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發表于 2019-9-18 21:39:25 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
《廢舊電子產品自動化拆卸可行性的評價模型與方法》

《廢舊電子產品自動化拆卸可行性的評價模型與方法》
             陶祎蕓,樓佩煌,錢曉明(南京航空航天大學機電學院,江蘇 南京〓210016)

作者簡介:陶祎蕓(1992—),女,碩士研究生,主要研究方向為機械電子工程,[email protected]

摘要:為建立廢舊電子產品自動化拆卸的評價體系,首先分析了國內外用于產品可拆卸性評價的方法,然后基于對廢舊電子產品特點及其自動化拆卸技術實現過程的分析,從技術、經濟和環境三大方面構建可行性定量評價體系和方法,進而采用層次分析法-熵權法進行評價集結與排序,從而優選出最適合自動化拆卸的產品。通過對多型號廢舊電能表自動化拆卸的評價研究,驗證了評價模型的有效性,為拆卸商進行電子產品自動化拆卸方案評估提供了決策支持。
關鍵詞:產品拆卸;自動化拆卸;多準則決策;廢舊電子產品
中圖分類號:TP18;X705文獻標識碼:A文章編號:2095-509X(2019)07-0001-08

  電子產品往往壽命周期較短且含較多毒害性物質,其報廢階段的綠色處理是學術界和工業界日益關注的問題。廢舊產品高效拆卸是對其進行綠色處理的前提環節。相比于人工拆卸,自動化拆卸系統具有高效率、低污染、高可靠性等優點,且可有效避免拆卸過程產生的廢液、廢氣、廢料對拆卸人員的健康損害,因此在批量拆卸中具有更大優勢。然而,自動化拆卸的可行性既取決于產品自身的可拆卸性,又受制于當前自動化拆卸工藝,因此需要綜合考慮廢舊電子產品的固有特點(如產品結構、智能化程度、狀態不確定性等)和自動化拆卸技術實現難度(如產品自動識別、緊固件可靠分離、元器件分揀等),對自動化拆卸可行性進行綜合評價。
產品具有可拆卸性是進行自動化拆卸的前提,目前已有許多研究在關注產品可拆卸性的評價問題。Achillas等[1]通過對產品零部件的環境影響、剩余壽命、特殊零件數量、質量以及零部件拆卸便利性進行加權評估得到全局多準則指數,從而找到最值得再生的零部件。Du等[2]通過分析產品的技術、經濟和環境指標,利用層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)確定各級子指標權重,并通過加權求和得出綜合指數來評價產品拆卸的可行性和有效性。Lee等[3]以產品拆卸便捷性為評價指標,利用AHP對廢舊產品的選擇進行優化。Sabaghi等[4]同時考慮了拆卸可達性、接觸面、連接方式、連接數量和種類這5個變量因素,通過專家打分確定權重,使用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)選出最適合回收的廢舊產品。陳志偉等[5]考慮了廢舊產品零部件的拆卸效率,通過模糊AHP得出各子指標的權重,從而計算出拆卸效率。易建軍等[6]利用拆卸時間作為拆卸性的度量單位,對待回收產品進行優選。Jéssica等[7]主要從產品拆卸性和材料回收再用這兩個方面對產品的可回收性進行評價。Sawanishi等[8]則是從拆卸的技術可行性以及經濟可行性這兩個指標得出最優的拆卸產品。張秀芬等[9]通過分析拆卸技術可行性指標對復雜產品可拆卸性進行評價分析;于隨然等[10]以拆卸時間為評價指標,對產品的可拆卸性進行評價。薛俊芳等[11]通過定性分析技術、經濟、環境這3個指標,采用信息熵法對拆卸序列進行評價優選。田廣東等[12]通過定性分析技術、經濟、環境這3個指標,采用AHP-灰色關聯TOPSIS對拆卸序列進行評價優選。上述產品拆卸評價模型更多從產品結構本身評價拆卸難度,而沒有分析探討產品自動化拆卸實現的難易程度及其效益表現。此外,還有部分研究關注了產品自動化拆卸方案,如Vongbunyong等[13-14]設計了一套基于認知機器人的自動拆卸裝置,并研究了其對多種產品的適應性和魯棒性;Li等[15]提出了一個用于報廢汽車自動拆卸方案的優化框架,其以機器人裝置成本、操作效率以及材料回收率為優化目標;隨后,Li[16]又設計了一套拆卸廢舊電動車的自動化拆卸設備,并從技術、經濟和環境這3個方面評價不同情景下的拆卸過程;Xiang等[17]則以分離率和再利用率為優化目標得出最優的自動拆卸印刷電路板(printed circuit board,PCB)的方案和拆卸裝置。
    綜上可知,已有的拆卸評價模型往往缺少對自動化拆卸工藝過程諸多環節和要素的考慮,且主觀定性評價指標較多,目前仍缺少一套對電子產品自動化拆卸可行性進行綜合評價與優選的模型。本文從技術、經濟、環境這3個一級評價準則出發,綜合考慮廢舊產品的結構特點以及自動化拆卸工藝實現過程,建立層次化的定量綜合評價模型,同時采用AHP-熵權法進行評價集結與排序,進而優選出最適合自動化拆卸的產品。文章來源《機械設計與制造工程》雜志如需詳細資料請聯系木工機械論壇客服QQ:2980918915,電話025-360)更多關注,請掃碼
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