基于目標(biāo)拆卸的虛擬拆裝過(guò)程建模

王　昊， 曾　鴻， 張均東， 高躍峰

(大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連 116026)

基于目標(biāo)拆卸的虛擬拆裝過(guò)程建模

王昊， 曾鴻， 張均東， 高躍峰

(大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連 116026)

針對(duì)目前基于層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的虛擬拆裝系統(tǒng)中未考慮目標(biāo)拆卸的問(wèn)題，在原有層次關(guān)系模型基礎(chǔ)上引入跳躍拆卸路徑的概念，對(duì)基于層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的拆裝結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了完善和優(yōu)化。對(duì)引入跳躍拆卸路徑后的拆卸模型進(jìn)行序列規(guī)劃，并針對(duì)拆裝決策過(guò)程中拆裝單元的組合與還原問(wèn)題進(jìn)行論述，最后建立基于關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的目標(biāo)拆卸算法。以船用分油機(jī)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明該模型能夠很好地解決目標(biāo)拆卸的問(wèn)題，對(duì)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)具有一定的參考價(jià)值。

目標(biāo)拆卸；跳躍拆卸路徑；序列規(guī)劃；分油機(jī)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtual reality，VR)的虛擬拆裝是實(shí)際拆裝過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)體現(xiàn)，是采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)協(xié)同工作的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的拆裝設(shè)計(jì)分析、拆裝過(guò)程的規(guī)劃與驗(yàn)證、拆裝操作訓(xùn)練以及最終實(shí)現(xiàn)虛擬拆裝評(píng)估的過(guò)程。針對(duì)輪機(jī)設(shè)備的虛擬拆裝，主要側(cè)重于拆裝訓(xùn)練和操作評(píng)估。然而基于現(xiàn)實(shí)的拆裝需要購(gòu)置大量的設(shè)備，成本費(fèi)用較高，受人員(有些拆裝操作需要多人配合完成，如主機(jī)的拆裝)、場(chǎng)地、時(shí)間的限制，并存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)軟/硬件的發(fā)展，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬拆裝系統(tǒng)成為一種比較經(jīng)濟(jì)、有效、快速的替代方式，可以使用戶(hù)在虛擬環(huán)境內(nèi)通過(guò)輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行交互以達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果，大幅度提高了效率并節(jié)約了成本，還可以使用戶(hù)(船員、學(xué)生等)熟悉設(shè)備的原理，積累拆裝經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)操奠定基礎(chǔ)。

為使虛擬拆裝真實(shí)體現(xiàn)實(shí)際拆裝過(guò)程的本質(zhì)，應(yīng)對(duì)設(shè)備的拆裝過(guò)程進(jìn)行建模，包括拆裝信息模型、配合約束模型以及拆裝結(jié)構(gòu)模型等。目前針對(duì)拆裝結(jié)構(gòu)模型的建模方法主要包括層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型以及兩者的綜合運(yùn)用，如曾鴻等[1]、鐘振龍等[2]在拆裝過(guò)程建模中應(yīng)用的裝備樹(shù)模型，其實(shí)質(zhì)是一種層次關(guān)系模型，陶松橋和黃正東[3]提出的基于屬性鄰接圖匹配的裝配體模型實(shí)質(zhì)上是一種關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，黃濤等[4]提出的基于 Project軟件對(duì)裝備拆裝過(guò)程的建模模型是對(duì)層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的綜合運(yùn)用。上述研究在設(shè)備虛擬拆裝系統(tǒng)的過(guò)程建模方法上做出了積極探索，但均未考慮在實(shí)際的拆裝維修過(guò)程中可能不需要把所有的零部件都拆掉(整體拆卸)，而只是需要拆卸某個(gè)特定的零部件(目標(biāo)拆卸)的問(wèn)題。

本文將跳躍拆卸路徑的概念引入到虛擬拆裝結(jié)構(gòu)模型中，對(duì)現(xiàn)有的層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型進(jìn)行完善和優(yōu)化，解決拆裝過(guò)程中存在的目標(biāo)拆卸問(wèn)題，并以船用分油機(jī)的拆裝過(guò)程為例進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證分析。

