【正文】 （Q）等幾方面考慮，而從資源和環(huán)境二方面考慮很少，作者擬從綠色制造的角度對此問題作出較系統(tǒng)的決策。1) 確定決策變量 用來描述此決策問題，其中x1代表胎膜鍛油缸，x2代表焊接油缸。于是有 當 =（1，0）時，即采用胎膜鍛油缸（x1=1），而不采用焊接油缸（x2=0）；當 =（0，1）時，即不采用胎膜鍛油缸（x1=0），而采用焊接油缸（x2=1）； 其中x1+x2=12) 確定目標變量及其構(gòu)成 這里的時間T應指每一個承壓油缸從原材料購進后到完成全部加工后（可用于裝配）的平均制造周期。它主要包括： T1：油缸毛坯制作時間，對胎膜鍛油缸，還應包括胎模制作時間，鍛造坯料的加熱時間和鍛件的冷卻時間等。 T2：機械加工時間，它決定于加工工藝方式、工藝路線、原材料加工難易程度。 T3：熱處理時間T4：其他時間則時間目標表示為： （） 質(zhì)量包括的內(nèi)容很廣。其中與本決策問題直接相關(guān)的問題主要有：油缸的結(jié)構(gòu)質(zhì)量、加工質(zhì)量和功能質(zhì)量等。質(zhì)量目標可表示為： （） 成本目標C包括的內(nèi)容也很廣。其中與本決策問題直接相關(guān)的問題主要有： C1：油缸原材料成本 C2：制造加工成本C3：能源消耗成本成本目標可表示為： （） 環(huán)境影響目標E是個非常復雜的問題。其中與本決策問題直接相關(guān)的環(huán)境影響要素包括： E1：噪聲污染； E2：煙塵污染； E3：冷卻液水污染；環(huán)境目標表示為： （） 與本決策問題直接相關(guān)的資源消耗要素是： R1：原材料消耗，包括種類、總量、利用率等； R2：能源消耗，包括種類、總量、利用率等；R3：輔助資源：如刀具、冷卻液、電焊條等；資源目標表示為： （）3) 技術(shù)經(jīng)濟模型及其分析 這里的時間T恰好是各段時間之和，因此成為標量T。 （247）（）對胎膜鍛油缸方案：對焊接油缸方案：由于Ti(1，0) (i=1，2，3，4)和Ti(0，1) (i=1，2，3，4)均可定量求出，因而和可比較準確地量化。另一方面，從直接分析可知，由于胎膜鍛油缸鍛造周期較長。綜合其他幾段時間分析并根據(jù)該廠實際情況可得出結(jié)論： 但如果批量較大，平均鍛造周期可縮短。 （）難以量化，但可定性分析得知采用焊接油缸，可便于修改結(jié)構(gòu)和加工后的改進和返工，更利于保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量，即 這里成本C也可看成標量C。 （249） 由于焊接用的無縫鋼管價格較高等多方面因素，通過綜合分析，在產(chǎn)量有一定規(guī)模時 E難以量化，但可定性分析得知，胎膜鍛油缸的煙塵污染，廢氣排放均遠大于焊接油缸，噪聲污染，冷卻液水霧污染綜合全過程考慮高于焊接油缸，即E1(1，0)E1(0，1)； E2(1，0)E2(0，1)E3(1，0)E3(0，1) ； E4(1，0)E4(0，1)綜合上述結(jié)果，仍有 （）R也是難以量化，但可定性分析得知，胎膜鍛油缸因工序較多（包括制坯工序），因而油缸材料總量相對要多，同時鍛造過程要消耗掉較多的不可再生資源（煤或天然氣等），因而總體上分析得4) 多目標優(yōu)化和決策 因本決策問題的決策變量只有兩種選擇（1，0）和（0，1），因而最優(yōu)化方案只需要在以下兩種方案中選擇一種即可。上述多目標優(yōu)化問題，采用定量求解是困難，本文采用層次分析法求解。： 優(yōu)化選擇油缸結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)模型然后應用層次分析法進行決策，包括構(gòu)造判斷矩陣，進行層次單排序和層次總排序計算，具體過程為：a. 準則層對目標層的判斷矩陣及層次排序： ATQCREMiWi(AW)iTQCRE11353112321/31/21211/31/21211/51/31/211/21/451/123603λmax= CI= CR=b. 措施層對準則T的判斷矩陣及層次單排序： 準則T胎膜鍛油缸焊接油缸MiWi(AW)i胎膜鍛油缸焊接油缸131/311/33λmax= CI=0 (判斷矩陣完全一致)c. 措施層對準則Q的判斷矩陣及層次單排序： 準則Q胎膜鍛油缸焊接油缸MiWi(AW)i胎膜鍛油缸焊接油缸1111111111λmax= CI=0(判斷矩陣完全一致)d. 措施層對準則C的判斷矩陣及層次單排序： 準則C胎膜鍛油缸焊接油缸MiWi(AW)i胎膜鍛油缸焊接油缸11/33131/3λmax= CI=0(判斷矩陣完全一致)e. 措施層對準則R的判斷矩陣及層次單排序： 準則R胎膜鍛油缸焊接油缸MiWi(AW)i胎膜鍛油缸焊接油缸131/311/33λmax= CI=0(判斷矩陣完全一致)f. 措施層對準則E的判斷矩陣及層次單排序： 準則E胎膜鍛油缸焊接油缸MiWi(AW)i胎膜鍛油缸焊接油缸151/511/55λmax= CI=0(判斷矩陣完全一致)g. 措施層對目標層的層次總排序： 目標A T Q C R E層次總排序 胎膜鍛油缸焊接油缸CI=0 (判斷矩陣完全一致) 最后根據(jù)總排序的結(jié)果做出決策：選擇焊接油缸的方案2優(yōu)于選擇胎膜鍛油缸的方案1。根據(jù)決策結(jié)果，該廠采用方案2，并因此而取得了較顯著的綜合效益（經(jīng)濟效益和社會效益）。實踐證明，這種制造系統(tǒng)總體決策模型的應用是成功的。