產(chǎn)品拆卸線的影響因素及平衡問題研究._多目標(biāo)優(yōu)化模型

1、產(chǎn)品拆卸線的影響因素及平衡問題研究._多目標(biāo)優(yōu)化模型論文導(dǎo)讀:：制造企業(yè)對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用，是節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的有效方式。產(chǎn)品拆卸是實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品回收再利用的重要手段，是實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期完整性與封閉性的必要環(huán)節(jié)。本文詳盡分析了產(chǎn)品拆卸線的影響因素，并將產(chǎn)品拆卸線與產(chǎn)品裝配線作了對比；然后針對產(chǎn)品拆卸線的平衡問題，構(gòu)建了多目標(biāo)優(yōu)化模型。論文關(guān)鍵詞：產(chǎn)品拆卸線，影響因素，多目標(biāo)優(yōu)化模型1. 引言進(jìn)入21世紀(jì)，資源和環(huán)境問題成為人類共同面對的難題。為了節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，各國政府通過建立法律法規(guī)，推行“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制”(Extended Producer Responsibility, EP

2、R)，將制造企業(yè)的責(zé)任延伸至產(chǎn)品的全生命周期，要求生產(chǎn)者不僅要對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染負(fù)責(zé)，而且要對產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的環(huán)境影響負(fù)責(zé)，尤其要對壽命終結(jié)（end of life , EOL）的產(chǎn)品進(jìn)行回收、拆卸、再利用、再循環(huán)多目標(biāo)優(yōu)化模型，從而實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和保護(hù)環(huán)境的目的。同時，在市場上，顧客對環(huán)境友好型產(chǎn)品的認(rèn)可度也越來越大。制造企業(yè)對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用，既順應(yīng)法律法規(guī)的要求，又是市場競爭的需要，同時又可以降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，越來越多的制造企業(yè)參與到廢舊產(chǎn)品回收再利用的實踐中。產(chǎn)品拆卸是指從產(chǎn)品中系統(tǒng)地分離零件、組件、部件或其他零件集合體的過程，產(chǎn)品只有經(jīng)過

3、拆卸才能實現(xiàn)材料的回收和可用零部件的再造。產(chǎn)品拆卸是實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品回收再利用的重要手段，是實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期完整性與封閉性的必要環(huán)節(jié)。拆卸作業(yè)的完成既可以在單個拆卸工作站或拆卸工作單元上進(jìn)行，也可以在產(chǎn)品拆卸流水線上進(jìn)行(H.Wiendahl, B.Lorenz,1998)。拆卸工作站或拆卸工作單元具有靈活的特點，適用于小型產(chǎn)品且批量較小的情形。產(chǎn)品拆卸流水線，簡稱產(chǎn)品拆卸線，可以實現(xiàn)自動拆卸，流水線操作，具有工作效率高的特點，適用于大型產(chǎn)品、或大批量的小型產(chǎn)品。本文詳盡分析了產(chǎn)品拆卸線的影響因素多目標(biāo)優(yōu)化模型，在此基礎(chǔ)上，研究產(chǎn)品拆卸線的平衡問題，給出了拆卸線平衡問題的假設(shè)，構(gòu)建了拆卸線平衡問題

4、的多目標(biāo)優(yōu)化模型怎么寫論文。2. 產(chǎn)品拆卸線的影響因素由于受到諸多不確定性因素的影響，產(chǎn)品拆卸線具有自身的特點，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的產(chǎn)品裝配線復(fù)雜。本文以下分析產(chǎn)品拆卸線的影響因素，并將產(chǎn)品拆卸線與產(chǎn)品裝配線進(jìn)行對比。2.1 拆卸產(chǎn)品在產(chǎn)品拆卸線上需要拆卸的產(chǎn)品可能完全相同，如同一種型號的計算機；可能產(chǎn)品相同，但型號或品牌不同，如不同型號規(guī)格的計算機；也可能是不同種類的產(chǎn)品，如計算機、打印機、相機。進(jìn)行拆卸作業(yè)的產(chǎn)品具有的不同特性，使產(chǎn)品拆卸線的運作復(fù)雜化。對于拆卸不同產(chǎn)品的拆卸線，其平衡問題非常復(fù)雜。尤其是拆卸產(chǎn)品的種類在不斷變化時，拆卸線經(jīng)常處于高度非平衡狀態(tài)，如何維持其平衡，最大限度地提高效率是非

