【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種廢舊產品拆卸線優化方法，特別是涉及一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法。
技術介紹
1、信息技術的飛速發展深刻改變了現代社會的日常生活，與此同時，現代制造業的蓬勃發展導致了產品成本的下降和市場需求的高漲，這不僅加快了產品更新換代的速度，也顯著提升了廢舊產品的產生速率。面對資源浪費和環境污染的雙重壓力，廢舊產品的回收與再處理顯得尤為迫切。在這一過程中，拆卸環節扮演著至關重要的角色，它涉及到將有用的部件和潛在有害物質從廢舊產品中分離出來。通過精細的拆卸，可以回收利用這些零部件，經過嚴格的檢測、修復和升級，它們將重新進入再制造流程，從而最大化廢舊產品的價值，并最小化其對環境和人體健康的影響。
2、廢舊產品的拆卸工作對產業的標準化和專業化要求極高。為了確保拆卸過程的高效性與環保性，拆卸企業需針對各類產品制定精細化的拆卸策略。在拆卸作業中，不僅要保持生產線的平衡性，還要充分考慮工人的操作實際，包括工人所掌握的技能數量、拆卸工具的適用性、拆卸順序的合理性以及零部件的拆卸優先級等因素。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，該方法通過考慮工人所掌握的技能數來提升拆卸線的整體效率，注重于優化工人的技能分配，使得每位工人在拆卸過程中能夠發揮其最大潛能，夠實現拆卸線的均衡運作，提高拆卸效率，同時降低操作錯誤和工傷風險。
2、本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于工人技能數
4、s1根據待拆卸產品的產品信息和拆卸線信息以及工人所擁有拆卸技能信息，構建拆卸線平衡模型；
5、s2以最小化工人所需掌握的技能數和最大化產品拆卸的凈利潤為目標，構建目標函數；
6、s3設定拆卸線平衡優化模型的約束條件；
7、s4基于優先關系矩陣的編碼機制對拆卸任務進行編碼、生成可行解、解碼；
8、s5采用改進的離散蝙蝠算法(idba)對多目標拆卸線平衡優化模型進行求解，并得到待拆卸產品的任務分配方案；
9、s6在實際的案例中將改進的idba與nsga-ii,nsga-iii,spea-ii,espea,andmoea/d等五種算法進行對比。
10、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，所述待拆卸產品的信息包括待拆卸產品的拆卸任務數、組件數、零件數，產品組件的單位時間拆卸成本以及回收成本，產品的拆卸任務之間的優先級關系、任務和組件之間的拆卸關系以及每個任務在拆卸線上的拆卸時間；拆卸線信息包括拆卸線的循環周期；工人所有拆卸技能信息包括工人在產品拆卸的過程中所掌握的拆卸技能數目。
11、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述方法以最小化工人所需掌握的技能數和最大化產品拆卸的凈利潤為目標，構建目標函數包括：
12、max?f1
13、min?f2
14、
15、其中，f1表示產品拆卸的凈利潤，f2表示工人掌握的技能數；k∈k表示工人技能集合；m∈m表示拆卸工作站集合；rkm表示工作站m中的工人使用技能k，否則rkm＝0；l∈l,(l＝2)表示拆卸線流水線集合；i∈nl表示在拆卸線l上的拆卸產品所屬任務編號；s∈s表示待拆卸產品的組件集合；dsi＝1表示產品的拆卸任務i能夠拆卸出組件s；若組件s被任務i拆卸，那么dsi＝-1，否則dsi＝0；vs表示產品組件s的收益成本；xilm＝1表示拆卸線l的工作站m中執行拆卸任務i，否則為0；cil表示產品組件的單位時間拆卸成本；til表示拆品拆卸任務i在拆卸線l上的拆卸時間。
16、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，所述設定拆卸線平衡優化模型的約束條件包括任務分配約束、工作站時間約束、任務優先級約束和工作站激活約束：
17、s41、任務分配約束：
18、
19、其中，tk表示使用技能k的拆卸任務集合；
20、s42、工作站時間約束：
21、
22、其中，c表示拆卸線的循環周期；
23、s43、任務的優先級約束：
24、
25、
26、
27、其中，pi,j表示拆卸任務之間的優先級關系；
28、s44、工作站的激活約束：
29、
30、其中，zm＝1表示工作站開放，否則zm＝0。
31、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，所述基于優先關系矩陣的編碼機制對拆卸任務進行編碼、生成可行解、解碼，包括：
32、s51、根據產品中任務執行順序的與或圖來獲取任務的優先關系矩陣；
33、s52、根據任務的優先關系矩陣，引入矢量π來表示產品的一個拆卸任務序列，π中的每個元素對應任務的一個編號，并按順序排列；這個矢量π是一種任務編碼方式；通過引入矢量π，系統可以數字化的表示拆卸順序；對于一些復雜的拆卸任務，矢量π確保了每個任務能夠遵循優先關系矩陣的規則，從而保持任務的邏輯順序；
34、s53、通過順序插入法生成可行的解決方案；將一個產品的拆卸任務序列插入到另一個產品的任務序列中，確保拆卸任務按順序分配，滿足任務的優先級和時間要求；
