产品拆卸技术作为再制造的首要步骤,既是实现废旧产品高效回收的重要手段,也是保证再制造产品质量和实现资源回收最大化利用的关键环节。但目前废旧产品人工拆卸比重较高,自动化拆卸使用率低,资源回收利用程度低。本文针对废旧产品拆卸时最优拆卸序列规划和拆卸回收过程中自动化拆卸装备的需求,提出基于Petri网的大规模废旧产品拆卸序列规划及拆卸设备设计方法,将机械产品拆卸过程与拆卸设备设计过程融合,由此产生拆卸设备创新设计方案。主要的研究内容与所提方法如下:(1)提出了一种大规模机械产品降低拆卸复杂程度的序列规划建模方法,并根据拆分出的子装配体零部件间的约束复杂程度不同,分别利用分级拆卸和与/或关系建立的拆卸优先关系矩阵,构造了相应的Petri网拆卸关系表达模型。(2)研究基于Petri网的大规模机械产品拆卸序列寻优算法,选取废旧自行车作为拆卸案例,将作为大规模产品的废旧自行车分成车把与主体车架两种中等规模产品进行分组拆卸,选取车架部分并结合多种评价指标而得到最优的拆卸序列,从而简化了算法运算流程与Petri网模型的复杂性。(3)提出了基于Petri网构建功-构映射的方法。对功-构映射模型进行扩展,加入需求与行为分析,构造了需求-功能映射的概念设计和功能-行为-结构映射的结构设计,并建立了各映射阶段数学模型,对映射过程进行公式化表达。(4)对需求域、功能域和行为域的映射信息进行了分解,根据分解得到的功能表面利用TRIZ理论进行创新方案的设计,通过设计方案创新设计了鼠标拆卸装置(验证所选创新原理的可行性)并重构出了废旧自行车特定零部件的拆卸设备。(5)运用三角模糊数对创新设计的多种方案进行了对比评价,验证设计方案的创新性,选出了拆卸设备最优设计方案,最终得到废旧自行车特定零部件的拆卸设备,实现了拆卸设备从需求到功能再到结构的映射。