1　基于層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系的拆裝結(jié)構(gòu)模型

為保證設(shè)備虛擬拆裝過(guò)程的真實(shí)性和有效性，除了建立逼真的三維模型之外，對(duì)設(shè)備的拆裝過(guò)程進(jìn)行建模也是很有必要的。拆裝過(guò)程建模是虛擬拆裝研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，建立有效的拆裝過(guò)程模型是實(shí)現(xiàn)有效拆裝和優(yōu)化拆裝過(guò)程的基礎(chǔ)。在面向拆卸的設(shè)計(jì)(design for disassembly，DFD)和面向裝配的設(shè)計(jì)(design for assembly，DFA)研究設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)的設(shè)備拆裝結(jié)構(gòu)模型概括起來(lái)主要包括層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型。主要的建模方法有 IDEF3方法[5]、Petri網(wǎng)方法[6]、CPM/PERT方法[7]、甘特圖方法[4]、有向圖[8]等。

1.1層次關(guān)系模型

在層次關(guān)系模型中，模型按照“設(shè)備→拆裝組件→子拆裝組件→基本拆裝單元”的層次關(guān)系進(jìn)行描述[4]，一個(gè)設(shè)備可以分為不同層次的子裝配體和零件，如圖 1所示。在裝配過(guò)程中，先由零件組成裝配體(部件或組件)，再參與整機(jī)的裝配；在拆卸過(guò)程中，先將設(shè)備分解成裝配體、子裝配體，直至分解到目標(biāo)零部件。設(shè)備各零部件之間關(guān)系可由層次結(jié)構(gòu)來(lái)表示。但層次關(guān)系模型對(duì)同一層次各裝配單元之間的裝配關(guān)系的描述不夠直觀，無(wú)法充分描述實(shí)際設(shè)備的拆裝結(jié)構(gòu)約束關(guān)系和拆裝序列。

圖1　層次關(guān)系模型

1.2關(guān)聯(lián)關(guān)系模型

在關(guān)聯(lián)關(guān)系模型(圖2)中，節(jié)點(diǎn)表示零部件，節(jié)點(diǎn)間的連線(xiàn)表示零部件之間的配合約束關(guān)系[4]。根據(jù)連線(xiàn)有無(wú)方向性，模型可分為有向圖和無(wú)向圖。有向圖中，節(jié)點(diǎn)間的連線(xiàn)是有向邊，連線(xiàn)的方向表明了約束之間的先后制約關(guān)系；無(wú)向圖中，節(jié)點(diǎn)間的連線(xiàn)是無(wú)向邊，無(wú)法描述約束彼此之間的先后關(guān)系。關(guān)聯(lián)關(guān)系模型比較直觀，便于各種信息的存取管理和后續(xù)直接利用。信息描述往往在同一層次進(jìn)行，可以很好地描述同層零部件的裝配關(guān)系，但不符合設(shè)備實(shí)際的構(gòu)造習(xí)慣，且當(dāng)零部件數(shù)目較多時(shí)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多，在進(jìn)行算法搜索時(shí)比較困難。

圖2　關(guān)聯(lián)關(guān)系模型

裝配體零部件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系可以用式(1)表達(dá)：

2　基于層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系的目標(biāo)拆卸拆裝過(guò)程建模

由上面的分析可知，兩種模型各有長(zhǎng)短，為此拆裝結(jié)構(gòu)建模往往采用關(guān)聯(lián)關(guān)系模型和層次關(guān)系模型相結(jié)合的策略。另外考慮到實(shí)際的拆裝活動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型進(jìn)行改進(jìn)，在層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上引入跳躍拆卸路徑的概念，形成以滿(mǎn)足目標(biāo)拆卸的拆裝結(jié)構(gòu)模型(如圖3所示)。該模型同一層次零部件之間的配合約束關(guān)系用關(guān)聯(lián)關(guān)系模型表示，該關(guān)聯(lián)關(guān)系模型以有向圖為基礎(chǔ)，并引入虛約束和無(wú)向約束的概念作為模型的改進(jìn)和補(bǔ)充，以滿(mǎn)足實(shí)際拆裝順序規(guī)劃的需要。