②案例程序運行 將實例的初始數(shù)據(jù)輸入程序，運行程序，運行過程如下圖所示： 打開軟件主界面 建立層次結(jié)構(gòu)模型 輸入重要度判斷矩陣 決策運算結(jié)果輸出 根據(jù)系統(tǒng)的運算結(jié)果來看，方案2是較優(yōu)的選擇方案，這和演算的結(jié)果完全吻合，證明程序正確適用。 結(jié)果分析通過演算和程序評價決策雙重分析，可知方案2較優(yōu)。而且從上面的評價和決策過程可以看出：①系統(tǒng)的運算決策功能正常，必要的運算數(shù)據(jù)都提供給用戶，供其參考分析，整個系統(tǒng)基本可以滿足用戶的需求。②由于本系統(tǒng)是用專業(yè)的工程數(shù)學處理軟件MATLAB開發(fā)的，所以數(shù)學運算過程極為流暢迅速，無任何阻滯，證明了當初開發(fā)平臺的選擇的正確性和適用性。③由于開發(fā)人員非軟件工程專業(yè)，因此水平有限，軟件的界面相對粗糙，有進一步改進的空間。 本科學生畢業(yè)設計（論文） 　　　　　　　　　　 課題總結(jié)與展望 5 課題總結(jié)與展望綠色制造工藝是當前制造業(yè)的一個熱門研究課題，但是對如何評價綠色制造工藝，以及用什么評價指標和評價方法等還沒有統(tǒng)一的認識。鑒于目前對綠色制造工藝的評價和決策涉及較少，本文正是基于這種背景下的一次有意義的嘗試。本文研究的重點是在產(chǎn)品生命周期的高度，研究面向綠色制造的材料成型工藝的評價和決策框架、模型，對模型的求解方法進行研究，選擇合理合適的綠色工藝評價和決策方法，并設計開發(fā)一個簡便實用的評價和決策系統(tǒng)，通過對實際材料成型工藝方案的評價和決策分析來驗證決策方法的正確性和適用性?？偨Y(jié)全文可以得到以下結(jié)論：①依據(jù)面向綠色制造的材料成型工藝評價原則的有關(guān)資料，建立材料成型工藝方案的評價和決策模型，將層次分析法等多目標決策理論應用于面向綠色制造的材料成型工藝方案決策問題的求解中，建立了AHP多目標決策模型。針對面向綠色制造的材料成型工藝方案的決策是一個定性和定量指標相結(jié)合的復雜問題的特點，選擇層次分析法作為決策方法是完全可行的，該方法的應用克服了傳統(tǒng)估計法的不足，大大提高了決策效率和準確性。綜合考慮資源消耗、環(huán)境污染，建立的面向綠色制造的材料成型工藝方案決策框架和模型適合于各種類型的綠色工藝方案評價和決策問題，對于不同類型的工藝方案決策問題，只要相應調(diào)整決策目標的組成結(jié)構(gòu)即可。②通過MATLAB語言編寫了相應的面向綠色制造的材料成型工藝評價和決策軟件，將建立的決策框架、模型以及模型的求解方法用軟件的方法得以實現(xiàn)，方便決策者進行評價和決策。③引入一個具體的材料成型工藝選擇實例，并使用編寫的軟件進行此案例的工藝方案的決策分析，得到了較符合實際的結(jié)果，進一步驗證了決策方法的正確性和適用性。由于研究人員的水平有限以及時間的關(guān)系，本課題的研究成果還很不完善，還有很大的改進提升空間。在未來，有待提升的主要有以下幾個方面：①該方法不僅可以應用到面向綠色制造的材料成型工藝方案的評價和決策中，使決策速度和準確性增加，而且進一步研究將其應用于工藝參數(shù)的優(yōu)化設計等方面也有一定得實用價值。②在少量樣本的情況下，如何對決策者的權(quán)重偏好進行正確的學習，是一個有待解決的問題；另外，使用多人多目標決策理論，參考多個決策者的偏好進行決策，可以更好地減少單個決策者的主觀因素影響[16]。③對于當前設計的軟件界面簡單，人機交互不夠友好的問題，可以通過邀請更為專業(yè)的軟件開發(fā)人員的方法進行改進，以改進軟件的品質(zhì)，使其具有更好的人機交互性和使用性。本科學生畢業(yè)設計（論文） 參考文獻參 考 文 獻[1] 清華至卓綠色制造研發(fā)中心.，2004.[2] Sutherland, . ,Gunter, ., Weinmann, . A model for improving economic performanceof a demanufacturing system for reduced product endoflife environmental impact. CIRP Annals Manufacturing Technology, 2002,51(1):4548.[3] Shen, G., Arici, O., Sutherland, . Development of a model for the prediction of the energypartition in a peripheral milling operation. ASME Manufacturing Engineering Division, 2001,12: 97~106.[4] National center for Clean Industrial and Treatment technologies (CenCITT)，2004.[5] Sheng P, Srinivasan M. MultiObjective Process Planning in Environmentally Conscious Manufacturing: A FeatureBased Approach. Annals of the CIRP,1995,44(1):433437.[