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浙江大学学报（工学版） 2010年第3期44卷 581-588页

作者：张秀芬张树有伊国栋浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 内蒙古工业大学机械学院内蒙古呼和浩特010051

为了解决复杂产品可拆卸性分析问题,根据复杂产品层次性的特点,提出产品多粒度层次可拆卸性评价模型,该模型描述了从产品层到设计单元层的评价指标,并给出各指标的量化方法和准则.先用拆卸熵进行产品层的粗粒度评价;然后利用时间因子法... 详细信息

为了解决复杂产品可拆卸性分析问题,根据复杂产品层次性的特点,提出产品多粒度层次可拆卸性评价模型,该模型描述了从产品层到设计单元层的评价指标,并给出各指标的量化方法和准则.先用拆卸熵进行产品层的粗粒度评价;然后利用时间因子法构建设计单元层评价矩阵.为降低评价矩阵维数和消除评价指标信息冗余,采用主成分分析法对设计单元进行细粒度综合评价.通过分析评价结果进行反馈以指导设计和拆卸回收.以全自动洗衣机为例,运用提出的方法对其进行分析评价,并将结果用于指导产品的设计修改和拆卸回收,验证了该方法的可行性和有效性.

关键词：多粒度可拆卸性评价拆卸熵主成分分析法

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基于层次网络图模型的可拆卸性设计

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中国机械工程 2003年第21期14卷 1864-1867页

作者：江吉彬刘志峰刘光复合肥工业大学机械与汽车工程学院制造工程系合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥工业大学

针对目前可拆卸性设计理论演算太多 ,设计过程难以实用化的问题 ,从工程应用角度对该设计方法展开研究。提出了面向对象的层次网络图拆卸模型 ;基于该模型 ,对拆卸顺序规划、拆卸路径推理和拆卸性能评价等进行了讨论 ,提出了实用的可拆... 详细信息

针对目前可拆卸性设计理论演算太多 ,设计过程难以实用化的问题 ,从工程应用角度对该设计方法展开研究。提出了面向对象的层次网络图拆卸模型 ;基于该模型 ,对拆卸顺序规划、拆卸路径推理和拆卸性能评价等进行了讨论 ,提出了实用的可拆卸性再设计策略。实际应用表明可拆卸设计方法具有简洁实用、易工程实现的特点。

关键词：可拆卸性设计产品拆卸模型拆卸工艺规划可拆卸性评价

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复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术研究

复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术研究

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作者：张秀芬浙江大学

学位级别：博士

低碳与可拆卸性是影响产品环境性能的重要因素,在综述国内外研究现状的基础上本文提出并深入研究了复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术。以复杂产品为应用对象,围绕产品低碳与可拆卸结构单元图谱构建及演化、拆卸信息建模、单... 详细信息