圖3　目標(biāo)拆裝結(jié)構(gòu)模型

從模型中可以看出，在設(shè)備的拆裝過(guò)程中，常常將相關(guān)的零部件化為一組，在拆卸時(shí)先將該組件或部件整體拆卸下來(lái)，然后再對(duì)其組成零部件進(jìn)行拆卸。這樣，可將這組零部件組合起來(lái)，當(dāng)作一個(gè)新的部件，忽略其中的內(nèi)部約束，僅描述外部約束即可。如圖 3所示，拆裝單元 P221，P222，…組合成子拆裝組件 P21；拆裝單元 P21，P22，…組合成拆裝組件P2。組合時(shí)，將外部約束集中到組合后的一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)上，而將內(nèi)部約束自動(dòng)解除，P223所在拆裝層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型中將P221，P222，P223組合成新節(jié)點(diǎn)P21，忽略?xún)?nèi)部約束C、E(見(jiàn)圖4)，外部約束A、B、D(見(jiàn)圖5)集中到 P21所在拆裝層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型中的P21上。這樣可以大大簡(jiǎn)化拆裝模型。

圖4　P223所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型

圖5　P21所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型

拆裝組件和基本拆裝單元是描述設(shè)備的兩個(gè)基本元素。對(duì)于每個(gè)拆裝組件，其描述結(jié)構(gòu)包括兩種數(shù)據(jù)，即組成數(shù)據(jù)和組成之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。各級(jí)拆裝組件的隸屬組成關(guān)系形成層次模型，處于同一層次的組成單元之間的配合約束關(guān)系成關(guān)聯(lián)關(guān)系模型。

2.1跳躍拆裝路徑的引入

跳躍拆裝路徑是指當(dāng)一個(gè)零部件可以直接從較高層次上拆卸下來(lái)，而不嚴(yán)格遵從層次結(jié)構(gòu)關(guān)系確定的拆卸路徑進(jìn)行拆卸。如圖 3所示，遵循層次結(jié)構(gòu)關(guān)系時(shí)，對(duì)于拆裝單元P21，其拆卸路徑為 P2→P21；對(duì)于拆裝單元 P223，其拆卸路徑為P2→P21→P223。然而對(duì)于目標(biāo)拆卸，即針對(duì)某一部件進(jìn)行拆卸時(shí)，考慮到拆卸過(guò)程中最小拆卸原則的要求，即不需要拆卸的部分盡量保留不動(dòng)，以減少拆卸的工作量。同樣對(duì)于拆裝單元P223，跳躍拆卸路徑為P2→P223。

跳躍拆卸路徑是針對(duì)目標(biāo)拆卸提出的，對(duì)于設(shè)備進(jìn)行的整體拆卸，不考慮跳躍拆卸路徑，仍按層次模型中的拆卸路徑進(jìn)行拆卸。

2.2拆裝決策過(guò)程中拆裝單元還原

然而，在目標(biāo)拆卸過(guò)程中，當(dāng)遇到跳躍拆卸路徑時(shí)(圖3中虛弧線(xiàn)所示)，就涉及到拆裝單元還原的問(wèn)題，還原可看作是組合的逆過(guò)程。即對(duì)于拆卸單元P223存在的跳躍拆卸路徑P2→P223，首先仍利用P2所在拆裝層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型對(duì)P2進(jìn)行目標(biāo)拆卸，這時(shí)將P21還原成P221，P222，P223，并恢復(fù)內(nèi)部約束 C、E，外部約束相應(yīng)地分配給P221，P222，P223。其中，約束A、B指向P222，約束D指向P223(見(jiàn)圖6)。然后利用還原后P223所在拆裝層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型(見(jiàn)圖4)對(duì)P223進(jìn)行目標(biāo)拆卸。

