Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kế hoạch tháo rời hệ thống cơ khí cho dịch vụ và phục hồi: một tiếp cận dựa trên thuật toán di truyền
Tóm tắt
Trong bối cảnh cải thiện hành vi của sản phẩm trong toàn bộ vòng đời, việc lập kế hoạch hiệu quả các quy trình tháo rời trở nên quan trọng chiến lược, vì nó có thể cải thiện giai đoạn sử dụng của sản phẩm bằng cách tạo điều kiện cho các hoạt động dịch vụ (bảo trì và sửa chữa), cũng như giai đoạn kết thúc vòng đời bằng cách thúc đẩy tái chế vật liệu và tái sử dụng các linh kiện. Bài báo hiện tại đề xuất một phương pháp lập kế hoạch quy trình tháo rời hỗ trợ việc tìm kiếm chuỗi tháo rời phù hợp nhất cho cả hai khía cạnh, dịch vụ sản phẩm và phục hồi khi kết thúc vòng đời hữu ích của nó, bằng cách phát triển hai thuật toán khác nhau. Mặc dù có mục đích khác nhau, nhưng hai thuật toán này đều chia sẻ kiểu mô hình mà chúng hoạt động và cấu trúc logic theo đó quy trình tìm kiếm di truyền được phát triển. Sự lựa chọn triển khai thuật toán di truyền được thúc đẩy bởi sự phức tạp nội tại của giải pháp toán học hoàn chỉnh cho vấn đề tạo ra các chuỗi tháo rời, điều này gợi ý việc sử dụng một phương pháp không toàn diện. Như được thể hiện trong kết quả của một loạt các mô phỏng, cả hai thuật toán có thể được sử dụng không chỉ cho các mục đích liên quan đến lập kế hoạch quy trình tháo rời mà còn như một công cụ hỗ trợ trong các giai đoạn thiết kế sản phẩm. Điều này đặc biệt đúng đối với thuật toán thứ hai, liên quan đến vấn đề tháo rời hướng đến phục hồi thông qua một cách tiếp cận toàn diện, kết hợp các cân nhắc kinh tế và môi trường, và mở rộng các đánh giá cho toàn bộ vòng đời của sản phẩm. Cách diễn đạt này mang lại cho thuật toán này khả năng quyết định độc lập về cả mức độ tháo rời cần đạt được và định nghĩa kế hoạch phục hồi tối ưu (tức là, đích đến tốt nhất cho các linh kiện đã tháo rời, dựa trên một số thuộc tính quan trọng của chúng).
Từ khóa
#tháo rời #quy trình tháo rời #thuật toán di truyền #phục hồi #vòng đời sản phẩmTài liệu tham khảo
Alting L. (1993). Life-cycle design of products: A new opportunity for manufacturing enterprises. In Kusiak A. (ed). Concurrent Engineering: Automation, tools and techniques. New York, John Wiley & Sons, pp. 1–17
Billatos S., Basaly N. (1997). Green technology and design for the environment. Washington, DC, Taylor & Francis
Boothroyd G., Alting L. (1992). Design for assembly and disassembly. CIRP Annals 41(2): 625–636
Brennan L., Gupta S., Taleb K. (1994). Operations planning issues in a assembly/disassembly environment. International Journal of Operations and Production Management 14(9): 57–67
Caccia, C., & Pozzetti, A. (2000). Genetic algorithm for disassembly strategy definition. In Proceedings of SPIE Conference on Environmentally Conscious Manufacturing, Boston, MA.
De Jong, K. (1975). An analysis of the behaviour of a class of genetic adaptive systems. Ph.D. dissertation, University of Michigan, Ann Arbor, MI.
Dini G., Failli F., Lazzerini B., Marcelloni F. (1999). Generation of optimized assembly sequences using genetic algorithms. CIRP Annals 48(1): 17–20
Dini G., Failli F., Santochi M. (2001). A disassembly planning software system for the optimization of recycling processes. Production Planning and Control 12(1): 2–12
Dowie, T., & Kelly, P. (1994). Estimation of disassembly times. Report DDR/TR15, Manchester Metropolitan University, UK.
EPA (1993). Life-cycle assessment: Inventory guidelines and principles. Report EPA/600/R-92/245, US Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Washington, D.C.
Fava, J., Consoli, F., Denison, R., Dickson, K., Mohin, T., & Vigon, B. (1991). A Technical Framework for Life-Cycle Assessment. Washington, D.C.: SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry.
Fonseca C., Fleming P. (1995). An overview of evolutionary algorithms in multiobjective optimisation. Evolutionary Computation 3(1): 1–16
Gen M., Cheng R. (2000). Genetic algorithms and engineering optimisation. New York, John Wiley & Sons
Gershenson J., Ishii K. (1993). Life-cycle serviceability design. In Kusiak A. (ed). Concurrent Engineering: Automation, tools and techniques. New York, John Wiley & Sons, pp. 363–384
Giudice F., La Rosa G., Risitano A. (2003). Product recovery-cycles design: Extension of useful life. In Soenen R., Olling G. (eds). Feature based product life-cycle modelling. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, pp. 165–185
Goedkoop, M., & Spriensma, R. (2000). The Eco-indicator 99: Methodology report. Pré Consultants BV, Amersfoort, The Netherlands.
Goldberg D. (1989). Genetic algorithms in search, optimisation and machine learning. Reading, MA, Addison-Wesley
Graedel T., Allenby B. (1998). Design for environment. Upper Saddle River, NJ, Prentice Hall
Gungor A., Gupta S. (1997). An evaluation methodology for disassembly processes. Computers and Industrial Engineering 33: 329–332
Gungor, A., & Gupta, S. (1998). Disassembly sequence planning for complete disassembly in product recovery. In Proceedings of Northeast Decision Sciences Institute Conference, Boston, MA.