35、s54、將生成的任務拆卸序列分配到不同的工作站中，確保工作站的任務時間不超過其周期時間；在這個解碼的過程中不僅要考慮任務的拆卸順序，還要滿足任務時間的約束條件。
36、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，所述采用改進的離散蝙蝠優化算法對多目標拆卸線平衡優化模型進行求解，并得到待拆卸產品的任務分配方案包括：
37、s61、種群的初始化和調整；
38、s62、通過基于優先級保留交叉的交叉操作(ppx)和基于直接前序任務序列的變異操作對個體進行更新；
39、s63、通過非支配排序等方式更新種群，選擇pareto最優解集，并逐步迭代直至滿足停止條件；
40、s64、獲取滿足所述平衡約束條件的拆卸線平衡策略。
41、所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，所述s61中種群的初始化和調整包括：
42、s611、種群中的每個個體代表一個可行的拆卸序列；種群通過隨機插入法生成，確保每個個體的隨機性和多樣性；具體做法是將產品ii的拆卸任務序列隨機插入到產品i的拆卸任務序列中；
43、s612、在生成并行拆卸線的可行拆卸序列時，需要保證每個產品的拆卸任務遵循其優先關系；然而，隨機生成的序列可能不一定滿足這些約束，因此必須進一步調整；
44、s613、調整過程分為三個階段：添加操作，將遺漏的任務按照優先關系加入到現有的不可行序本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述方法包括以下過程：
2.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述待拆卸產品的信息包括待拆卸產品的拆卸任務數、組件數、零件數，產品組件的單位時間拆卸成本以及回收成本，產品的拆卸任務之間的優先級關系、任務和組件之間的拆卸關系以及每個任務在拆卸線上的拆卸時間；拆卸線信息包括拆卸線的循環周期；工人所有拆卸技能信息包括工人在產品拆卸的過程中所掌握的拆卸技能數目。
3.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述方法以最小化工人所需掌握的技能數和最大化產品拆卸的凈利潤為目標，構建目標函數包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述設定拆卸線平衡優化模型的約束條件包括任務分配約束、工作站時間約束、任務優先級約束和工作站激活約束：
5.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述
6.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述采用改進的離散蝙蝠優化算法對多目標拆卸線平衡優化模型進行求解，并得到待拆卸產品的任務分配方案包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述S61中種群的初始化和調整包括：
8.根據權利要求6所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述S62中通過基于優先級保留交叉的交叉操作(PPX)和基于直接前序任務序列的變異操作對個體進行更新的方法包括：
9.根據權利要6所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述S63中通過非支配排序等方式更新種群，選擇Pareto最優解集，并逐步迭代直至滿足停止條件包括：
10.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述的在實際的案例中將改進的IDBA與NSGA-II,NSGA-III,SPEA-II,ESPEA,and?MOEA/D等五種算法進行對比包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述方法包括以下過程：
2.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述待拆卸產品的信息包括待拆卸產品的拆卸任務數、組件數、零件數，產品組件的單位時間拆卸成本以及回收成本，產品的拆卸任務之間的優先級關系、任務和組件之間的拆卸關系以及每個任務在拆卸線上的拆卸時間；拆卸線信息包括拆卸線的循環周期；工人所有拆卸技能信息包括工人在產品拆卸的過程中所掌握的拆卸技能數目。
3.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述方法以最小化工人所需掌握的技能數和最大化產品拆卸的凈利潤為目標，構建目標函數包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述設定拆卸線平衡優化模型的約束條件包括任務分配約束、工作站時間約束、任務優先級約束和工作站激活約束：
5.根據權利要求1所述的一種基于工人技能數多目標并行的廢舊產品拆卸線優化方法，其特征在于，所述基于優先關系矩陣的編碼機制對拆卸任務進行編碼、...
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