圖6　還原后P21所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型

可見(jiàn)，在拆裝單元還原后，相應(yīng)的層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型都有所改變，該單元的拆裝層次由三層改為兩層，被還原的單元P21所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型也由圖5變?yōu)閳D6。其中，各層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型如圖4～6所示。

2.3目標(biāo)拆卸序列規(guī)劃

在目標(biāo)拆卸中應(yīng)盡量減少拆卸的工作量，即不需要的零部件盡量保留，目標(biāo)拆卸不嚴(yán)格遵循層次模型所隱含的“總成→部件→組件→零件”的拆卸順序。對(duì)于目標(biāo)拆卸規(guī)劃，目的是得到為獲取目標(biāo)零部件所必須解除的拆卸約束關(guān)系及順序，而不是需要拆卸的零部件的順序。在實(shí)際的拆裝過(guò)程中便存在這樣的情況，當(dāng)對(duì)某一個(gè)拆裝單元進(jìn)行目標(biāo)拆卸時(shí)，并不需要將其父節(jié)點(diǎn)先拆卸下來(lái)，甚至其父節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)也不需要解體，僅僅需要解除部分約束，便可直接從其所在的拆裝層次的上一級(jí)或更高層次上拆卸下來(lái)。當(dāng)然，目標(biāo)件如果不存在跳躍路徑，則從樹(shù)模型中搜索拆卸路徑，目標(biāo)拆卸的拆卸順序規(guī)劃如圖7所示。

圖7　目標(biāo)拆卸序列規(guī)劃流程

在進(jìn)行目標(biāo)組件的拆卸時(shí)，首先判斷其父節(jié)點(diǎn)是否為根節(jié)點(diǎn)，若是，則根據(jù)層次關(guān)系模型中Ⅰ級(jí)拆裝基準(zhǔn)層對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型調(diào)用目標(biāo)拆卸算法對(duì)目標(biāo)組件進(jìn)行拆卸規(guī)劃；若不是，則依據(jù)層次關(guān)系模型搜索拆卸路徑并判斷搜索到的拆卸路徑上的各節(jié)點(diǎn)是否有跳躍拆卸路徑，若有，則給出存在跳躍拆卸路徑后的目標(biāo)拆卸件的拆卸路徑，將被跳躍的中間節(jié)點(diǎn)還原得到還原后的拆裝結(jié)構(gòu)模型，此時(shí)按照搜索到的拆卸路徑上各節(jié)點(diǎn)的先后順序，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型調(diào)用目標(biāo)拆卸算法，分別對(duì)各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拆裝單元進(jìn)行目標(biāo)拆卸規(guī)劃，從而得到目標(biāo)組件的拆卸順序；若沒(méi)有，則按照層次關(guān)系模型路徑上各節(jié)點(diǎn)的先后順序，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)所在層次對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，調(diào)用目標(biāo)拆卸算法，分別對(duì)相應(yīng)的拆裝單元進(jìn)行目標(biāo)拆卸規(guī)劃。

2.4基于關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的目標(biāo)拆卸算法

在設(shè)備拆卸序列的生成過(guò)程中，按照拆卸的目的不同可以分為完全拆卸序列算法和目標(biāo)拆卸序列算法兩種不同的形式。其中，完全拆卸序列的生成又可分為基于廣度的拆卸序列、基于深度的拆卸序列以及兩者結(jié)合的拆卸序列算法[9]。設(shè)備的目標(biāo)拆卸序列可看作是完全拆卸序列的子序列，但又不等同于完全拆卸序列。目標(biāo)拆卸序列的生成算法一般不采用完全拆卸序列的生成算法，因?yàn)槠涿つ啃蕴螅瑫?huì)嚴(yán)重降低工作效率。本文采用反推法來(lái)生成目標(biāo)單元的拆卸序列，具體步驟如下：

