基于模块化的拆卸模型及拆卸序列规划研究

为解决拆卸序列规划过程中的组合爆炸问题,提出了产品的基于模块化的拆卸回收模型,对零部件之间的约束关系进行定义;提出了基于约束关系矩阵的拆卸序列规划方法,降低了拆卸模型的复杂度,提高了搜索的效率.最后,通过一个实例验证了该方法的合理性和有效性.     

基于模拟退火粒子群优化算法的拆卸序列规划

文章将模拟退火粒子群优化算法应用于拆卸序列规划求解过程,基于拆卸约束图构建了产品结构表达模型,将拆卸过程相关信息赋予拆卸约束图的节点与边,定义了判断拆卸序列优劣的适应度函数,将算法与模型进行了映射;最后以某款料理机主机体为例,运用模拟退火粒子群优化算法求解其拆卸序列,并与单一粒子群优化算法相比较,验证了该算法的有效性.     

基于配合约束图的拆卸建模

分析了虚拟装配和虚拟拆卸的关系,基于装配资源工程语义信息的配合约束图,给出了产品由装配序列规划到拆卸序列规划的转换关系。在此基础上得出拆卸模型的层次图,提出了层次图的基本组成,并给出层次图的邻接距阵,得出虚拟样机的拆卸模型,并应用于虚拟样机液压缸。     

基于蟑螂算法的产品拆卸序列规划

文章为研究废弃产品的拆卸序列规划,首先建立了产品拆卸模型混合图,描述零部件之间的连接关系和优先关系,推导出可拆卸性条件;其次,通过几何推理生成产品可行的初始拆卸序列,建立目标函数并构建适合拆卸序列规划的蟑螂算法;依据初始拆卸序列和其他控制参数,结合蟑螂算法对拆卸序列进行优化得到最优解;最后,通过实例验证了该方法的可行性...     

面向复杂产品元件装配的流程建模与优化

针对产品元件装配流程中存在的聚类模块粒度过大、元件间干涉与冲突等问题,提出了面向复杂产品元件装配流程建模与优化方法。采用分析网络模型与模糊设计结构矩阵相耦合,对元件间的信息依赖关系进行定量化表示,其次运用传递闭包法求得具有自反性与对称性的模糊等价矩阵,基于截集阈值以及效用理论对复杂元件聚类划分,最后确定各元件模块的入出集,从而优化装配的执行顺序,提高产品的核心竞争力。以液压四足机器人腿部元件装配为例,验证了方法的有效性与可行性,为元件装配流程规划提供了新的设计思路。     

一种新的装配序列规划方法研究

在新的装配序列规划方法中，采用多色集合建立了装配信息模型，把装配约束关系分为定位关系、阻碍拆卸关系和联接关系，建立了装配约束关系方程——定位方程、阻碍拆卸方程和联接关系方程，用数学方程表示零件的装配约束条件，同时提出了求取零件装配序列的算法．与传统的装配序列规划方法相比，基于多色集合理论的装配序列规划方法通过装配约束关系方程，提前排除了不合理的装配序列，因此避免了由约束信息膨胀产生的组合爆炸．     

再制造系统能力约束下拆卸批量计划优化方法

针对再制造系统中能力约束下的拆卸批量计划问题,应用两阶段启发式遗传算法进行了优化求解.首先对再制造产品结构进行了描述,建立了再制造系统中能力约束下的拆卸批量计划优化模型;其次在不考虑能力约束情况下应用遗传算法求解出初始的拆卸批量计划,其中,染色体编码采用拆卸决策变量来表示,同时对适应度函数进行了线性变换,设计了具有自适应的交叉概率和变异概率;然后应用转移算法对初始得到的批量计划进行了修正,使其符合拆卸能力的约束.大量随机算例的仿真实验说明所提出的算法不论在寻找最优解方面还是在求解速度和稳定性方面,都要大大优于精确算法,能够较好地解决实际生产中面临的拆卸批量计划问题.     

基于多色集合理论的概念设计形式化解决方法

应用多色集合理论的个人颜色、统一颜色和递阶结构树建立了产品的概念设计递阶结构信息模型，分析了概念设计产品信息模型中的三类约束关系，并用统一颜色和元素个人颜色之间的的模块布尔矩阵对这些约束关系进行了形式化描述．提出了产品概念设计推理过程的形式化方法，实现了从产品功能需求到方案元表示的可行方案的推理过程，并把推理结果提供给下层设计进行优选和评估．最后，以隔振系统的概念设计为例验证了该方法．研究结果表明，该方法可以快速地对产品概念设计进行信息建模，为知识创新提供了一个全新的思路。     

