本文關(guān)鍵詞：基于RFID的機(jī)電產(chǎn)品回收信息語義建模及拆卸決策方法的研究　出處：《華東理工大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：機(jī)電產(chǎn)品的回收特性關(guān)系到資源再循環(huán)及可持續(xù)發(fā)展等戰(zhàn)略問題。如何建立產(chǎn)品生命周期內(nèi)可共同理解、相互操作的產(chǎn)品回收信息模型,構(gòu)建機(jī)電產(chǎn)品信息與回收活動間的語義關(guān)聯(lián),并通過適當(dāng)?shù)妮d體,準(zhǔn)確地傳遞給產(chǎn)品回收活動的主體,是促進(jìn)回收決策、提高回收效率的關(guān)鍵所在。RFID (Radio Frequency Identification)作為非接觸式信息識別技術(shù),具有信息處理能力強(qiáng)、體積小、成本低等特點(diǎn),可準(zhǔn)確快捷地獲取與末端產(chǎn)品回收相關(guān)的信息。本文以RFID為載體,利用本體論構(gòu)建機(jī)電產(chǎn)品的回收信息模型及語義關(guān)聯(lián),并對回收活動中的拆卸決策方法進(jìn)行研究。論文的主要工作和研究結(jié)果包括：(1)機(jī)電產(chǎn)品的拆卸和產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)密切相關(guān),為了將裝配結(jié)構(gòu)保存在RFID標(biāo)簽內(nèi),構(gòu)造了以零部件之間的三種裝配特征(即貼合、覆蓋和支承)為基礎(chǔ)的裝配／拆卸關(guān)系表達(dá)模型,可通過三個矩陣完整地表達(dá)出裝配體中的所有裝配關(guān)系,設(shè)計了產(chǎn)品可行拆卸序列迭代生成方法�；诳蓴U(kuò)展標(biāo)記語言,提出了回收信息的結(jié)構(gòu)化語義編碼,實(shí)現(xiàn)了RFID標(biāo)簽信息的柔性化存儲,為異構(gòu)信息的本體映射提供了支持。(2)為實(shí)現(xiàn)拆卸決策過程的自動化,以及拆卸知識的共建與共享,構(gòu)建了機(jī)電產(chǎn)品的回收信息本體,用形式化的方式表達(dá)出零部件之間的裝配關(guān)系、從屬關(guān)系以及拆卸優(yōu)先級關(guān)系、產(chǎn)品的拆卸深度和回收策略、零部件的固有屬性、殘余壽命以及市場價值等。由RFID提供的產(chǎn)品生命周期信息,可通過本體映射轉(zhuǎn)換成能被計算機(jī)理解的語義模型并消除表達(dá)上的歧義性,為后續(xù)的自動拆卸決策提供語義基礎(chǔ)。(3)為快速獲得產(chǎn)品的最優(yōu)拆卸方案,提出了以本體為基礎(chǔ)的CBR (Case-Based Reasoning)拆卸自動決策方法。探討了以“案例語義描述”和“案例解決方案”為組成的案例本體表達(dá)與存儲方法,研究了基于語義索引和語義相似度的案例自動檢索匹配方法,利用多粒度分解組合方式實(shí)現(xiàn)了案例的自動修正,設(shè)計了“類人記憶機(jī)制”的案例庫維護(hù)方案。(4)為彌補(bǔ)CBR方法一旦缺乏案例即失效的缺陷,研究了以本體為基礎(chǔ)的RBR(Rule-Based Reasoning)拆卸自動決策方法,提出了“固定”和“直接覆蓋”兩種裝配語義關(guān)系,利用SWRL/SQWRL(以及SPARQL和Jena Ontology API)構(gòu)造了拆卸語義規(guī)則,設(shè)計了與規(guī)則對應(yīng)的迭代方法,實(shí)現(xiàn)了可行拆卸序列的自動生成。(5)為確定機(jī)電產(chǎn)品的最優(yōu)拆卸深度并解決計算最優(yōu)拆卸序列時可能遇到的NP-hard問題,通過考慮不同的回收方式所帶來的拆卸回收成本和回收利潤,構(gòu)建了“機(jī)電產(chǎn)品回收總收益計算模型”,研究了用遺傳算法求解“拆卸序列尋優(yōu)問題”的方法。(6)針對產(chǎn)品生命周期信息不全的情況下如何實(shí)施自動化拆卸決策,研究了利用機(jī)電產(chǎn)品的歷史回收數(shù)據(jù)來指導(dǎo)拆卸決策的方法,構(gòu)建了貝葉斯預(yù)測算法,實(shí)現(xiàn)了對零部件損壞狀況的評估,設(shè)計了判斷產(chǎn)品回收價值的模糊邏輯控制器,構(gòu)造了基于產(chǎn)品歷史數(shù)據(jù)的回收凈利潤計算模型。綜合上述的研究,本文開發(fā)了基于RFID和本體的自動化拆卸決策系統(tǒng),并通過典型的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)例對上述理論方法進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了本文提出的RFID信息傳遞以及拆卸自動決策方法的有效性。本文的研究對于提高拆卸決策效率、降低拆卸決策成本具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44
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本文編號：1319855