步驟1. 在設(shè)備的關(guān)聯(lián)矩陣S中查找目標(biāo)單元所對(duì)應(yīng)的行，并進(jìn)行檢索，查找元素值為 1所對(duì)應(yīng)的列所代表的單元，將其存入一個(gè)數(shù)組中；

步驟2. 在步驟1生成的數(shù)組中選擇一個(gè)元素，在 S中查找該元素所代表單元所在的行，在行中進(jìn)行檢索，查找元素值為 1所對(duì)應(yīng)的列所代表的單元，將其與上一步數(shù)組中存儲(chǔ)單元存到一個(gè)新的數(shù)組中；

步驟3. 重復(fù)步驟2的做法，將查找到的單元與前幾步數(shù)組中存儲(chǔ)的不同單元存到一個(gè)新數(shù)組中；

步驟4. 按照步驟1～3的方法進(jìn)行循環(huán)，直到所有搜索到的單元都為可拆卸單元時(shí)為止，這時(shí)，生成序列的反序即為目標(biāo)單元所對(duì)應(yīng)的拆卸序列。

由設(shè)備的關(guān)聯(lián)矩陣可以看出要拆單元需要解除的約束關(guān)系。如果關(guān)聯(lián)矩陣中某單元所對(duì)應(yīng)的行中所有元素均為0，則表明該單元已被拆卸；如果所對(duì)應(yīng)行沒(méi)有值為 1的元素，則表明該行所對(duì)應(yīng)的單元在產(chǎn)品中只與其他單元存在直接聯(lián)系而無(wú)間接聯(lián)系，即該單元可拆；相反，如果存在值為 1的元素，則表明該單元的拆卸受到其他單元的影響，該單元不可拆。

3　實(shí)例驗(yàn)證分析

分油機(jī)是船舶燃油、滑油的凈化設(shè)備之一，分油機(jī)運(yùn)行的好壞直接影響船舶的安全航行和經(jīng)濟(jì)效益。由于船舶對(duì)燃油、滑油要經(jīng)常進(jìn)行分離，因而分油機(jī)的拆裝、測(cè)量、檢查、清洗便是管理項(xiàng)目中一項(xiàng)經(jīng)常性的工作。

由于船用分油機(jī)整體拆裝相當(dāng)復(fù)雜，本文以分油機(jī)分離筒本體的拆卸為例，建立其虛擬拆裝過(guò)程模型。整個(gè)拆裝過(guò)程的流程如圖 8所示。當(dāng)遇到目標(biāo)拆卸件時(shí)，按照?qǐng)D 7所示流程規(guī)劃圖調(diào)用目標(biāo)拆卸算法。

圖9展示了基于Virtools 4.0的船用分油機(jī)分離筒部分組件的拆卸過(guò)程模型，在一定程度上表達(dá)了設(shè)備整體拆卸的序列規(guī)劃。其拆裝序列基本是按圖 8所示的流程進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)用戶(hù)指定的目標(biāo)組件是在整體拆裝序列的基礎(chǔ)上，判斷其父節(jié)點(diǎn)是否為根節(jié)點(diǎn)，決定是否調(diào)用目標(biāo)拆卸算法。對(duì)于不存在跳躍拆卸路徑的目標(biāo)件，仍然按照基于層次結(jié)構(gòu)模型的整體拆卸序列進(jìn)行拆卸。

圖8　分離筒拆裝流程圖

圖9　分離筒部分組件拆卸過(guò)程模型

利用這種模型能夠適應(yīng)不同的用戶(hù)需求，即在要求整體拆卸的情況下直接調(diào)用整體拆卸序列規(guī)劃的流程進(jìn)行拆裝；對(duì)于要求指定目標(biāo)件的用戶(hù)，按照引入跳躍拆卸路徑后的模型進(jìn)行拆卸，以提高工作效率，節(jié)省工作時(shí)間。圖10展示的是船用分油機(jī)的實(shí)際拆裝效果圖。

圖10　船用分油機(jī)虛擬拆裝效果圖

4　總　結(jié)

