工作站空闲时间、早点拆除有危害的零件和尽可能早地拆除需求高的零件等方面以及算法上。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足,本专利技术的目的是针对拆卸过程中的 ...
【技术保护点】
1.一种面向低碳高效的拆卸线平衡优化方法,其特征在于,包括:S101、建立以最短拆卸时间和最低碳排放量为优化目标的拆卸线优化模型;S102、对拆卸的产品的零部件序号进行实数编码;S103、利用权重法将步骤S101中的多目标问题转换为单目标问题,建立目标函数;S104、从经编码的拆卸序列中随机产生初始种群,并在初始种群中选择两个随机字符串,进行交叉操作以形成新的个体;S105、进行变异操作。
【技术特征摘要】
1.一种面向低碳高效的拆卸线平衡优化方法,其特征在于,包括:S101、建立以最短拆卸时间和最低碳排放量为优化目标的拆卸线优化模型;S102、对拆卸的产品的零部件序号进行实数编码;S103、利用权重法将步骤S101中的多目标问题转换为单目标问题,建立目标函数;S104、从经编码的拆卸序列中随机产生初始种群,并在初始种群中选择两个随机字符串,进行交叉操作以形成新的个体;S105、进行变异操作。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S101中,通过下述内容建立所述拆卸线优化模型:(1)将最小工作站和每个拆卸站的闲置时间最短进行整合,得到基于最小工作站和拆卸站的闲置时间的目标函数,该目标函数为:其中,n代表工作台的个数,CT为工作站的最大工作时间,STi为分配给工作台i的作业时间;(2)利用危险指标作为评价零件危险度的性能指标,得到基于危险指标的目标函数,该目标函数为:其中,表示零部件的危害指数;n代表产品零部件的个数,k表示零部件在产品拆卸序列中的位置;hk的值为0、1和2,其中,当零部件危害性较高时,hk的值为2;当零部件一般危害性时,hk的值为1;当零件没有危险度时,hk的值为0;(3)基于产品拆卸时间构建目标函数,该目标函数为:其中,T为完成整个拆卸过程花费的时间;n代表产品零部件的个数;BTi为拆卸序列中第i个零件的基本拆卸时间;ti,i+1为第i个拆卸零件到第i+1个零件所需工作台转位时间;tT表示每次更换拆卸工具的时间,若第i个零件到第i+1零件的拆卸工具相同,则,pi,i+1=0,否则,pi,i+1=1;(4)基于碳排放量构建目标函数,该目标函数为:其中,GEi表...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雷,金志峰,赵希坤,宋豪达,郑雨,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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