摘要：针对再制造机电产品公差设计不合理造成的再制造成本高、产品质量与工艺稳定性差的问题,提出一种考虑工艺条件约束的再制造公差优化设计方法。通过关联分析再制造产品毛坯件来源、零部件构成以及工艺能力等工艺条件约束对公差设计的影响特征,构建由再制造产品公差设计阶段至制造阶段的四级公差分配体系与优化方法框架。在满足产品精度要求、工艺稳定性等设计目标基础上,以制造阶段成本,质量损失和工序过程能力作为优化目标,建立再制造公差设计多目标优化模型,提出基于再制造加工面精度价值的模型修正方法,并利用天牛须搜索算法进行求解寻优。以再制造齿轮箱公差设计为例对所提方法的有效性与实用性进行了验证。

摘要：寿命定制是量化废旧产品再制造需求并保障再制造产品设计质量的重要途径。针对废旧产品再制造设计目标不明确、设计质量不稳定等问题,引入寿命定制策略提升再制造设计过程的可解释性、增强设计模型的导向作用,考虑设计需求与废旧产品自身失效特征对再制造设计过程的双重影响,基于产品质量功能展开(QFD)的思想创建再制造产品寿命定制设计屋模型,实现面向寿命定制的废旧产品再制造设计。在寿命定制设计屋模型的关键再制造设计参数分析模块中,建立设计需求和失效特征双向反馈的寿命影响因素相互关系矩阵,得到影响寿命的关键设计参数;在再制造设计参数的生成模块中,构建基于关键设计参数的BP神经网络寿命预测模型,并以定制寿命为优化目标,采用神经网络-果蝇优化算法(BP-FOA)将最接近定制寿命的再制造设计参数作为最优解输出。以典型家电产品电冰箱的再制造设计过程为例,对模型的有效性进行验证。

摘要：随着高新技术的迅猛发展,机电产品升级换代与资源浪费之间的矛盾正愈发激化。值得关注的是,产品升级换代的速度越快,其废旧品的再制造恢复价值就越低,再制造升级需求也就越大。由于废旧机电产品在服役过程中物理、技术、经济多属性寿命的不平衡性以及再升级需求的多样化,导致再升级设计方案生成与优化极具个性化与复杂性,对其研究具有很高的学术价值与工程应用价值。为此,通过探究再升级设计的问题特征,以量大面广的废旧机电产品为对象,综述其寿命演化分析、再升级设计模型、再升级设计优化方法的代表性研究进展,进而指出废旧机电产品再升级设计的研究层次及其主要研究趋势与重点研究内容,以促进高品质再制造工程的实施,推动高端智能再制造升级的规模化发展。

摘要：针对钢桥塔的装配施工中,传统的人工预装配过程耗时耗力、效率低下且难以对实际装配过程中的整体线形进行调控分析等问题,建立了基于点云的高精度曲线钢桥塔整体虚拟装配系统方法,降低钢桥塔节段制作误差、自重和温度等受力变形偏差和实际装配过程误差对桥塔整体线形的影响.首先,开展基于节段点云模型的曲线钢桥塔整体虚拟装配,以降低节段制作误差的影响.通过三维激光扫描仪优化扫描方案对各钢节段进行扫描,获取钢节段点云数据并进行点云预处理、参数化建模.基于各节段参数化点云模型,提出了利用RBF神经网络进行轴线预测的曲线钢桥塔节段三点空间定位方法,对钢桥塔节段进行虚拟装配.然后,结合某桥上塔柱的实际工程案例,通过逆向叠加桥塔自重和温度的施工变形,消除施工受力变形.针对实际施工过程中已产生的节段装配误差,利用“施工控制”的思想,通过对其后续节段装配控制点坐标的调整,逐步降低前期节段装配误差对整体线形的影响,进一步提高了曲线钢桥塔的整体装配精度.最后,对建成的花篮形上塔柱进行整体扫描并与设计模型进行了对比,验证了上述系统方法对提高曲线钢桥塔实际装配施工精度的积极作用,为类似复杂钢结构的装配施工提供了技术参考.