5、常具有挑戰(zhàn)性的問題。2.2 拆卸線的布局與速度裝配線有不同的布局方式，如平行式布局、U型布局、單元式布局等。對于拆卸線的布局多目標(biāo)優(yōu)化模型，可以借鑒裝配線的布局方式，根據(jù)拆卸作業(yè)的特點，選取合適的布局方式，以最大限度提高拆卸效率。拆卸線的速度是需要考慮的另一問題。各拆卸工作站作業(yè)是采用同步方式還是采用異步方式是影響拆卸線速度的重要因素。同步方式指拆卸線上各工作站的作業(yè)時間大致相同，從而各工作站可以以同樣的步調(diào)運行。同步方式具有在制品庫存少、所需空間少、產(chǎn)出效率高等優(yōu)點。異步方式指各工作站的作業(yè)時間不一致，按照各自的步調(diào)運行，各工作站完成作業(yè)后，將在制品轉(zhuǎn)入下一工作站。對于拆卸線，如果拆卸產(chǎn)品的

6、種類不同、質(zhì)量狀況不確定，則拆卸任務(wù)時間具有較大不確定性，異步方式是較合適的運行方式。但采用異步方式，拆卸線運行速度較慢，效率較低，因此，在拆卸線運行中，需要對各工作站的作業(yè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)整，使其盡量同步運行多目標(biāo)優(yōu)化模型，最大限度地減少不確定性帶來的不利影響。2.3 拆卸產(chǎn)品的質(zhì)量回收產(chǎn)品的質(zhì)量具有不確定性，有時產(chǎn)品外觀及功能大致完好，有時產(chǎn)品破損嚴(yán)重，并且產(chǎn)品各零部件的質(zhì)量狀況往往相差很大。產(chǎn)品質(zhì)量不確定性程度影響拆卸線的效率，不確定性程度越高，拆卸線的效率越低。為了提高拆卸線的效率，必須對回收產(chǎn)品及其各零部件的狀況進(jìn)行分析。當(dāng)產(chǎn)品零部件的結(jié)構(gòu)或功能發(fā)生顯著變化，不能滿足產(chǎn)品的使用要求時，稱產(chǎn)

7、品零部件存在缺陷。缺陷產(chǎn)生的原因是由于使用年限超過了零部件的壽命周期，或者在壽命周期之內(nèi)但由于使用不當(dāng)、發(fā)生碰摔等原因?qū)е聯(lián)p壞。產(chǎn)品零部件缺陷主要有兩類：物理缺陷和功能缺陷。物理缺陷是指零部件的外觀形狀發(fā)生變化導(dǎo)致?lián)p壞。功能缺陷是指零部件外觀形狀完好，但由于內(nèi)部發(fā)生損壞導(dǎo)致不能滿足產(chǎn)品的功能要求怎么寫論文。在產(chǎn)品拆卸過程中，必須對缺陷零部件進(jìn)行相應(yīng)的處理。根據(jù)缺陷零部件能否從產(chǎn)品中移出，存在物理缺陷的零部件又分為兩種情況：可移出缺陷零部件和不可移出缺陷零部件。可移出缺陷零部件指零部件雖然受了一定程度的損壞，但可以從產(chǎn)品中移出。拆卸這類零部件雖然耗時較長，但沒有破壞零部件之間的作業(yè)次序關(guān)系，從而

