产品拆卸线的影响因素及平衡问题研究._多目标优化模型

⑴各零部件的拆卸时间为确定的；

⑵对每个产品进行完全拆卸；

⑶所有产品的零部件没有经过更换、升级或改造；

⑷每一个零部件的拆卸必须在一个工作站完成；

⑸分配给一个工作站的作业任务时间必须不能超过工作节拍(cycle time,CT)；

⑹各零部件之间的作业次序关系必须得到满足。

3.2 拆卸线平衡问题的优化模型

装配线平衡问题通常考虑单一目标，与此不同，拆卸线的平衡问题需要考虑多种目标，为一多目标优化问题。其目标函数包括：最小化拆卸工作站的数量以及工作站的空闲时间；每个工作站的空闲时间尽可能一致，从而使拆卸线达到平衡；尽早将有害或危险零部件从产品中拆除；高需求零部件和低需求零部件的次序关系尽量为高需求零部件在前。

（1）各工作站的空闲时间

对于线平衡问题，最理想的状态是各工作站的空闲时间均为零多目标优化模型，即所有工作站都步调一致地全负荷运转。当不能达到这一目标时，通常设计各种评价指标对生产线的运行效率进行评价。本文借鉴McGovern和Gupta (2006)，给出拆卸线的评价指标F。

设共有n个工作站，每个工作站的工作节拍，即工作站的最大工作时间相同，均为CT。ST_j为分配给工作站j的作业时间。在最理想的情况下，各工作站协调一致地按照节拍运行，此时，评价指标F为零。在实际运行中，很难达到理想状态，评价指标F大于零。目标函数为最小化评价指标F。这一点与通常的装配线平衡问题相同。约束条件为工作站的作业时间ST_j不大于工作站的工作站的工作节拍。目标函数与约束条件可表示为：

（2）危害零部件拆卸

本文设立危害指数评价各零部件是否具有危害性，以及危害程度的大小。

式中，H表示零部件的危害指数。产品共有m个零部件，k表示零部件在产品中的位置，以零部件的编号表示。k值越小，表示其位置越靠前。h_k为(0,1)变量，当零部件具有危害性时多目标优化模型，其值为1；当零部件没有危害时，其值为0。即：

从危害指数的表达式可以看出，零部件的危害程度与其位置有很大关系，当危害零部件的位置靠前时，即k值较小，可以较早地拆除，从而造成的危害较小；当危害零部件的位置靠后时，即k值较大，拆除顺序靠后，从而造成的危害较大怎么写论文。

危害零部件拆卸的目标函数是最小化H值，即在拆卸排序时，尽量将危害零部件安排在靠前的位置，使H值尽可能小。目标函数可表示为：

（3）需求指数

本文设立需求指数表示对不同零部件的需求程度。

式中，D表示零部件的需求指数。产品共有m个零部件，k表示零部件在产品中的位置。d_k表示零部件k的需求量，为一整数。

从表达式可以看出，零部件需求指数既与其需求量有关系多目标优化模型，也与其位置有关系。需求指数的目标函数是最小化D值，即在拆卸排序时，尽量将需求量大的零部件安排在靠前的位置，从而使D值尽可能小。目标函数可表示为：

从以上分析看出，拆卸线平衡问题为一多目标优化模型，由三个目标函数构成。

4. 结语

产品拆卸是实现废旧产品回收再利用的重要手段，是实现产品生命周期完整性与封闭性的必要环节。本文从七个方面详尽分析了产品拆卸线的影响因素，并将产品拆卸线与产品装配线作了对比。然后针对产品拆卸线的平衡问题，构建了多目标优化模型，该模型由三个目标函数构成。如何设计算法对模型进行求解是今后进一步研究的方向。

Study on the InfluencingFactors and balancing problem of the Product Disassembly Line

ZHAO Zhong

(College of Economics and Management, China University of Petroleum, Qingdao, Shandong, 266555)

Abstract Recycling of the discarded products is an effective mode to saveresource protect environment for the manufacturing corporation. Productsdisassembly is an important mean to implement the product recycling,and is anecessary step to realize the integrity of the product life cycle. In thispaper,the influencing factors of the productdisassembly line were analyzed in detail,and a comparision was made between the product disassemblyline and assembly line.Further, a multi-objective optimization model wasfounded to solve the balancing problem of the product disassembly line.

Key words Product Disassembly Line; Influencing Factors;Multi-Objective Optimization Model

参考文献
[[1]]赵忠,谢家平,任毅.废旧产品回收再制造计划模式研究述评[J].管理学报, 2008,5(2): 305-311
[2]H.Wiendahl,B.Lorenz. The necessity for flexible and modular structures in hybriddisassembly processes[J]. Production Engineering,1998,5:71-76
[3]S.G.Ponnambalam,P.Aravindan, G.M.Naidu. A comparative evaluation of assembly line balancingheuristics[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,1999, 15: 577- 586.
[4]A.Gungor,S.Gupta. A solution approach to the disassembly line balancing problem in thepresence of task failures[J]. International Journal of Production Research,2001, 39(7): 1427-1467
[5]S.McGovern,S.Gupta. Ant colony optimization for disassembly sequencing with multipleobjectives[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2006, 30:481-496
 

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