基于多种群遗传算法的废旧手机拆卸序列规划

为解决废旧智能手机对环境的污染问题，高效率求解废旧智能手机完全拆卸序列最优方案，文章针对废旧手机完全拆卸提出一种多种群遗传算法。根据废旧智能手机的连接特点，建立废旧智能手机拆卸混合图模型，并利用该模型描述约束关系，同时考虑紧固件的连接关系；提出一种拆卸可行性评估方法，建立拆卸时间、拆卸利润、拆卸能耗等多目标优化数学模型，并利用多种群遗传算法进行优化分析；以“小米5”手机为例验证提出算法的可行性，并分析多目标不同权重系数对生成结果的影响。结果表明：与人工经验拆卸相比，优化后拆卸手机成本利润提高0.303 5元/台，拆卸时间缩短30 s/台，拆卸人工能耗减少0.272 J;多种群比单种群收敛速度更快；相较于并行拆解，废旧智能手机等小型精密电子产品更适合于串行序列拆解。     

基于遗传算法的数控机床服务模块配置设计

为实现数控机床总体配置的最优化设计,采用遗传算法对数控机床服务模块进行配置设计.根据数控机床产品全生命周期过程中相关服务类型,将服务模块划分为产品相关服务模块和产品不相关服务模块.主要研究产品不相关服务模块,利用遗传算法对各个服务模块进行编码,并以服务价值系数、服务质量水平和客户相对满意度作为优化目标构建适应度函数,建立数控机床服务模块化多目标模型.通过各个服务模块以及子模块之间的相互约束关系保证模型的有效性.最后,通过MATLAB编程求解得到服务模块配置方案.     

黄山风景区能源消费的碳足迹分析

旅游业敏感于全球气候变化,同时旅游业的能源消费所产生的温室气体排放,也影响全球气候变化.旅游地是特殊的人地关系相互作用的区域,旅游地能源消费的碳排放分析,是旅游地制定与实施低碳景区政策与措施的基础.在构建基于能源消费结构的旅游地碳足迹测度模型的基础上,以黄山风景区为例,利用2006-2009年的相关数据进行分析,认为：1）黄山风景区2006-2009年间碳足迹总量上升趋势明显,年均增长率为7％;2）能源消费的碳足迹存在明显的结构差异,5种能源碳足迹从高到低依次为电能、煤、柴油、汽油、液化气;3）能源消费的碳足迹分析表明,2006-2009年黄山风景区呈可持续发展态势.     

沈阳市经济发展的环境压力

基于生态足迹方法结合社会代谢物质流及相关指标,构建反映区域经济的综合环境压力模型.应用该模型对沈阳市1991—2005年的环境压力进行计算.结果表明:沈阳市生态足迹总量在2000年后快速上升,可见经济的高速增长是以环境压力(资源消耗)的高速增加为代价的.总足迹构成中,碳足迹占总足迹的66%~80%,直接足迹占20%~34%.可见,沈阳市环境压力的主要矛盾是碳排放,因此,应该把提高经济运行的碳效率、降低碳排放看做一项长远的重要任务.改善能源供给结构和调整产业结构是降低碳排放、提高碳效率的主要途径.     

重庆市经济发展与碳足迹的相关分析

采用物料衡算法计算了1980—2009年重庆市的碳足迹,并从经济增长、产业结构演进、能源结构演进3个方面对经济发展与碳足迹之间的关系展开研究,研究发现:①1980-2009年重庆市碳足迹总体呈持续上升态势,且与经济增长呈高度相关性,二者呈倒N型曲线关系;GDP与碳足迹消长异步,总体呈"弱脱钩"态势;②1997—2009年,第二产业的碳足迹所占比重波动上升,第一产业的则波动下降,第三产业的碳足迹所占比重逐年上升并于2004年超过第一产业;③1997—2009年,煤炭消费产生的碳足迹占主导地位,石油消费产生的碳足迹于2004年超过天然气;④经济增长、产业结构演进、能源结构演进与碳足迹的关联度大小顺序依次为经济增长、产业结构演进、能源结构演进.认为重庆市要控制碳足迹总量,较快地实现经济增长与碳足迹之间的"强脱钩",必须调整、优化产业结构,并加大科技投入,转变经济增长方式.     

一阶线性模糊微分方程的模糊结构元解法

文章利用模糊结构元原理,研究了一阶线性模糊微分方程的模糊初值问题,证明了方程解的存在性和唯一性条件,给出了解的模糊结构元的解析表达形式,讨论了同其他求解方法之间的关系.结果表明,模糊结构元方法是研究模糊微分方程的一个有效工具.     

模糊分析中的结构元方法(Ⅱ)

在模糊数学中，模糊值函数的导数和模糊值函数的积分通常分别是利用区间值函数导数和区间值函数积分模糊集的表现定理给出的。在文献[1]中提出的模糊结构元概念基础上，给出了模糊结构函数和模糊值函数的结构元表示方法。利用模糊数和模糊值函数的结构元表现形式，给出了模糊值函数的微分和模糊值函数的积分（黎曼意义下）运算的等价形式。模糊结构元理论与技术不仅仅为模糊分析计算的简化提供了工具，同时也为模糊分析理论与应用的研究开创了一条新的途径。     

