機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與工程實(shí)例

第1章 緒論

1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的進(jìn)化

1.1.1 產(chǎn)品開發(fā)模式的發(fā)展

1.1.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中的地位

1.2 綠色設(shè)計(jì)的概念與內(nèi)涵

1.3 綠色設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用成果

1.3.1 綠色設(shè)計(jì)研究機(jī)構(gòu)與學(xué)術(shù)成果

1.3.2 企業(yè)綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用成果

1.4 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的實(shí)施

1.4.1 實(shí)施的障礙

1.4.2 實(shí)施的關(guān)鍵

1.5 本書編寫的目的

第2章 綠色設(shè)計(jì)理論與方法基礎(chǔ)

2.1 綠色產(chǎn)品及其內(nèi)涵

2.2 產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)理論

2.3 產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)理論

2.3.1 并行設(shè)計(jì)基本概念

2.3.2 綠色產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)

2.4 模塊化設(shè)計(jì)方法

2.4.1 基本概念

2.4.2 模塊化設(shè)計(jì)的分類

2.4.3 模塊化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.5 TRIZ設(shè)計(jì)方法

2.5.1 TRIZ簡介

2.5.2 TRIZ的理論基礎(chǔ)

2.5.3 TRIZ的分析工具

2.5.4 知識數(shù)據(jù)庫

2.5.5 綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

第3章 綠色材料選擇設(shè)計(jì)

3.1 基礎(chǔ)知識

3.1.1 綠色材料

3.1.2 綠色材料選擇的影響因素

3.1.3 綠色材料選擇原則

3.1.4 材料選擇方法

3.2 案例分析

3.2.1 FA206B型梳棉機(jī)錫林綠色材料設(shè)計(jì)

3.2.2 減速器高速軸的綠色材料選擇設(shè)計(jì)

3.3.3 洗碗機(jī)內(nèi)膽材料選擇設(shè)計(jì)

第4章 結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計(jì)

4.1 結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計(jì)概述

4.2 結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

4.3 結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計(jì)方法

4.3.1 采用輕量化材料實(shí)現(xiàn)減量化

4.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)減量化

4.4 高速機(jī)床工作臺的減量化設(shè)計(jì)

第5章 可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

5.2 可拆卸設(shè)計(jì)方法概述

5.3 可拆卸設(shè)計(jì)信息模型

5.3.1 基本定義

5.3.2 基于連接元的可拆卸設(shè)計(jì)信息模型構(gòu)建方法

5.3.3 注塑機(jī)合模裝置的可拆卸設(shè)計(jì)信息模型

5.4 串行拆卸序列規(guī)劃方法

5.4.1 拆卸序列規(guī)劃問題的粒子群模型

5.4.2 粒子適應(yīng)度

5.4.3 完全拆卸序列規(guī)劃方法及案例分析

5.4.4 目標(biāo)驅(qū)動遞歸推理法

5.4.5 目標(biāo)選擇性序列優(yōu)化方法及案例分析

5.5 并行拆卸序列規(guī)劃方法

5.5.1 問題描述

5.5.2 基于分枝定界法的并行拆卸序列規(guī)劃方法與案例分析

5.5.3 基于遺傳算法的并行拆卸序列規(guī)劃方法與案例分析

5.5.4 基于模糊粗糙集的并行拆卸序列規(guī)劃方法

5.6 可拆卸性評價(jià)與反饋

5.6.1 多粒度層次可拆卸性評價(jià)模型

5.6.2 評價(jià)方法與步驟

5.6.3 波輪式洗衣機(jī)的可拆卸評價(jià)案例分析

5.7 可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析

5.7.1 靜電涂油機(jī)的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.7.2 Power Mac G4 Cube的嵌入式拆卸設(shè)計(jì)

5.7.3 轉(zhuǎn)盤式雙色注塑機(jī)合模裝置的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第6章 再制造設(shè)計(jì)

6.1 再制造工程概述

6.1.1 再制造的內(nèi)涵

6.1.2 再制造工程主要研究內(nèi)容

6.1.3 再制造加工方法

6.2 再制造設(shè)計(jì)方法

6.2.1 再制造設(shè)計(jì)概述

6.2.2 基于準(zhǔn)則的再制造設(shè)計(jì)方法

6.2.3 面向全生命周期的再制造設(shè)計(jì)方法

6.2.4 基于評價(jià)工具的再制造設(shè)計(jì)方法

6.2.5 基于拆卸分析的再制造設(shè)計(jì)

6.2.6 再制造結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略

6.3 再制造設(shè)計(jì)案例分析

6.3.1 手持軍用紅外熱像儀的再制造設(shè)計(jì)

6.3.2 柯達(dá)相機(jī)的再制造設(shè)計(jì)

6.3.3 QR轎車變速箱的再制造設(shè)計(jì)

第7章 產(chǎn)品低碳設(shè)計(jì)

7.1 低碳設(shè)計(jì)概述

7.1.1 低碳設(shè)計(jì)的概念與內(nèi)涵

7.1.2 低碳產(chǎn)品

7.1.3 產(chǎn)品碳足跡及其量化

7.2 低碳設(shè)計(jì)方法

7.2.1 產(chǎn)品碳排放結(jié)構(gòu)單元映射模型

7.2.2 基本結(jié)構(gòu)單元碳足跡量化方法

7.2.3 設(shè)計(jì)改進(jìn)

7.3 液晶顯示器的低碳設(shè)計(jì)案例分析

第8章 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)評價(jià)

8.1 綠色設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)

