【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废旧产品拆解，尤其涉及一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法。
技术介绍
1、在废旧产品拆解作业过程中，某些拆解任务之间存在顺序相依关系，导致作业时间增加。传统拆解线平衡问题忽视了这种顺序相依关系，可能导致工位过载和负荷不均衡，影响拆解线的质量。建立多目标顺序相依拆解线平衡模型，以经济和环保为目标，满足拆解行业未来发展的需求。不确定性的出现不仅会导致拆解质量下降，降低拆解线的作业效率，影响制造企业的长远发展。在以往的研究中，缺乏针对顺序相依拆解线拆解过程中不确定性拆解时间的系统分析，本文对不确定因素进行定性分析，为企业提供更加实际的拆解方案。
2、目前关于拆解线平衡问题的求解方法有：人工蜂群算法、变邻域搜索算法和多目标社会工程优化器等等。但这类算法具有随机性较强，运行时间长、难以稳定输出最优解、算法效率高度依赖实例等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有拆解线平衡问题随机性较强，运行时间长、难以稳定输出最优解、算法效率高度依赖实例等问题，提出一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，所述方法包括：
2、s1：确定各拆解任务之间的优先约束关系和顺序相依关系；
3、s2：构建不确定环境下的顺序相依拆解线平衡问题多目标优化数学模型；
4、s3：规划所述多目标优化数学模型中拆解线平衡问题的拆解方案，并对拆解方案进行评估；
5、s4：根据多组破坏修复算子及动态算子选择策略对可行解进行修改，利用局部搜索策
6、s5：采用pareto方法对多目标进行处理，对可行解进行储存，并在迭代完成后输出非支配解。
7、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s2包括：
8、s21：根据拆解产品类型、零件之间的拆解关系构建不确定性多目标顺序相依拆解线平衡数学模型；
9、s22：设定所述不确定性多目标顺序相依拆解线平衡数学模型的参数和决策变量；
10、s23：设定所述不确定性多目标顺序相依拆解线平衡数学模型的目标函数，包括经济效率和环保两个角度，其中，经济效率和环保两个角度的目标函数均求最小值；
11、s24：设定该数学模型的约束条件。
12、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s23包括：
13、经济效益包括，最小化拆解线平滑率f1：
14、
15、其中，ct为工作站拆解节拍；e表示拆解期望值；n为工作站数量索引；m和l为拆解任务号索引；tm’为任务m的随机拆解时间；xmn表示拆解任务是否被分配到工作站；tt，为更换拆解工具所需随机时间；ym表示拆卸工具是否发生变化；td’为改变拆解方向所需随机时间；zm表示拆卸方向是否发生变化；sdml表示存在顺序相依关系任务间的时间增量。
16、环保目标包括，最小化零件危害指数和能耗：
17、
18、
19、其中，pm为任务m在拆解序列中的位置；hm表示拆解任务是否具有危害属性；gm为拆解任务m的难度；em为任务m的单位能量消耗；ew为工作站待机的单位能量消耗。
20、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s24具体为：
21、
22、
23、xmn,sdml,ym,zm＝{0,1}
24、其中，pr表示约束条件的机会约束模型；α为置信区间，表示约束条件的可行性。
25、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s3包括：
26、s31：从搜索空间中随机迭代地选择一个解作为初始拆解序列；
27、s32：将拆解序列分配给各工作站，形成拆解线平衡方案，利用随机模拟方法对拆解方案进行评估。
28、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s4包括：
29、s41：设置初始参数，计算初始解目标函数值；
30、s42：使用轮盘赌法则选择破坏算子与修复算子；
31、s43：根据破坏算子与修复算子对初始解执行破坏和修复操作，形成新个体，对优化后的拆解序列进行可拆解性检验，计算目标函数值；
32、s44：采用pareto方法和模拟退火算法相结合的判断准则确定是否接受更新解，确定最优解，更新算子得分以及外部档案q；
33、s45：对最优解执行局部搜索操作，生成新个体，进行可拆解性检验，计算目标函数值；
34、s46：采用pareto方法判断是否接受更新解，确定最优解，更新外部档案q；
35、s47：自适应更新破坏算子与修复算子权重；
36、s48：执行降温操作。
37、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s42中破坏算子包括前置破坏算子、前推破坏算子、后推破坏算子；修复算子包括随机修复算子、顺序修复算子、后推修复算子。
38、进一步的，还提出一种优选方式，所述步骤s47包括：
39、
40、
41、其中，和表示第i次迭代后的破坏算子以及修复算子的权重；μ0为过去m次选代中算子被选择的次数；s为过去m次选代中算子的累积得分；ρ为权重调整系数，ρ∈[0,1]表示启发式权重更新时历史权重与启发式表现的相关程度。
42、基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如上述中任一项中所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法。
43、基于同一专利技术构思，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于储存计算机程序，所述计算机程序执行上述任一项所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法。
44、本专利技术的有益之处在于：
45、本专利技术提出的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，通过明确拆解任务之间的优先约束关系和顺序相依关系，可以降低拆解线平衡问题的随机性，从而提高算法的稳定性。通过动态算子选择策略和局部搜索策略，可以在搜索过程中有针对性地修改可行解，减少不必要的搜索空间，从而降低运行时间。采用多组破坏修复算子和动态算子选择策略，可以在搜索过程中灵活地调整算法参数，提高算法的效率。构建的多目标优化数学模型考虑了不确定环境，使得算法更具适用性，不再高度依赖于特定实例。
46、本专利技术提出的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，包括构建以拆解能耗、拆解线平滑度，零件危害指数为导向的机会约束模型；描述拆解时间、干涉时间，方向转换时间以及工具转换时间等多个不确定变量；将模拟退火算法和局部搜索算法相结合，提出一种改进过的自适应大邻域搜索算法，从而为废旧产品顺序相依拆解线的设计与规划提供理论与技术支撑；将改进过的自适应大邻域搜索算法与不确定的顺序相依拆解线平衡问题相结合，确保了算法的可行性和高效性；包含不确定性的顺序本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
3.根据权利要求2所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S23包括：
4.根据权利要求3所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S24具体为：
5.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
6.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
7.根据权利要求6所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S42中破坏算子包括前置破坏算子、前推破坏算子、后推破坏算子；修复算子包括随机修复算子、顺序修复算子、后推修复算子。
8.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤S47包括：>
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如权利要求1-8中任一项中所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于储存计算机程序，所述计算机程序执行权利要求1-8任一项所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
3.根据权利要求2所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤s23包括：
4.根据权利要求3所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤s24具体为：
5.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
6.根据权利要求1所述的一种不确定环境下的顺序相依拆解线平衡设计方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
7.根据权利要求6所述的一种不确定环境下...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹长书，黄信悦，李云峰，张靖琳，李子楠，高言龙，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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