本文在原有層次關(guān)系模型和關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的基礎(chǔ)上引入跳躍拆卸路徑的概念，解決了基于層次關(guān)系和關(guān)聯(lián)關(guān)系的拆裝結(jié)構(gòu)模型中未考慮目標(biāo)拆卸的問(wèn)題，使虛擬拆裝更加貼近實(shí)際拆裝過(guò)程的本質(zhì)。對(duì)具有跳躍拆卸路徑的拆裝結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行序列規(guī)劃及拆裝單元的還原，建立基于關(guān)聯(lián)關(guān)系模型的目標(biāo)拆卸算法。通過(guò)對(duì)船用分油機(jī)虛擬拆裝進(jìn)行實(shí)例建模與驗(yàn)證分析，說(shuō)明該模型能減少虛擬拆裝過(guò)程中的工作量，提高工作效率，安全環(huán)保，對(duì)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有一定的參考價(jià)值。

[1] 曾鴻, 王心紅, 張均東, 等. 面向?qū)嵅僭u(píng)估的輪機(jī)虛擬拆裝考試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J]. 中國(guó)航海, 2014, 37(1): 24-28.

[2] 鐘振龍, 吳緯緯, 趙悅. 面向虛擬拆裝的產(chǎn)品裝配模型及其應(yīng)用[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化, 2010, 32(7): 176-178, 232.

[3] 陶松橋, 黃正東. 基于屬性鄰接圖匹配的裝配體模型搜索方法[J]. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 23(2): 290-297, 304.

[4] 黃濤, 張?jiān)ツ? 李瀚飛, 等. 基于 Project的虛擬維修拆裝過(guò)程建模[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào), 2012, 24(1): 192-196.

[5] 牛東, 寧可, 李清, 等. 基于 IDEF3的過(guò)程建模方法及其支持工具[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng), 2001, 7(12): 30-34.

[6] 劉家學(xué), 劉濤, 耿宏. 基于Petri網(wǎng)和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的虛擬維修過(guò)程建模與應(yīng)用[J]. 圖學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 34(2): 113-118.

[7] 尚潔, 容曉峰, 徐興華. 基于 PERT圖的虛擬拆裝過(guò)程建模[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程, 2011, 39(3): 151-154.

[8] Zheng X X, Sun G Z, Wang S M. Researches on virtual prototyping presentation model based on directed acyclic graph [C]//The 9th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in Design Proceedings, 2005: 633- 637.

[9] 付戰(zhàn)平, 趙化迎, 王云翔. 基于動(dòng)態(tài)搜索的拆卸序列生成算法[C]//2007系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 2007: 822-825.

Modeling of Virtual Assembly and Disassembly Process Based on Selective Disassembly

Wang Hao,Zeng Hong,Zhang Jundong,Gao Yuefeng
(Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian Liaoning 116026, China)

To solve the problem of not considering the selective disassembly in the current virtual disassembly system based on the hierarchy model and relationship model, the skipping disassembly path was introduced which developed and optimized the original hierarchy model and relationship model. The sequence planning of the disassembly model after introducing the shipping disassembly path was carried out. And the combination and reduction of disassembling units in the course of disassembly decision was described. Finally, the selective disassembly algorithm was established based on the relationship model. With the marine oil separator for example verification, the verification results showed that the model could solve the problem of selective disassembly very well. So this work has a certain reference value for the development of the related application system.

selective disassembly; skipping disassembly path; sequence planning; oil separator

TP 391.9

A

2095-302X(2015)06-0903-06

2015-06-03；定稿日期：2015-08-08

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(3132013030)

王昊(1992–)，男，河南周口人，碩士研究生。主要研究方向?yàn)檩啓C(jī)系統(tǒng)建模與仿真。E-mail：haowong@yeah.net

曾鴻(1981–)，男，福建福鼎人，副教授，博士。主要研究方向?yàn)檩啓C(jī)系統(tǒng)建模與仿真。E-mail：kevinzeng2006@126.com