元智大學(xué)工業(yè)工程與管理研究所

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1、碩士論文提案結(jié)合組裝方法評估之組裝及拆卸次序規(guī)劃-應(yīng)用粒子群演算法提案委員：梁韻嘉博士指導(dǎo)教授：鄭元杰博士研究生：游芳瑜1論文提案架構(gòu)文獻(xiàn)探討2研究方法3實(shí)例探討4未來工作項(xiàng)目5緒論12緒論研究背景與動機(jī)研究目的問題定義3研究背景與動機(jī)(1/2)環(huán)保意識的提升歐盟頒佈廢電機(jī)電子設(shè)備(WEEE)指令。對企業(yè)來說，產(chǎn)品生命週期已延伸至拆卸、回收。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時，要從產(chǎn)品整個生命週期來考量。4研究背景與動機(jī)(2/2)組裝時必須考量到拆卸易組裝的方法不一定好拆解。零件間的組合方法可能有一種以上供決策者做參考。近年來粒子群演算法已被用來求解離散型的問題，並

2、有不錯的績效。5研究目的找出最佳的組裝方案，使組裝及拆卸總成本最小之組裝次序規(guī)劃第一階段：零件組裝限制分析分析零件間的組裝關(guān)係及拆卸關(guān)係第二階段：以演算法求解成本模式總成本最小最為指標(biāo)，找出最佳組裝方案及最佳組裝次序。6問題定義(1/2)第一階段-零件組裝在先次序分析基本假設(shè)1.零件為實(shí)體物件且具有陽剛性且零件之間相互連接。2.不考量子組裝及部分拆卸的情況。3.僅對功能件做討論。已知條件1.零件規(guī)格。2.產(chǎn)品組裝圖。3.零件之間組裝結(jié)合關(guān)係。7問題定義(2/2)第二階段-以演算法求解已知條件1.各零件的組裝及拆卸成本。2.各零件的組裝及拆卸工具資訊。限制條件1

3、.零件的組裝及拆卸在先關(guān)係。2.零件的組裝及拆卸方向干涉關(guān)係。8文獻(xiàn)探討零件的組裝及拆卸限制組裝次序規(guī)劃拆卸次序規(guī)劃粒子群演算法9文獻(xiàn)結(jié)語已有學(xué)者使用基因演算法求解考慮拆卸成本的問題，並且擁有不錯的成效。過去探討組裝次序規(guī)劃文獻(xiàn)中，鮮少有考慮到組裝方法選擇的情況。已有學(xué)者使用粒子群演算法求解三維產(chǎn)品之拆卸，但沒有同時考慮組裝方法及拆卸次序的組裝次序搜尋。10研究方法研究架構(gòu)11第一階段─零件組裝限制分析零件組裝限制分析零件結(jié)合分析組裝在先次序分析組裝妨礙分析拆卸在先次序分析拆卸干涉分析12零件關(guān)係圖零件關(guān)係圖符號定義表第一階段─零件結(jié)合狀態(tài)分析(1/7)利用產(chǎn)

4、品組裝圖，建立零件關(guān)係圖，分析零件間的接觸關(guān)係。符號類型符號名稱屬性定義與說明A組裝節(jié)點(diǎn)Element零件(A)，A為零件代號。無向枝(Arc)Relationship表示零件與零件間有接觸關(guān)係存在，如AB表示零件(A)與零件(B)有面的接觸關(guān)係。AR(n)組裝代碼Relationship表示兩個零件間的結(jié)合關(guān)係以AR(n)表達(dá)，此代碼配合組裝關(guān)係資訊表可查詢此兩零件關(guān)於組裝所有的資訊。13第一階段─組裝相關(guān)資訊表(2/7)組裝工具表拆卸工具表組裝相關(guān)資訊表14階層組裝在先圖階層組裝在先圖符號定義表第一階段─組裝在先次序分析(3/7)畫出階層組裝在先圖，了解產(chǎn)

5、品組裝時的幾何限制，呈現(xiàn)零件間的組裝在先限制關(guān)係。符號類型符號名稱屬性定義與說明A組裝節(jié)點(diǎn)Element零件(A)，A為零件代號有向枝(Arc)Relationship表示零件與零件間有在先關(guān)係存在，如AB表示零件(A)要在零件(B)之前組裝15第一階段─組裝在先矩陣(4/7)組裝在先矩陣(APM)將階層組裝在先圖轉(zhuǎn)換成電腦能判讀的矩陣。pij=0表i與j兩零件在組裝上面沒有在先關(guān)係存在。pij=1表i與j兩零件有在先關(guān)係存在，並且是表示零件j必須要在零件i之前組裝。16第一階段─組裝妨礙矩陣(5/7)組裝妨礙矩陣(AIM)hij=0表與這兩零件在某個方向上沒

6、有妨礙關(guān)係。hij=1表零件在某個方向進(jìn)行組裝，移動時會受到某零件的妨礙。hij=2表零件在某個方向進(jìn)行組裝，移動時會受到某零件的妨礙並且有支撐關(guān)係。17第一階段─拆卸在先分析(6/7)畫的階層拆卸在先圖，呈現(xiàn)零件間的拆卸在先限制關(guān)係，以了解產(chǎn)品拆卸時的幾何限制。18第一階段─拆卸干涉矩陣(7/7)拆卸干涉矩陣(DIM)hij=0表與這兩零件在某個方向上沒有妨礙關(guān)係。hij=1表零件在某個方向進(jìn)行拆卸，移動時會受到零件的妨礙。hij=2表零件在某個方向進(jìn)行拆卸，移動時會受到零件的妨礙並且有支撐關(guān)係。19問題求解流程1.組裝相關(guān)資訊表2.組裝妨礙矩陣(AIM)3

7、.拆卸干涉矩陣(DIM)粒子群演算法1.組裝在先矩陣(APM)2.拆卸在先矩陣(DPM)最小總成本之1.組裝方案2.組裝順序3.拆卸順序輸入限制輸出20第二階段─以演算法求解目標(biāo)式Min組裝拆卸成本函數(shù)名稱符號成本函數(shù)名稱符號組裝操作成本ACCT拆卸操作成本DCCT組裝不穩(wěn)定成本ASCT拆卸不穩(wěn)定成本DSCT組裝方向變換成本ADCT拆卸方向變換成本DDCT組裝工具變換成本ATCT拆卸工具變換成本DTCT重力影響組裝成本W(wǎng)AIT重力影響拆卸成本W(wǎng)DIT21成本函數(shù)─組裝操作成本(1/5)變數(shù)定義n：組裝的總零件個數(shù)。i：編號的零件，i＝0,1,2,3,…,n。A

8、CC(i)：元件i的組裝操作成本。AC