摘要：合理选配再利用件、再制造件、新件等不同来源形式的零部件,是保障再制造产品质量与成本的关键环节。针对待选配零部件尺寸公差对再制造产品质量损失、成本的双重影响特征,通过设计零部件尺寸公差的精度分级机制,实现再制造产品各零部件尺寸精度不低于原新品,获取可行选配方案集;进一步以产品尺寸链精度不低于原新品为约束,建立关于零部件尺寸公差的再制造产品尺寸链精度损失函数、再制造产品总成本函数,构建面向再制造产品成本与质量协同优化的多目标选配优化模型,采用协同进化算法获取最终的选配优化方案,实现在全面提升再制造产品及其零部件尺寸精度的同时,降低产品成本。最后以某机床的再制造进给箱零部件优化选配为例,验证了所提出方法能够有效解决零部件来源形式多、尺寸精度与成本差异性大环境下,以不低于新产品尺寸精度为约束的再制造零部件选配优化问题。

摘要：目的探索可持续行为设计的理论基础、发展现状及其设计策略的实现机制。方法通过文献回顾,梳理了行为改变的理论基础,分析了“为行为改变而设计”的理论与方法的研究现状,讨论了可持续行为设计策略,最后对相关案例进行了归纳、梳理。结果明晰了可持续行为设计的理论基础、研究现状和设计策略,提出了可持续行为设计策略下可视化、游戏化和情境计算等说服技术的实现机制。结论可持续行为设计经过多年发展和研究,具备扎实的理论基础,形成了系统的、层次分明的设计策略。在可视化、游戏化、情境计算等新技术的加持下,可持续行为设计策略的实现机制正日渐完善。未来还应重视社会对个体行为改变的影响以及对可持续性指标的测量。

摘要：在柔性作业车间中,将绿色调度与分批调度结合,不仅是绿色性与经济性的指标集成,更是生产计划与调度的过程集成,具有相当的复杂性。而这种集成最有利于保障柔性作业车间的经济和环境效益的协调优化效果。为此,综合考虑柔性作业车间多层级组织结构和任务配置特点,提出了一种基于多层级优化模型的柔性作业车间绿色分批调度方法。并基于不同调度层次目标的差异及相互作用关系,开发了一种两级节能增效策略。利用模型约束构造不同层次调度模型的相关性,保证调度过程的一致性。设计了三种邻域搜索策略,利用NSGA-Ⅱ和邻域搜索的混合算法构造Pareto解集,最后通过TOPSIS寻出最优解。最后,通过实例验证了该方法的优越性,相较于经典NSGA-Ⅱ的期望成本、机床最大负荷、待机能耗和Makespan减少了9.3%、15.2%、20.9%和12.8%。

摘要：为解决废旧机械装备整体再设计与零部件再设计间复杂的耦合关联问题,提出基于目标级联的废旧机械装备多目标优化再设计方法。根据废旧机械装备损伤状况、剩余使用寿命等状态信息和需求主体的产品进化需求信息,获取废旧机械装备再制造成本、能量消耗和材料消耗的范围约束再设计目标,然后采用目标级联方法协同考虑系统整体再设计目标与零部件再设计目标,建立以再制造成本、能量消耗和材料消耗为目标的多目标优化模型,提出一种自适应调整策略的教与学算法对该模型寻优求解。最后,以废旧车床C6140为例,验证了上述方法的可行性与有效性。

摘要：为了设计出性能优良的弧面凸轮减速机构,提高传动性能,基于空间共轭接触原理,推导了工作曲面方程和共轭接触方程;运用Creo软件对弧面凸轮常量参数进行参数化预处理,完成了弧面凸轮减速机构的参数化设计;依据有限元法,分析了减速机构的前6阶模态,采用正交试验方法进行了试验方案设计;运用统计学理论和方差分析,定量分析了压力角、转盘节圆半径、滚子半径和滚子宽度4个因素对减速机构约束模态的敏感性影响。结果表明,转盘节圆半径、滚子半径的方差值分别为0.021和0.043,均小于0.05,对弧面凸轮约束模态影响较敏感;其次是压力角和滚子宽度。研究结果为弧面凸轮机构设计的振动和噪声研究提供了基础。

摘要：废旧机械装备零部件资源的最优化重用组合,是实现废旧机械装备再制造的关键环节。分析面向废旧机械装备再设计的零部件重用组合多目标优化过程模型,建立以废旧机械装备零部件重用组合寿命均衡性、复杂性及成本为优化目标,以零部件重用策略组合为优化变量的废旧机械装备零部件重用组合的多目标优化模型,并采用第二代强度Pareto进化算法(Strength Pareto evolution algorithm 2,SPEA2)对模型进行寻优求解。以废旧C6132机床为例,验证了上述模型有效性。