面向舰船维修的复杂产品拆卸序列规划方法研究

发布时间：2020-05-23 07:10

【摘要】：拆卸序列规划是维修的重要环节,面向舰船维修的复杂产品序列规划由于零件数量较多、结构复杂,存在建模困难、求解困难、评价困难等问题。针对这些难题,本文结合国内外研究现状,对复杂产品拆卸序列规划问题中的拆卸建模、评价指标、优化算法和模块划分等关键技术进行了研究,主要包括以下几个方面:首先,将产品零件分为紧固件和一般零件,分析了紧固件拆卸规则和对零件的约束情况,发现了基于紧固件的零件隐藏优先关系,建立了紧固件关系表。将紧固件关系表与零件干涉矩阵进行综合,建立了考虑紧固件影响的约束干涉矩阵。基于此建模方法,提出了零件可拆性判断准则和紧固件拆卸规则,并以产品实例说明了该方法的有效性和优越性。相比常见建模方法,约束干涉矩阵具有数据量小、表达信息完整、易获取、易求解等优点。其次,建立了舰船维修拆卸的评价指标体系,提出了基于免疫算法的拆卸序列规划方法。该指标体系包括时间性指标、操作性指标和经济性指标。通过建立拆卸序列规划数学模型,分析免疫算法规划流程,根据拆卸问题对算法作适应性改进,来完成拆卸序列规划。最后以舰船设备为例,说明了该方法的有效性;对比遗传算法,表明免疫算法在拆卸问题中的优越性。然后,为了解决舰船复杂产品组合爆炸问题,提出了模块化拆卸规划方法。建立了模块划分规则和零件关联度计算方法,运用层次聚类分析完成模块划分,并提出了基于模块的拆卸序列规划方法,完成了原型系统开发。算例表明,模块化拆卸能有效降低拆卸规划难度,对比常见以典型零件为核心的模块划分方法,该方法更实用、准确。最后总结了全文的研究内容和创新点,展望了未来可深入研究的方向。
【图文】：

示例,建模,产品,元素

观地表示零件之间的约束干涉关系，将矩阵 A 和 B 合并涉矩阵，矩阵的行号和列号都是零件编号。若元素素为 K+1 位二进制数，以表示紧固件的影响。例如，y、±z，则元素为 7 位二进制数，表示第 k 位的数于紧固件的优先关系，后 6 位表示零件 6 个方向上的干涉 = { ，k = 1 1，k > 1建模方法，对图 2-1 产品示例进行建模，由于产品放置在-x，+z，-z 四个拆卸方向；零件 4 为基座，分析时仅需考束干涉情况，不需考虑其他零件对基座的约束干涉情况，。则元素为 4 位二进制数，元素为 5 位二进制数。

示例,干涉矩阵,零件,可拆卸性

拆卸序列的生成方法卸问题解空间较大，为了能找到可行解并进行优化，合理地重要的。结合第二章建模方法，本文提出了干涉矩阵的初始下：约束干涉矩阵，，找到未被拆卸的所有满足可拆卸性条件零件至少有一个方向可拆卸。从中随机选择一个零件进行拆卸，约束干涉矩阵，去除当前拆卸零件对未拆零件在各个方向上是否所有零件都被拆除，即序列长度是否为零件总数，若没
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U674.7

【参考文献】