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山东大学学报(工学版)

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机电装配体拆卸序列的自动生成及组合优化

王波, 王宁生   

  1. 南京航空航天大学CIMS工程研究中心,江苏南京210016
  • 收稿日期:2005-01-08 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-04-24 发布日期:2006-04-24
  • 通讯作者: 王波

Automatic generation and combinatory optimization of disassembly sequence for mechanical-electric assembly

WANG Bo,WANG Ning-sheng   

  1. Research Center of CIMS Engineering,Nanjing University of Aeronautics  and Astronautics,Nanjing 210016,China
  • Received:2005-01-08 Revised:1900-01-01 Online:2006-04-24 Published:2006-04-24
  • Contact: WANG Bo

摘要: 为研究废弃装配体的拆卸序列优化,首先提出了建立装配体的干涉——自由矩阵,作为描述其结构的数学模型.其次,提出“拆卸楔”概念和算法,据此计算各个零件从装配体上可以拆卸下来的方向和次序.最后,鉴于遗传计算的未熟早敛问题,提出建立Tabu搜索与遗传算法的组合优化算法.通过把Tabu搜索的集中与分散策略引入遗传算法,可期望获得更加健壮的搜索行为.另外,关于初始拆卸序列群体,提出1种新的自动生成的算法.实例验证表明,用这种组合优化方法解决装配体拆卸序列的优化问题,所生成的可行拆卸序列在适应度函数值、数量、分布范围等方面均优于单纯的由遗传算法生成的结果.这种方法是通用的,可用于解决更加复杂的拆卸问题.

关键词: 拆卸序列, 遗传算法, Tabu搜索, 绿色制造

Abstract: In order to optimize disassembly sequence for wornout or malfunctioning products ,firstly, it was proposed to build InterferenceFreeness Matrix for assembly to describe the structure of assembly.Next, new ideas about disassembly wedge and algorithm were proposed too.Based on these, the direction and order for every part to be disassembled from assembly can be computed.At last, because the neighborhood may converge too fast and limit the search to a local optimum prematurely during the process of Genetic Algorithms(GAs), this study attempted to combine the strengths of GAs and Tabu search and presented the detailed flow chart of the hybrid approach.More robust search behavior can possibly be obtained by incorporating the Tabu's intensification and diversification strategies into GAs.A new algorithm of generating optimal original disassembly sequences was proposed. A case study was tested to demonstrate the approach. Results showed that the valid disassembly sequences obtained were superior to those derived by GAs alone in fitness value, number and distribution.The approach developed is generic and can be applied to handle more complicated disassembly tasks.

Key words: genetic algorithms, tabu search, green manufacturing , disassembly sequence

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