一种大型复杂产品拆卸序列规划方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废旧产品再制造应用技术领域，特别涉及一种大型复杂产品拆卸序列 规划方法和系统。
【背景技术】
[0002] 再制造是通过对废旧产品高技术修复和改造以提高其回收重用附加值的有效 方式之一。而拆卸是产品再制造的关键环节，拆卸序列规划（disassembly sequencing planning，DSP)是根据产品结构、装配关系、再制造需求等信息，生成满足一定约束条件的 零部件拆卸序列，以减少拆卸时间和成本，提高工作效率。
[0003] 现有实施的拆卸序列规划方法，大多假设拆卸过程仅包括单拆卸任务顺序拆卸作 业，而在实际生产中，大型复杂产品实际的再制造拆卸过程，往往需要多操作者（人或机 器）并行作业，因此需要采用并行规划方式加以解决。目前，对于并行拆卸规划问题的求解 方法中的一类是基于匹配图的算法，这类方法，当待拆卸产品的零部件个数超过一定数量， 例如20个以后，拆卸序列的数量将成基数级增长，即，对于复杂产品易于出现组合爆炸问 题。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种大型复杂产品拆卸序列规划方法和系统，以解决上述问题。
[0005] 本发明实施例提供了一种大型复杂产品拆卸序列规划方法，包括步骤：
[0006] 步骤A，将待拆卸的产品中的被联接件和联接介质构成的联接结构定义为联接单 元，获取所述联接单元的拆卸属性，根据所述拆卸属性对所述联接单元以产生式规则进行 抽象化描述，构建联接单元拆卸的优先级规则模型；
[0007] 步骤B，根据待拆卸产品的层次结构构建层次结构树，映射为联接单元的组合，并 根据联接单元之间的接触关系构建整个待拆卸产品的接触约束图，根据所述优先级规则模 型，在所述接触约束图的基础上添加优先级约束，构成多约束模型；
[0008] 步骤C，以所述多约束模型为基础，归纳单元约束数函数和拆卸优先级函数，遍历 待拆卸零件集合，以再制造拆卸隶属度为目标函数求取最优拆卸序列并输出。
[0009] 其中，步骤B包括步骤：
[0010] 将待拆卸产品按照层次结构逐层递归分解直至最小拆卸单元，提取所述最小拆卸 单元间的接触关系，构建接触约束图，根据所述接触约束图中节点度数的大小进行联接单 元划分，并以二叉树表示；
[0011] 遍历二叉树，输入由左树节点和右树节点构成的边约束的联接属性；
[0012] 根据所述优先级规则模型，在所述接触约束图的基础上增加优先级约束。
[0013] 其中，所述步骤C包括步骤：
[0014] C1，以所述多约束图模型为基础，推导出接触约束矩阵和拆卸优先级约束矩阵，归 纳出单元约束数函数和拆卸优先级函数；
[0015] C2,遍历所述拆卸多约束图模型，获取当前理论可拆卸零件节点集合X1，并根据预 设的拆卸并行度阈值D，判断实际可并行拆卸的零件节点数；当获得的实际可并行拆卸的 零件节点数小于当前理论可拆卸零件节点数时，计算X 1集合中每个零件节点的再制造拆卸 隶属度并进行降序排序，将再制造拆卸隶属度较大的η个节点放入实际可并行拆卸零件节 点集合U 1，并更新所述多约束图模型；
[0016] C3,重复步骤C2,直到所述多约束图模型为空，输出规划序列结果。
[0017] 其中，步骤B中增加优先级约束之后，还包括步骤：
[0018] 通过人机交互和几何推理处理空间约束和冗余约束。
[0019] 本发明还提供一种大型复杂产品拆卸序列规划系统，包括优先级规则构建模块、 多约束模型构建模块和求取序列模块；