低碳与可拆卸性是影响产品环境性能的重要因素,在综述国内外研究现状的基础上本文提出并深入研究了复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术。以复杂产品为应用对象,围绕产品低碳与可拆卸结构单元图谱构建及演化、拆卸信息建模、单体与多体协作拆卸序列规划、多粒度层次可拆卸性评价、产品低碳结构进化设计技术等展开了研究,并在多个机电产品中进行应用分析,验证了所提出的理论、方法及技术的可行性。全文的组织结构为：第一章：综述了产品可拆卸设计的关键技术及产品低碳设计相关技术的国内外研究现状,分析归纳了现有产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计方法的不足,提出了本文的组织结构和主要研究工作。第二章：提出了低碳与可拆卸结构单元图谱建模及演化方法。基于物元和图论法构建了低碳与可拆卸结构单元模型,对典型结构单元的联接类型、装配约束和拆卸工具等进行分类编码,约简结构单元模型,构建典型低碳与可拆卸结构单元图谱。在此基础上,提出继承、组合、派生三种图谱演化方法,以支持图谱在设计过程中的动态更新。第三章：研究了复杂产品拆卸信息建模与序列规划分析方法。提出了基本拆卸混合图和拆卸赋权混合图模型及其数学描述;针对复杂产品单体拆卸序列规划问题设计了拆卸混合图和粒子群优化算法相结合的完全拆卸序列规划和目标选择性拆卸序列规划方法;提出了多体协作拆卸序列规划技术,通过问题抽象描述,应用分枝定界法构建了协作层次拆卸树进行协作拆卸序列自适应寻优。第四章：描述了可拆卸性评价相关内容,面向复杂产品提出了多粒度层次可拆卸性评价模型,该模型描述了从产品层到设计单元层的评价指标,并给出各指标的量化方法和准则。引入拆卸熵进行产品层粗粒度评价,利用时间因子法构建了设计单元层细粒度评价矩阵,为降低评价矩阵维数和消除评价指标信息冗余,采用主成分分析法对设计单元层进行细粒度综合评价。第五章：给出了低碳相关概念、内涵和低碳技术,建立了产品系统生命周期碳排放流模型,分析了产品碳排放相关影响因素,以联接特征为对象,将产品抽象为基本低碳与可拆卸结构单元的组合,构建了产品碳排放结构单元映射模型,基于低碳与可拆卸结构单元进行产品低碳结构单元映射,以产品碳足迹为基础递归计算低碳与可拆卸结构单元碳足迹,识别主要排放源,进行结构低碳化进化设计。第六章：结合多个机电产品进行应用实例分析,验证了所提理论、方法及技术的可行性与有效性。第七章：对全文研究成果进行了总结,并对今后研究工作进行了展望。

关键词：拆卸可拆卸设计低碳碳足迹结构设计拆卸混合图模型可拆卸性评价拆卸熵结构单元粒子群优化算法分枝定界法主成分分析法绿色设计图谱编码拆卸序列规划协作拆卸温室气体

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产品的可拆卸性再设计——资源的循环利用及污染的源头防治

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工业安全与环保 2019年第2期45卷 102-106页

作者：李颖应保胜容芷君但斌斌李名武汉科技大学机械自动化学院武汉430081 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 武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065

废旧产品(End-of-lifes,EOLs)可拆卸性能的优劣直接影响产品回收利用效率,这关系到资源的回收利用和污染的源头防治。在设计阶段就应该将产品的可拆卸性能作为产品设计的一个重要因素纳入到产品设计体系中,从根本上提升废旧产品的回收... 详细信息

废旧产品(End-of-lifes,EOLs)可拆卸性能的优劣直接影响产品回收利用效率,这关系到资源的回收利用和污染的源头防治。在设计阶段就应该将产品的可拆卸性能作为产品设计的一个重要因素纳入到产品设计体系中,从根本上提升废旧产品的回收和再利用价值。本文提出了考虑拆卸的产品设计模型,并提出了以产品模块度程度的评价指标作为辅助评价设计模块划分方案。以汽车白车身为实例,针对不同的模块划分方案,利用所提出的可拆卸指标对其进行评价,证明对传统产品进行可拆卸性设计是可行的。

关键词：可拆卸设计模块化设计方法可拆卸性评价

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网络环境下绿色并行设计关键技术的研究

网络环境下绿色并行设计关键技术的研究

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作者：陈志伟东南大学

学位级别：博士

一种向资源利用合理化、能源利用节约化、废弃物产生少量化,对环境的冲击无污染、少污染的绿色战略正在世界范围内悄然展开.由此,一种生产成本低、生产周期短、产品质量好、技术水平高、不影响(少影响)生态环境的产品设计和制造模式—... 详细信息

