基于种群遗传算法的产品全生命周期模块化设计方法

《基于种群遗传算法的产品全生命周期模块化设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学工学硕士论文摘要基于种群遗传算法的产品全生命周期模块化设计方法摘要随着资源环境所受到的关注度越来越高，产品的设计方法面临重大的改进。传统的产品设计方法由于在产品设计初期没有考虑产品废弃后的回收利用问题，不仅破坏了环境，而且严重浪费资源。以产品全生命周期为出发点的模块化设计方法被认为是解决该问题的关键所在。本文在这种思想指导下，研究了面向产品全生命周期的模块化设计的一般设计方法。该方法的目的是在提高（至少是维持）原产品功能的基础上，通过模块化设计提高产品在拆卸与回收利用方面的属性。本研究所提出的模块化设计过程包括产品建模与算法优化两大部分。1）

2、产品建模部分，首先根据全生命周期模块设计的目标，分解并选取产品模块化的驱动力。并以此为基础，分析产品内零件间的相互影响关系。最后利用层次分析法将零件之间的相互关系数量化地表示出来，建立起零件与零件的相互关系矩阵，完成产品模型的建立。2）算法优化部分，采用种群遗传算法。首先随机生成模块数，将零件随机插入各个模块之中，生成初始模块组合方案。然后根据模块独立性原则，在原零件相互关系矩阵上对零件间的关系重新设定。并设计适当的模块优化适应函数，对产品的零件模块化组合进行优化，最终得到新的模块化设计产品。本文通过对两个案例（冰箱与空调室内机）的规划分析，阐释了全生命

3、周期模块化设计方法的具体步骤，最终得出模块优化组合方案。通过将优化方案与原设计在功能方面、环境方面进行比较，说明了该方法的有用性。论文最后总结了本设计方法的优点与一些不足，提出了进一步完善设计方法的构想。关键字：全生命周期设计、模块化设计、层次分析法、种群遗传算法。I上海交通大学工学硕士论文摘要LifeCycleOrientedModularDesignUsingGroupGeneticAlgorithmAbstractProductdesignmethodhasconfrontedgreatimprovementbecauseoftheenvironm

4、entconcernandthesustainabledevelopment.Traditionalproductdesigniscausingmoreandmoreproblemsbyoverlookingthereusingandrecyclingintheafterlifeofindustrialproducts.Thewayittreatsthoseafterlifeproductshasgivengreatdamagenotonlytotheenvironment,butalsothesumofthesourcesandenergies.Now

5、adays,moreandmoreindustrialproductsaredesignedandstructuredundertheconceptoflifecycledesign.Byconsideringtheenvironmentinfluenceinthewholelifecycleofproductsindesignsection,lifecycledesignistryingtobuildenvironment-friendlyproducts.Thispaperismainlyconcentratingonhowtocombinelife

6、cycledesigntoproductmodularitytohelpproductsmorefriendlytoenvironment.Thewholedesignmethodhasbeendividedinto2sections,whichareoriginalproductinformationconstructionandoptimummethod.1)Inthefirstsection,underthedirectionoflifecycledesign,weanalysethemodularobjectanddivideitintoseve

7、ralrelevantmodulardriveforces.Then,relevantinformationofcomponentsinaproducthasbeenfullycovered.theinformationhasbeentransferredintogradenumbersbyusingAnalyticHierarchyProcess（AHP）method.Finally,awholemathematicmatrixwhichillustratesoriginalcomponent-componentrelationshasbeenesta

8、blished.2)Theoptimizingsectionthenusesth