基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究

doi:10.3901/JME.2021.09.203

机械工程学报 ›› 2021, Vol. 57 ›› Issue (9): 203-212.doi: 10.3901/JME.2021.09.203

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基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究

陈颜祥¹, 江志刚^1,2, 朱硕^1,2, 张华^1,2

1. 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉 430081;
2. 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉 430081

收稿日期:2020-06-01 修回日期:2021-02-03 出版日期:2021-05-05 发布日期:2021-06-15
通讯作者: 江志刚(通信作者)，男，1978年出生，教授，博士研究生导师。主要研究方向为绿色制造与再制造。E-mail：jiangzhigang@wust.edu.cn
作者简介:陈颜祥，男，1988年出生，博士研究生。主要研究方向为绿色制造和再制造。E-mail：chenyanx516@163.com;朱硕，男，1989年出生，博士。主要研究方向为绿色制造、再制造、制造信息化。E-mail：tczswilly@163.com;张华，女，1964年出生，教授，博士研究生导师。主要研究方向为绿色制造与再制造。E-mail：zhanghua403@163.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51675388，52075396）。

Research on Reassembly Strategy of Used Mechanical Equipment Components Based on Non-cooperative Game

CHEN Yanxiang¹, JIANG Zhigang^1,2, ZHU Shuo^1,2, ZHANG Hua^1,2

1. Hubei Key Laboratory of Mechanical Transmission and Manufacturing Engineering, Wuhan University of Science & Technology, Wuhan 430081;
2. Key Laboratory of Metallurgical Equipment and Control Technology, Wuhan University of Science & Technology, Wuhan 430081

Received:2020-06-01 Revised:2021-02-03 Online:2021-05-05 Published:2021-06-15

摘要/Abstract

摘要： 废旧零部件的重用组合策略是影响废旧机械装备再制造经济性的重要因素。由于各废旧零部件重用策略的不确定性及零件间耦合关系的复杂性，导致废旧机械装备重组策略优化变得更为复杂，并由此影响产品的多寿命周期成本。为此，提出一种基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究方法，将重组策略下成本与寿命均衡性的多目标优化模型转变为非合作博弈模型并形成映射关系，以不同重组策略的成本与寿命均衡性作为非合作博弈双方，通过对废旧零部件的模糊聚类分析形成博弈双方策略归属，并结合博弈效用函数构建效用矩阵，通过效用矩阵的纳什均衡分析得到最优重组策略，同时改善传统基于经验或线性加权法在解决多目标优化模型时的不足。将所提方法应用于CA6140废旧机床重组策略优化，通过与传统方案的比较，证明其实用性与有效性。

关键词: 再制造, 多寿命周期成本, 零部件重组策略, 非合作博弈, 纳什均衡

Abstract: The reassembly strategy of used components is an important factor affecting the cost of remanufacturing of used mechanical equipment. The uncertainty of the reuse strategy and the complexity coupling relationship between used components, make the optimization of the reassembly strategy more complex, and affect the multi-life cycle cost of product. A research on the reassembly strategy of used mechanical equipment components based on non-cooperative game is proposed, the multi-objective optimization model of reassembly strategy with cost and balance of residual service life is transformed into a non-cooperative game (NCG) model and a mapping relationship is formed. The cost and balance of residual service life of different reassembly Strategies are taken as non-cooperative game parties, fuzzy cluster analysis is used to form the strategic attribution of two players in the game, and the utility matrix is formed by combining the utility function of the players. The optimal reassembly strategy is obtained through the Nash equilibrium analysis of the utility matrix, to improve the short comes of previous methods which depend on experience or linear weighted. A used lathe C6132 is taken as an example, to validate the feasibility and effectiveness of the proposed method.

Key words: remanufacturing, multi-life cycle cost, component reassembly strategy, non-cooperation game(NCG), Nash equilibrium

中图分类号:

TG95

陈颜祥, 江志刚, 朱硕, 张华. 基于非合作博弈的废旧机械装备零部件重组策略研究[J]. 机械工程学报, 2021, 57(9): 203-212.

CHEN Yanxiang, JIANG Zhigang, ZHU Shuo, ZHANG Hua. Research on Reassembly Strategy of Used Mechanical Equipment Components Based on Non-cooperative Game[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2021, 57(9): 203-212.

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Research on Reassembly Strategy of Used Mechanical Equipment Components Based on Non-cooperative Game

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