8、不影響其他零部件的拆卸作業(yè)。不可移出缺陷零部件指零部件受損程度較嚴(yán)重，使得該零部件與其他零部件的聯(lián)接部位損壞多目標(biāo)優(yōu)化模型，從而無法將缺陷零部件正常拆除。由于各拆卸作業(yè)之間存在作業(yè)次序關(guān)系，這類缺陷導(dǎo)致后序零部件的拆卸作業(yè)無法進(jìn)行，極大地影響了產(chǎn)品拆卸線的效率。2.4 拆卸產(chǎn)品的數(shù)量回收產(chǎn)品的數(shù)量具有不確定性。拆卸零部件數(shù)量的不確定性程度更高。在產(chǎn)品使用過程中，用戶可能對產(chǎn)品進(jìn)行升級或改造，從而導(dǎo)致拆卸產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與最初的結(jié)構(gòu)存在差異。例如，計算機用戶在使用過程中，可能增加計算機的內(nèi)存，如將原來的512M內(nèi)存增加為1G內(nèi)存，或者作其他升級改造。在進(jìn)行拆卸之前，必須考慮這種情況，以便確定最佳的拆卸

9、流程。2.5 拆卸作業(yè)時間和產(chǎn)品裝配線的情形類似，在產(chǎn)品拆卸線中，由于拆卸產(chǎn)品的狀況不同、各工作站的效率存在差異，拆卸作業(yè)時間是不同的。在不同情形下，拆卸作業(yè)時間可能是確定的、隨機的或者動態(tài)的。由于學(xué)習(xí)效應(yīng)的存在，動態(tài)作業(yè)時間更符合拆卸作業(yè)的特點。Zeid et al(1997)證明在拆卸過程中，隨著拆卸經(jīng)驗的累積多目標(biāo)優(yōu)化模型，所需拆卸作業(yè)時間逐漸減少。2.6 對拆卸零部件的需求對零部件的需求是產(chǎn)品拆卸線設(shè)計和優(yōu)化過程中需要考慮的關(guān)鍵問題。在拆卸過程中，對零部件的需求有以下情形：對單個零件或部件的需求（選擇拆卸）和對所有零部件的需求（完全拆卸）。對不同零部件的需求會影響拆卸線的效率。例如，如

10、果需求零部件為i，但零部件j為零部件i的緊前工序，為了得到零部件i，必須首先拆除零部件j（即使零部件j并非所需求的零部件）。存在物理缺陷或功能缺陷的零部件影響拆卸線的效率。根據(jù)所需求的零部件對缺陷程度的要求不同，可以將需求分為三種不同的形式。一是可以接受缺陷零部件的需求。這類需求對零部件是否存在缺陷沒有要求怎么寫論文。例如，有些情況下，拆卸的目的是利用零部件的材料，此時對零部件外觀結(jié)構(gòu)或功能均沒有要求。二是不接受任何缺陷零部件的需求。這類需求對零部件外觀結(jié)構(gòu)或功能均有嚴(yán)格要求。例如，拆卸的目的是將得到的零部件流入二手市場進(jìn)行交易，此時即嚴(yán)格要求零部件沒有缺陷。三是可以接受輕微缺陷零部件的需求。這類需求對零部件外觀結(jié)構(gòu)或功能的要求不嚴(yán)格，可以接受一定程度的缺陷。這類需求要對拆卸線上的零部件外觀或功能進(jìn)行檢測、分級，以確定零部件能否接受。2.7 作業(yè)任務(wù)對各工作站分配任務(wù)時，除了考慮拆卸作業(yè)的先后次序外，還需要考慮其他因素。某些拆卸作業(yè)必須分配給特定的工作站。例如，某些零部件拆卸后被打包發(fā)送至銷售地多目標(biāo)優(yōu)化模型，這些零部件應(yīng)該被分配在同一工作站進(jìn)行拆卸，以方便拆卸后進(jìn)行分裝打包。某些拆卸作業(yè)要求相似的作業(yè)環(huán)境，如溫度、燈光等，這些拆卸作業(yè)應(yīng)安排在特定的工作站。某些工作站具有特殊的設(shè)備，從而能完成某些