[0020] 优先级构建模块，用于将待拆卸的产品中的被联接件和联接介质构成的联接结构 定义为联接单元，获取所述联接单元的拆卸属性，根据所述拆卸属性对所述联接单元以产 生式规则进行抽象化描述，构建联接单元拆卸的优先级规则模型；
[0021] 多约束模型构建模块，用于根据待拆卸产品的层次结构构建层次结构树，映射为 联接单元的组合，并根据联接单元之间的接触关系构建整个待拆卸产品的接触约束图，根 据所述优先级规则模型，在所述接触约束图的基础上添加优先级约束，构成多约束模型；
[0022] 求取序列模块，用于以所述多约束模型为基础，归纳单元约束数函数和拆卸优先 级函数，遍历待拆卸零件集合，以再制造拆卸隶属度为目标函数求取最优拆卸序列并输出。
[0023] 其中，多约束模型构建模块，用于：
[0024] 将待拆卸产品按照层次结构逐层递归分解直至最小拆卸单元，提取最小拆卸单元 间的接触关系，构建接触约束图，根据接触约束图中节点度数的大小进行联接单元划分，并 以二叉树表示；
[0025] 遍历二叉树，输入由左树节点和右树节点构成的边约束的联接属性；
[0026] 根据优先级规则模型，在接触约束图的基础上增加优先级约束。
[0027] 其中，求取序列模块，用于：
[0028] 以多约束图模型为基础，推导出接触约束矩阵和拆卸优先级约束矩阵，归纳出单 元约束数函数和拆卸优先级函数；
[0029] 分析拆卸过程中影响拆卸序列的多种因素，将拆卸工具的更换、装配特征、拆卸时 间、拆卸难度的综合影响的大小以再制造拆卸隶属度表征；
[0030] 遍历所述拆卸多约束图模型，获取当前理论可拆卸零件节点集合X1，并根据预设 的拆卸并行度阈值D，判断实际可并行拆卸的零件节点数；当获得的实际可并行拆卸的零 件节点数小于当前理论可拆卸零件节点数时，计算&集合中每个零件节点的再制造拆卸隶 属度并进行降序排序，将再制造拆卸隶属度较大的η个节点放入实际可并行拆卸零件节点 集合U 1，并更新所述多约束图模型；
[0031] 重复前述步骤，直到所述多约束图模型为空，输出规划序列结果。
[0032] 本发明实施例提供了一种大型复杂产品拆卸序列规划方法和系统，以联接单元为 单位，通过拆卸优先级规则模型将联接结构及其拆卸属性以可视化、可运算的形式描述，便 于实现计算机自动化，此外本发明提出了基于联接单元重用的多约束图模型的构建方法， 充分利用了复杂产品的层次和模决化特点，将产品分层分模块处理，简化了复杂产品拆卸 的建模问题，从而降低了由于零件数增多而带来的运算量巨大的问题；
[0033] 此外，该方法和系统，综合考虑了影响再制造拆卸实践中的多个因素，由拆卸并 行度阈值、拆卸优先级和单元约束数函数初步筛选出理论可拆卸零件，根据再制造拆卸隶 属度从中择优确定实际可行再制造拆卸零件集合，提高了并行再制造拆卸序列规划求解效 率。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明实施例提供的大型复杂产品拆卸序列规划方法的流程示意图；
[0035] 图2为本发明实施例提供的构建多约束图模型的流程图；
[0036] 图3为本发明实施例提供的根据多约束模型和相关函数求解最优序列的流程示 意图；
[0037] 图4为本发明实施例提供的大型复杂产品拆卸序列规划系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038] 本发明实施例提供了一种大型复杂产品拆卸序列规划方法和系统。
[0039] 参见图1所示，作为一种可实施方式，该方法包括步骤：
[0040] 步骤S110,获取联接单元的拆卸属性，根据拆卸属性对联接单元以产生式规则进 行抽象化描述，构建联接单元拆卸的优先级规则模型。
[0041] 将待拆卸的产品中的被联接件和联接介质构成的联接结构定义为联接单元。其 中，被联接件包括普通组