廢舊零件再制造工藝決策問題研究

劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽興華航空電器有限責任公司制造技術部 遼寧 沈陽 110144)

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廢舊零件再制造工藝決策問題研究

劉 丹 劉 冬 高成剛

(沈陽興華航空電器有限責任公司制造技術部 遼寧 沈陽 110144)

合理的再制造工藝決策是實現(xiàn)再制造機床性能指標的前提與保障。然而，廢舊機床中包含的廢舊零件的失效特征存在高度不確定性，這種不確定性給再制造工藝決策帶來了巨大困難。基于此，為了解決這種不確定性，構建了廢舊零件再制造工藝決策框架，通過規(guī)范化的廢舊零件知識表達，與再制造工藝知識庫中的再制造工藝知識進行相似度匹配，獲得可行的再制造工藝方案，最終使再制造機床的設計得到充分保障。

再制造；工藝；決策

一、前言

對于該機床中包含的廢舊零件，若通過某些機械加工或表面工程等先進技術對其進行失效部位的修復，能夠使廢舊零件的性能恢復甚至超過其原有性能。因此，確定合適的再制造修復工藝以及正確選取工藝參數(shù)，將對最終的再制造機床產生重要影響[1]。

同時，由于缺乏相關再制造工藝標準，制約了再制造概念的廣泛傳播，造成顧客與市場對再制造機床缺乏足夠的可信度，擔心再制造機床是否符合需求，是否具有良好的可靠性等[3]。因此，再制造工藝決策是保證再制造機床的關鍵環(huán)節(jié)。目前廢舊機床再制造工藝決策過程存在如下問題：

(1)人工決策為主，過于依賴經(jīng)驗，再制造修復效率低；

(2)再制造修復工藝過于繁雜，修復波動程度過大；

(3)再制造修復工藝選擇不恰當，造成資源浪費；

(4)缺乏檢測過程，對廢舊零件以及再制造零部件的檢測不完善。

因此，有必要提出一種的再制造工藝決策方法，從而降低人工決策帶來的工藝不合理性以及再制造過程的波動等一系列問題。本文在對沈陽精新再制造有限公司的廢舊機床再制造工藝決策環(huán)節(jié)進行分析后發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)的再制造工藝決策，要從如下方面入手：

(1)建立再制造工藝知識庫，將所有成功的再制造案例通過規(guī)范化的形式存儲至知識庫中，在進行工藝決策時，以知識庫中的工藝實例作為參考，從而避免了基于經(jīng)驗的傳統(tǒng)再制造工藝決策帶來的工藝不合理性；

(2)將再制造工藝制成相應的工藝規(guī)程文件，在進行廢舊零件再制造時，應嚴格按照工藝規(guī)程文件的規(guī)定執(zhí)行，從而最大程度降低再制造波動。

(3)制定的再制造工藝檢測流程。對于不同種類的廢舊零件，制定與其相對應的再制造修復工藝參數(shù)，并確定與之對應的檢測方式與檢測設備，從而避免再制造零部件檢測過程中存在的檢測漏洞，并降低潛在的失效風險。

綜上所述，由于在廢舊零件的工藝決策環(huán)節(jié)存在諸多問題，導致目前精新再制造有限公司的廢舊零件再制造成本較高，產生的加工廢棄件居高不下，嚴重影響了再制造加工效率，制約了再制造機床的市場前景。

二、廢舊零件再制造工藝決策過程

由于規(guī)范化的再制造工藝決策是保證再制造機床的前提，且實例推理技術能夠顯著提高再制造工藝決策過程的效率，因此，本文提出基于二級實例推理的工藝決策過程，主要包括特征參數(shù)規(guī)范化階段、指定相似度與實例推理階段、實例修正與再制造階段與制定工藝規(guī)程階段。各個階段具體內容如下：

(一)規(guī)范化廢舊零件知識表達

首先分析待修復的廢舊零件，根據(jù)其再制造要求提取相關的特征參數(shù)知識，如磨損面積、裂紋深度等。其次，將提取出的廢舊零件特征參數(shù)知識通過相應的手段將其轉化為規(guī)范化語言，如基于本體的XML或者OWL語言等，以便輸入推理機進行實例推理。規(guī)范化的廢舊零件特征參數(shù)知識主要包括失效形式知識表達以及具體失效情況知識表達兩部分。前者對廢舊零件的失效類型進行定義，后者對關于其失效類型的相關參數(shù)進行定義。在對廢舊零件的失效特征進行定義后，進入一級實例推理階段。

(二)相似度與實例推理

一級實例推理根據(jù)廢舊零件的失效類型，對廢舊零件再制造工藝類型進行推理計算。在推理計算過程中，推理機將輸入的廢舊機床失效特征與知識庫中存在的相關再制造工藝進行匹配運算，根據(jù)事先定義的關聯(lián)度函數(shù)，最終得到二者之間的關聯(lián)度值。關聯(lián)度值的運算除了考慮輸入特征與匹配特征外，還需要將再制造成本、再制造技術可行性以及再制造工藝綠色性等因素考慮在內，最終通過加權算法，得到最終的相似度值。

(三)實例修正與再制造

在二級實例推理結束后將得到若干個再制造工藝及其對應的工藝參數(shù)。然而受限于再制造成本，再制造工藝技術難度與工藝綠色性等因素的制約，還需對這些再制造工藝進行評估。通過相關領域專家，同時采用科學有效的決策方法，最終從候選再制造工藝中選擇最為合適的再制造工藝最為最終再制造工藝的參考，并對決策出的再制造工藝進行工藝參數(shù)修正，以適應當前的廢舊零件再制造修復過程。

(四)制定工藝規(guī)程

以修正后的再制造工藝路線對廢舊零件實施再制造修復，并采取相應的方法對再制造零部件進行檢測。如果檢測結果符合預期，則表明本次實例推理過程是有效可行的。因此，將本次的再制造工藝制作成再制造工藝規(guī)程文件，并通過相應手段存儲到再制造實例庫中，以便于日后的再制造工藝實例推理問題的求解。

三、結論

本章通過對沈陽精新再制造有限公司的廢舊零件再制造工藝決策流程進行問題分析，提出了廢舊零件再制造工藝決策方法。首先通過對廢舊零件進行失效形式分析，確定主要工藝特征，并將其以規(guī)范化的語言進行表達；其次通過定義相似度，與再制造工藝知識庫中的工藝實例進行一級實例推理，并在此基礎上進行二級工藝參數(shù)推理；然后由相關專家對相似實例進行修正，最終得到合適的再制造工藝方案并制定相應的工藝規(guī)程。

[1]李成川, 李聰波, 曹華軍, 等.基于GERT圖的廢舊零件不確定性再制造工藝路線模型[J].計算機集成制造系統(tǒng), 2012, 18(2): 298-305.

[2]李聰波, 馮亞, 杜彥斌, 等.基于改進模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的廢舊零件再制造工藝方案決策方法[J].計算機集成制造系統(tǒng), 2016, 22(3): 728-737.

[3]曹華軍, 王本濤, 劉飛, 等.再制造工藝過程二階優(yōu)化決策方法[J].計算機集成制造系統(tǒng), 2010, 16(5): 935-941.