一种向资源利用合理化、能源利用节约化、废弃物产生少量化,对环境的冲击无污染、少污染的绿色战略正在世界范围内悄然展开.由此,一种生产成本低、生产周期短、产品质量好、技术水平高、不影响(少影响)生态环境的产品设计和制造模式——绿色产品设计技术,成为当前政府、社会、学术界和企业共同关心的热点和研究的重要课题.本文以Z50E装载机零部件为研究对象,建立了一个基于Internet平台的,应用并行工程思想和DFX技术的,采用绿色并行设计模式的,集成计算机辅助设计和绿色设计关键技术的结构体系,并开发了相应的原型系统NGDS.本文的主要研究内容如下:根据当前制造业所面临的再生资源的回收利用率不高、产品绿色设计的理论体系和实施技术尚不完善、缺乏面向运行的产品绿色设计技术的研究以及在产品早期设计阶段中面向拆卸、回收和运行等的产品绿色设计技术仍需整合的现实问题,本文根据CE、LCA、DFX的思想方法,结合绿色设计的内涵要求,确立了网络环境下绿色并行工程的设计模式,针对生产企业产品开发、制造过程的实际情况,提出了本课题的主要研究内容和关键技术.在明确研究内容的基础上,本文根据绿色并行设计的功能需求,按照相应的程序设计和开发方法,建立了在分布式人工智能、面向对象的信息建模技术基础上的系统功能模型,提出了网络环境下的绿色设计关键技术的体系结构,结合生产企业现有技术系统的实际要求,确立了典型产品的绿色并行设计实施流程.根据面向拆卸的产品绿色设计的要求,构建了产品的拆卸信息模型和面向拆卸的设计数据库,研究了拆卸过程规划、拆卸性能评价指标和可拆卸性的评价方法,并结合Z50E装载机的具体实例,进行了可拆卸性评价指标的简化和可拆卸性的评价实施.针对面向回收的产品绿色设计的实际需求,研究了产品的回收层次、面向回收设计的材料选择、标志方法和选择建议,确立了产品的回收分类方法、回收性能指标,进行了产品可回收性的评价,并结合Z50E装载机的具体实例,制订了实用的产品回收处理流程.本文首次提出了面向运行的绿色设计(DFO)技术思想和方法,在产品设计初期,研究产品在运行过程中产生振动、噪声的原因,结合同类系列产品试机运行和生产运行中出现的类似情况,确定减少振动、噪声,节省资源、能耗的最佳途径.为此,构建了Z50E装载机变速器运行系统的理论模型,并针对典型传动轴进行了振型的理论计算,开发了面向运行的测试系统,并对一批变速器进行了实际运行中传动性能的监测和结果分析,通过理论计算和实测结果的对比分析,提出了优化产品机械性能、延长寿命、节省能源、降低振动和噪音的具体设计修改建议.在进行上述各项单元技术研究的基础上,构建了相应的绿色设计资源库、知识库,提出了NGDS原型系统的开发环境、体系结构、信息流程、实施方案和操作使用方法.

关键词：网络环境绿色设计技术绿色并行设计模式信息建模技术可拆卸性评价可回收性评价面向运行的绿色设计

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面向拆卸的产品模块化设计方法研究

面向拆卸的产品模块化设计方法研究

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作者：李名武汉科技大学

学位级别：硕士

随着人们的环保意识增强以及环保法规的出台，绿色设计在现代工业起着越来越重要的作用。绿色设计是从整个产品生命周期出发，使得产品从设计、制造、使用到回收处理的过程中对环境的影响最小，资源和能源的利用率最高，而产品有效回收... 详细信息

随着人们的环保意识增强以及环保法规的出台，绿色设计在现代工业起着越来越重要的作用。绿色设计是从整个产品生命周期出发，使得产品从设计、制造、使用到回收处理的过程中对环境的影响最小，资源和能源的利用率最高，而产品有效回收的前提条件是产品具有良好的可拆卸性。面向拆卸的产品模块化设计是在产品设计阶段就考虑产品的可拆卸性能，将可拆卸设计准则与模块化设计方法结合起来，同时满足产品的功能属性和可拆卸属性，使得产品报废后，构成产品的零部件能够高效地拆卸下来，从而有利于零部件的回收重用。本文针对面向拆卸的产品模块化设计主要进行了以下几个方面工作：（1）重点介绍了产品可拆卸设计的相关概念，设计流程，内容和设计准则，以设计准则为主要依据，融合模块化设计思想，给出了可拆卸模块化准则，并基于设计结构矩阵模型，构建了可拆卸性设计结构矩阵模型。（2）由于可达矩阵算法无法对包含更多零部件信息的数字化矩阵进行聚类分析处理，也无法针对模块化目标对其量化评价。针对可达矩阵算法无法对数字化矩阵聚类分析的局限，应用谱聚类算法对定量化的可拆卸性设计结构矩阵模型进行分析，并给出了方法的计算步骤。（3）分析了影响产品可拆卸性的因素并构建了产品可拆卸性评价模型，给出了产品可拆卸评价属性的量化模型。基于产品拆卸过程特征，提出了评价产品结构可拆卸度的方法，并给出了评价产品结构模块化程度的指标模块度。（4）以汽车白车身为实例，应用谱聚类算法对包含可拆卸属性的可拆卸模块化模型进行聚类分析，得到对应的模块划分方案，应用可拆卸度和模块度指标评价了本文的模块化方案以及同类研究的模块化方案。通过对比分析，得出面向拆卸的模块化设计方法对提高产品结构的可拆卸性具有可行性和有效性。