8.1.1 評價(jià)指標(biāo)的選擇原則

8.1.2 評價(jià)指標(biāo)的分類

8.2 綠色設(shè)計(jì)評價(jià)方法簡介

8.3 生命周期評價(jià)方法的技術(shù)框架

8.3.1 發(fā)展歷程簡介

8.3.2 生命周期評價(jià)的內(nèi)涵

8.3.3 生命周期評價(jià)的相關(guān)術(shù)語

8.3.4 生命周期評價(jià)實(shí)施步驟

8.4 典型生命周期評價(jià)方法

8.4.1 EPS方法

8.4.2 CML方法

8.4.3 生態(tài)指數(shù)法

8.5 生命周期評價(jià)工具

8.5.1 GaBi

8.5.2 SimaPro

8.5.3 LCAiT

8.5.4 PEMS

8.5.5 TEAM

8.6 生命周期評價(jià)方法案例

8.6.1 電腦顯示器的生命周期評價(jià)

8.6.2 碎石機(jī)的生命周期評價(jià)

8.6.3 基于GaBi的汽車轉(zhuǎn)向器防塵罩的生命周期評價(jià)

第9章 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)綜合案例

9.1 綠色設(shè)計(jì)流程與工具

9.1.1 綠色設(shè)計(jì)流程

9.1.2 常用綠色設(shè)計(jì)工具

9.2 鼠標(biāo)的綠色設(shè)計(jì)案例分析

9.2.1 目標(biāo)產(chǎn)品

9.2.2 產(chǎn)品基本資料分析

9.2.3 建立核查清單

9.2.4 綠色設(shè)計(jì)策略和方案

9.3 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)成功案例賞析

9.3.1 AQUS系統(tǒng)

9.3.2 Dell Studio Hybrid綠色迷你臺式機(jī)

9.3.3 環(huán)保車輪

9.3.4 人力洗衣機(jī)

9.3.5 太陽能無線鍵盤

9.3.6 環(huán)保電池

9.3.7 Toyota自行車

9.3.8 個(gè)人電腦的綠色設(shè)計(jì)

9.3.9 豐田汽油電力混合驅(qū)動轎車——Prius

9.3.10 Loewe Opta電視機(jī)

附錄 新TRIZ矛盾矩陣

參考文獻(xiàn)

《機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與工程實(shí)例》主要闡述了機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的基本理論、方法、關(guān)鍵技術(shù)，并配合相關(guān)的工程案例進(jìn)行了解析。全書共9章：第1章介紹了綠色設(shè)計(jì)的概念與內(nèi)涵，并綜述了綠色設(shè)計(jì)的研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)成果；第2章介紹了并行設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等幾種常用的綠色設(shè)計(jì)理論和方法；第3章從產(chǎn)品綠色材料選擇角度論述了產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)中材料選擇的方法；第4～7章分別從結(jié)構(gòu)角度論述了結(jié)構(gòu)減量化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)可拆卸設(shè)計(jì)、再制造設(shè)計(jì)、低碳設(shè)計(jì)等綠色設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)；第8章重點(diǎn)論述了產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)評價(jià)中常用的生命周期評價(jià)方法；第9章給出了產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的綜合案例，并提供了一些成功的綠色設(shè)計(jì)案例供參考。

《機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與工程實(shí)例》既是產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)開發(fā)人員的技術(shù)參考書，也可作為機(jī)械工程等專業(yè)教師、高年級大學(xué)本科生以及研究生的參考書。

本課題擬結(jié)合汽車和制冷設(shè)備等典型機(jī)電產(chǎn)品，從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，對產(chǎn)品全生命周期綠色設(shè)計(jì)理論和方法及其工具進(jìn)行研究；提出了由產(chǎn)品的功能性、經(jīng)濟(jì)性和對環(huán)境的友好性三者所組成的綠色產(chǎn)品綜合評價(jià)體系；并在此基礎(chǔ)上，將研究成果和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，通過工程應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證和完善，進(jìn)而總結(jié)出綠色設(shè)計(jì)理論體系，從而保證綠色設(shè)計(jì)理論的正確性和實(shí)用性。該課題的研究對學(xué)科發(fā)展、綠色制造模式的實(shí)施以及綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對改善生存環(huán)境和實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 2100433B

合肥工業(yè)大學(xué)綠色設(shè)計(jì)與制造工程研究所從1994年起在國內(nèi)率先開展機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與綠色制造研究。以減少制造業(yè)環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，致力于產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與制造理論、方法、技術(shù)及其應(yīng)用研究，主要研究領(lǐng)域包括產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)理論與方法、綠色產(chǎn)品評價(jià)理論與方法、廢舊產(chǎn)品再資源化理論與方法、再制造設(shè)計(jì)與再制造工藝技術(shù)與裝備、綠色供應(yīng)鏈管理理論與方法研究等，主要研究與應(yīng)用對象包括電子電器產(chǎn)品、汽車、工程機(jī)械及其關(guān)鍵零部件等。目前已經(jīng)形成了一支穩(wěn)定、高水平的研究群體。

本書介紹了典型機(jī)電產(chǎn)品（零件）三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例，主要內(nèi)容包括：機(jī)電產(chǎn)品計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)件的三維造型設(shè)計(jì)與運(yùn)動仿真、汽車產(chǎn)品（零件）的三維造型設(shè)計(jì)、家用產(chǎn)品（零件）的三維造型設(shè)計(jì)、機(jī)床產(chǎn)品（零件）的三維造型設(shè)計(jì)、工程機(jī)電產(chǎn)品（零件）的三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)。