机电产品绿色优化设计方法.pdf

《机电产品绿色优化设计方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、绿色设计现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2011年第12期机电产品绿色优化设计方法’邓先智(西南科技大学制造科学与工程学院，绵阳621010)摘要：基于机电产品设计资料，引入产品结构树型图、产品材料构成分析、产品可拆解性和能源回收指数等概念，评估了机电产品的可拆解性和能源回收性；构建了合并材料和整合产品功能单元两种绿色优化设计方法。以四川绵阳某企业B型超声仪器为例，通过优化设计前后产品零／部件数量、拆解步数、拆解时间和能源回收指数的对比，验证了该方法的有效性。关键词：机电产品；

2、可拆解性；能源回收；优化设计中图分类号：THl2文献标志码：A文章编号：167l—3133【2011)12----IX)40----05GreenoptimaldesignmethodformechanicalandelectricalproductsDENGXian．zhi(SouthwesternUniversityofScience&Technology，Mianyang621010，Sichuan，China)Abstract：Basedondesigninformationofmechanicalandele

3、ctricalproducts，leadintoconceptionwhichincludeproductstructttr-altree，productmaterialsanalysis，disassemblycharacteristicsandregouroecirculationindexand80on，and，evaluatethedisas-semblycharacteristicsandresourcecirculationcharacteristicsofmechanicalandelectricalpr

4、oducts．Constructtwogreenoptimaldesignmethods，minimizenumberofpartsbymaterialunificationandintegrationofunitcomponents．TheultrasoundmachinecomefromXcorporationinMianyangSichuanasaexample，provetheeffectivenessofthemethodsthroughcomparingthepartsnumber，disassemblyo

5、rder，disassemblytimeandresourcecirculationindex．Keywords：mechanicalandelectricalproducts；disassemblycharacteristics；resourcecirculation；optimaldesign0引言现在制造业面临着资源短缺、污染加重等环境问题，如何将已报废的机电产品回收再利用成为制造业努力的方向。因此，如何提高产品的拆解、能源回收的利用效率，降低产品本身的装配、制造和回收成本已成为机电产品设计亟待鳃决的问题⋯。机电

6、产品设计资料包括三个方面的内容：产品结构、零／部件的详细特征(零／部件的命名、材料、重量、功能和化学性能)和零／部件之间连接的信息(连接方式、方向以及个数)BJ。产品结构是最重要的信息，树型结构图可以表达产品本身的结构特征，也是评估产品的拆解性能和能源回收利用性能的有效工具∞l。零／部件的详细特征和连接方式与产品的能源可回收利用性能密切相关，零／部件之间的连接信息定义了产品的拆解时间。·国家科技支撑计划项目(2006BAF01A44；2006BAF01A02)40以上资料表明，产品设计方案在制造加工前的资料包括了产品的

7、可拆解性、能源的可回收性以及产品本身的结构等内容。本文提出了基于机电产品设计资料评估产品的可回收性、拆解性，以及能源的回收利用性方法的框架；通过改进产品的拆解性和能源回收特征构建了机电产品绿色优化设计方法。最后。以四川绵阳某企业的B型超声仪器设计为例，验证了以上方法的可行性。1机电产品的可拆解性和能源的回收利用特征1．I产品结构树产品结构可以通过树型图来表示，如图1所示。此树型图中，顶端为产品本身，树干为产品的主要零／部件，枝为次级零／部件，依次类推，叶为组成产品的基本零件(标准件或者非标准件)。干、枝之间的节点邓先智

8、：机电产品绿色优化设计方法2011年第12期图1产品结构的树型图包含了枝部件的详细信息，如部件名称、材料、重量、功能以及化学性能等。每一段连接表示产品零／部件之间的装配信息，如装配方法、方向和操作次数等旧J。通过此产品结构树型图也能看出产品的拆解顺序，即先将产品拆分成组成产品的主要干部件，再进行次级零／部件的拆解，依次拆解至基本零