关键词：可拆卸设计模块化设计谱聚类可拆卸性评价

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考虑失效特征的退役产品再制造拆卸关键技术研究

考虑失效特征的退役产品再制造拆卸关键技术研究

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作者：郭磊内蒙古工业大学

学位级别：硕士

再制造是指采用高新技术将退役产品的性能恢复甚至超过产品原有性能的一种方法,可有效回收重用产品剩余价值。拆卸作为再制造中高效回收、处理退役产品零部件的基础,对再制造拆卸效率、成本等具有直接影响。由于实际拆卸过程中,退役产... 详细信息

再制造是指采用高新技术将退役产品的性能恢复甚至超过产品原有性能的一种方法,可有效回收重用产品剩余价值。拆卸作为再制造中高效回收、处理退役产品零部件的基础,对再制造拆卸效率、成本等具有直接影响。由于实际拆卸过程中,退役产品往往存在多重失效,而传统再制造拆卸技术研究忽略了退役产品失效特征对再制造拆卸过程的影响,导致无法指导拆卸实践。因此,为了克服上述不足,本课题以退役产品为研究对象,研究考虑多重失效约束下退役产品拆卸信息层次模型的构建、多重失效驱动的再制造并行拆卸序列规划、退役产品局部破坏拆卸可行性评价等再制造拆卸关键技术,全文主要内容如下:(1)针对已有拆卸信息模型构建时未考虑零部件本身失效特征对拆卸序列规划的影响,根据产品层次性特点,对拆卸混合图进行改进,增加多重失效约束,构建了多重失效约束下的退役产品拆卸信息层次模型,为退役产品自动化拆卸问题的计算机求解提供了支持。(2)针对已有研究无法指导多重失效下的退役产品并行拆卸实践的问题,提出多重失效驱动的再制造并行拆卸序列规划方法,通过多层染色体编码进行拆卸信息映射,并提出考虑零部件回收决策的初始种群获取方法,实现了基于改进遗传算法的序列规划求解,为多重失效约束下的退役产品拆卸序列问题的智能算法求解提供思路。(3)针对退役产品零部件数量繁多、局部破坏拆卸整体评价困难等问题,提出退役产品局部破坏拆卸可行性多粒度评价方法。通过分析退役产品失效特征对局部破坏拆卸的影响因素,提炼出粗粒度和细粒度评价指标。基于退役产品层次性特点,构建退役产品局部破坏拆卸可行性多粒度评价模型,根据失效特征构建目标群,以目标群和组件层为对象分阶段进行退役产品局部破坏拆卸可行性粗粒度和细粒度评价,实现了退役产品局部破坏拆卸可行性快速评价与反馈。(4)基于NX开发了再制造拆卸技术原型系统,实现了自动化获取再制造拆卸信息模型、再制造序列规划以及局部破坏拆卸可行性评价等功能,并以订书机、帕萨特汽车发动机为例,验证了本文所提方法的可行性和实用性。

关键词：再制造拆卸多重失效拆卸序列规划遗传算法可拆卸性评价局部破坏拆卸

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