邢台市能源消费碳排放足迹的动态变化及对策

采用碳足迹模型, 分析2003-2013年邢台市能源消费碳排放足迹和碳排放足迹生态压力的动态变化。结果表明: 近10年来邢台市能源消费量逐年增多, 在总能源消费中, 化石能源消费所占比例在50%上下, 在化石能源消费中, 仍以煤炭消费为主, 这是受长期以煤炭为主要能源供应政策影响的必然结果; 人均总碳排放足迹与煤炭人均碳足迹呈波动增加的趋势, 石油人均碳足迹虽然有波动, 但总体变化不大, 天然气人均碳足迹呈现波动和快速上升两个阶段; 碳排放足迹生态压力总体为增加态势且其值大于1, 说明在能源利用过程中产生的CO2 远超出林地所吸纳的量。对邢台市未来的能源利用及产业结构提出相应的可行性对策, 以期为优化能源利用结构和构建低碳经济发展模式, 实现可持续发展提供科学的决策依据。     

中国钢铁足迹的脱钩趋势与演变特征研究

钢铁是维持现代社会经济系统运转不可或缺的原材料．社会经济发展过程引发了对钢铁资源的大量需求,与此同时,钢铁的生产与消费也带来环境污染问题,威胁人民群众健康．从消费侧视角出发,探究钢铁足迹的脱钩趋势和演变特征,对理解我国的钢铁消费需求、提高消费效率具有重要意义．基于此,本文采用多区域投入产出分析方法,核算并分析了1995—2016年中国钢铁足迹与经济发展的脱钩趋势,并揭示了最终需求结构变化对钢铁足迹变化趋势的影响．结果表明,1995—2016年,我国钢铁足迹总体保持快速增长态势,并经历了从强脱钩到扩张性耦合、再到弱脱钩的演变过程,反映了我国不同经济发展阶段的钢铁需求差异．从最终消费需求结构看:2016年我国73%的钢铁足迹由投资拉动,其中建筑业、其他制造业和交通部门贡献了98%的投资相关的钢铁足迹;家庭消费贡献了14%的钢铁足迹,轻工业、其他制造业、交通部门和生活性服务业贡献了约82%的家庭消费引发的钢铁足迹．基于我国钢铁足迹的演变特征与脱钩趋势引导终端钢铁消费结构调整,逐步推进重点部门以需定产、合理消费,有助于实现钢铁资源的可持续利用以及与社会经济的协调发展．      

模糊极限的一种新定义

在模糊分析中模糊极限的定义都是基于扩张原理的形式给出的,并且都是对元素遍历某个条件或取λ遍历[0,1]所对应的全体结果进行运算,这种运算中的遍历过程给模糊极限的定义形式及其应用带来了极大的不便。利用模糊结构元方法给出了模糊极限的一种新的定义,这种形式摒弃了对元素遍历的繁琐运算,使得该定义运用起来更加灵活简便,而且也体现了模糊结构元方法在简化模糊分析计算方面的优越性。最后给出了 3 个结论,即极限的加减法与数乘定理、极限唯一性定理、有界性定理,     

生命周期视角下城市碳足迹核算及实现碳中和的路径建议

基于生命周期视角构建了城市碳足迹核算框架及方法学模型,系统地核算及追溯了碳排放在开放的城市“自然-经济-社会复合生态系统”中的足迹,主要涵盖城市地域边界内的直接生产碳排放以及跨境间接碳排放（主要包括城市所需的关键支撑物质、排放的主要废弃物,以及跨境交通分别在上游、下游产生的间接碳排放）,并选取深圳市作为案例进行分析．结果表明,2015年深圳市碳足迹总量为6566.19万t CO_2e,具体为:1）城市内主要产业部门及居民消费的能源活动及非能源活动引起的直接碳排放量（Scope 1）为3282.38万t CO_2e,占深圳市碳足迹总量的49.99%,其中工业能源部门占比最大,为36.95%;2）城市外调电力消费引起的间接碳排放（Scope 2）占城市碳足迹总量的18.89%;3）跨境运输、关键支撑物质的上游产业链以及废弃物在下游处理过程中隐含的间接碳排放（Scope 3）占城市碳足迹总量的31.12%,其中5.37%来自跨境交通,22.26%来自主要物质上游供应链,3.49%来自下游废弃物处理．由此可知,2015年深圳市在城市上下游跨边界的间接碳排放量与城市内部的直接排放量相当,不容忽视．研究结果可为厘清城市自身碳排放现状及应对碳中和战略提供政策建议及管理启示．      

内蒙古能源消费碳足迹研究

为了衡量人类能源活动对大气环境的影响,用IPCC法,结合碳足迹的相关概念,分别估算了2001—2010年内蒙古能源消费的CO2排放量、总碳足迹、制造业能源碳足迹、碳足迹的产值、碳足迹强度和生态压力,并以此为基础,应用STIRPAT模型对能源消费的碳足迹与经济增长的关系进行了研究.结果表明,2001—2010年,内蒙古能源消费的CO2排放量逐年增加,煤炭是主要排放源;能源消费的碳足迹增长迅速,制造业能源消费的碳足迹在总碳足迹中占很大比例,且一直呈上升趋势;能源消费的碳足迹产值有所增加,生态压力增大;在碳足迹的STIRPAT模型拟合结果中没有出现环境库兹涅茨曲线.