Gungor A., Gupta S. (1999). Issues in environmentally conscious manufacturing and product recovery: A survey. Computers and Industrial Engineering 36: 811–853
Holland J. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. Ann Arbor, MI, University of Michigan Press
Homem de Mello L., Sanderson A. (1991). A correct and complete algorithm for the generation of mechanical assembly sequences. IEEE Transactions on Robotics and Automation 7(2): 228–240
Hulin, M. (1997). An optimal stop criterion for genetic algorithms: A Bayesian approach. In Proceedings of ICGA International Conference on Genetic Algorithms, Michigan State University, East Lansing, MI.
Ishii K. (1995). Life-cycle engineering design. ASME Journal of Mechanical Design 117: 42–47
Jovane F., Alting L., Armillotta A., Eversheim W., Feldmann K., Seliger G., Roth N. (1993). A key issue in product life cycle: Disassembly. CIRP Annals 42(2): 651–658
Kongar, E., & Gupta, S. (2001). Genetic algorithm for disassembly process planning. Proceedings of SPIE Conference on Environmentally Conscious Manufacturing II, Newton, MA.
Kroll E., Carver B. (1999). Disassembly analysis through time estimation and other metrics. Robotics and Computer Integrated Manufacturing 15(3): 191–200
Kuo T., Zhang H., Huang H. (2000). Disassembly analysis for electromechanical products: A graph-based heuristic approach. International Journal of Production Research 38(5): 993–1007
Lambert A. (1997). Optimal disassembly of complex products. International Journal of Production Research 35(9): 2509–2523
Lambert A. (2003). Disassembly sequencing: A survey. International Journal of Production Research 41(16): 3721–3759
Li J., Khoo L., Tor S. (2002). A novel representation scheme for disassembly sequence planning. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 20(8): 621–630
Mitchell M. (1998). An Introduction to genetic algorithms. Cambridge, MA, MIT Press
Molina A., Sánchez J., Kusiak. A. (1998). Handbook of life cycle engineering: Concepts, models and technologies. Dordrecht, The Netherlands, Kluwer Academic Publisher
Moyer L., Gupta S. (1997). Environmental concerns and recycling/disassembly effects in the electronics industry. Journal of Electronics Manufacturing 7(1): 1–22
Navin-Chandra, D. (1993). ReStar: A design tool for environmental recovery analysis. In Proceedings of ICED International Conference on Engineering Design, The Hauge, The Netherlands.
Navin-Chandra D. (1994). The recovery problem in product design. Journal of Engineering Design 5(1): 67–87
O’Shea B., Grewal S., Kaebernick H. (1998). State of the art literature survey on disassembly planning. Concurrent Engineering 6(4): 345–357
Penev K., de Ron A. (1996). Determination of a disassembly strategy. International Journal of Production Research 34(2): 495–506
Pnueli Y., Zussman E. (1997). Evaluating the end-of-life value of a product and improving it by redesign. International Journal of Production Research 35(4): 921–942
Seo K., Park J., Jang D. (2001). Optimal disassembly sequence using genetic algorithms considering economic and environmental aspects. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 18(5): 371–380
SETAC. (1993). Guidelines for Life-Cycle Assessment: A code of practice. Brussels, Belgium: SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry.
Sodhi R., Sonnenberg M., Das S. (2004) Evaluating the unfastening effort in design for disassembly and serviceability. Journal of Engineering Design 15(1): 69–90
Srinivasan H., Gadh R. (2002). A non-interfering selective disassembly sequence for components with geometric constraints. IIE Transactions 34: 349–361
Srinivasan H., Shyamsundar N., Gadh R. (1997). A framework for virtual disassembly analysis. Journal of Intelligent Manufacturing 8: 277–295
Subramani A., Dewhurst P. (1991). Automatic generation of product disassembly sequences. CIRP Annals 40(1): 115–118
Subramani A., Dewhurst P. (1993). Efficient design for service considerations. Manufacturing Review 6(1): 40–47
Tang, Y., Zhou, M., Zussman, E., & Caudill, R. (2000). Disassembly modelling, planning, and application: A review. In Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, San Francisco, CA.
Ulrich K., Eppinger S. (2000). Product design and development. New York, McGraw-Hill
Vujosevic R., Raskar R., Yetecuri N., Jothishankar M., Juang S. (1995). Simulation, animation, and analysis of design disassembly for maintainability analysis. International Journal of Production Research 33(11): 2999–3022
Wanyama W., Ertas A., Zhang H.-C., Ekwaro-Osire S. (2003). Life-cycle engineering: Issues, tools and research. International Journal of Computer Integrated Manufacturing 16(4-5): 307–316
Yokota K., Brough D. (1992). Assembly/disassembly sequence planning. Assembly Automation 12(3): 31–38
Zhang, H., & Kuo, T. (1997). A graph-based disassembly sequence planning for end of life product recycling. In Proceedings of IEEE/CPMT International Electronics Manufacturing Technology Symposium, Austin, Texas.
Zhang H., Kuo T., Lu H., Huang S. (1997). Environmentally conscious design and manufacturing: A state of the art survey. Journal of Manufacturing Systems 16(5): 352–371
Zussman E., Kriwet A., Seliger G. (1994). Disassembly-oriented methodology to support design for recycling. CIRP Annals 43(1): 9–14