基於綠色製造術的汽車部件設計初探
現代產(chan) 品研發過程中必須考慮產(chan) 品的全壽命周期設計,進行全壽命周期管理。全壽命周期的管理不僅(jin) 要考慮產(chan) 品的前半生:論證、設計、製造,而且還要考慮產(chan) 品的後半生:使用、維修直至退出現役和廢品處理。
國外汽車綠色製造已經形成了規模相當大的產(chan) 業(ye) 。美國汽車工程師學會(hui) (SAE)多次舉(ju) 辦以“全壽命周期管理”和“再製造”為(wei) 主題的學術會(hui) 議。各大汽車公司也非常注重汽車的回收與(yu) 製造。國內(nei) 有許多單位也正在進行再製造領域的研究,但仍處於(yu) 初級階段。
傳(chuan) 統設計與(yu) 綠色設計的比較
傳(chuan) 統設計是綠色設計的基礎。綠色設計是傳(chuan) 統設計的發展補充和完善。傳(chuan) 統設計隻有在運用設計目標的基礎上把環境屬性也作為(wei) 產(chan) 品的設計目標之一,才能使所設計的產(chan) 品滿足綠色性能要求,具有市場競爭(zheng) 力。二者在設計依據、設計人員、設計工藝、設計目的等方麵都存在極大的不同,二者的比較,如表1所示。傳(chuan) 統製造模式的產(chan) 品生命周期。
綠色製造工程在汽車工業(ye) 中的應用
汽車綠色再製造工程能夠對汽車產(chan) 品作技術改造,並區分報廢的零件是作為(wei) 回爐材料還是作為(wei) 再製造毛坯,同時采用先進的表麵工程技術或快速成形技術使其起死回生,獲得更高性能的汽車再製造產(chan) 品,它是對汽車產(chan) 品的第二次投資,是汽車產(chan) 品升值的重要舉(ju) 措。
傳(chuan) 統的汽車生命周期
傳(chuan) 統的汽車生命周期是以論證、設計、製造、使用,到報廢為(wei) 止,其物流是個(ge) 開環係統。而2l世紀的綠色汽車全壽命周期是“從(cong) 研製到再生”,即汽車使用到報廢後通過回收再製造得到再生或改造,使廢舊汽車的壽命成倍地延長,其物流是一個(ge) 閉環係統。
發動機成本占汽車總成本的重要部分,對其實行再製造有著重要的實用價(jia) 值。再製造發動機不是對舊發動機進行簡單修理,而是對舊發動機進行嚴(yan) 格檢測和再製造。目前再製造發動機的主要購買(mai) 者集中在私家車主、出租車司機、小企業(ye) 主等,對價(jia) 格比較敏感的用戶群體(ti) 。上海大眾(zhong) 公司通過全國的特約維修站回收可用於(yu) 再製造的舊發動機,再製造發動機產(chan) 品又通過特約維修站流向用戶,依托特約維修站強大的網絡支持、專(zhuan) 業(ye) 的維修技術與(yu) 優(you) 質的服務,使再製造發動機在用戶中樹立良好的形象。
麵向汽車產(chan) 品壽命周期的回收再生模式
汽車零部件的回收通常包括:(1)直接使用;(2)維修後再用;(3)再製造等三種形式。依照零部件在產(chan) 品生命周期內(nei) 的循環過程,可以建立麵向產(chan) 品生命周期的回收再生模型。
麵向回收再生的設計方法
產(chan) 品可回收設計是在產(chan) 品設計初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價(jia) 值大小、回收處理方法、回收處理結構工藝性等與(yu) 回收性有關(guan) 的一係列問題,最終達到零件材料資源最佳利用和能源損耗的最小,並對環境汙染為(wei) 最小的一種設計思想和方法。
可拆卸性設計是一種重要的回收再生設計方法。它要求在產(chan) 品結構設計時改變傳(chuan) 統的聯接方式,代之以易於(yu) 拆卸的聯接方式。可拆卸結構設計有兩(liang) 種類型:一種是基於(yu) 成熟的結構聯接方法,如螺栓聯接、鍵聯接及過盈配合等;另一種則是基於(yu) 計算機的目的設計方法。
麵向拆卸的設計方法
麵向拆卸的設計是綠色設計的主要內(nei) 容之一,要求在產(chan) 品設計的初始階段就將可拆卸性作為(wei) 結構設計的目標之一。
總之,麵向產(chan) 品回收再生及可拆卸性設計並不是產(chan) 品裝配設計的簡單可逆過程,應逐步建立適於(yu) CAD/CAM及DFD的統一信息模型,並使其能自動生成零部件的裝配、拆卸等最優(you) 順序,以利於(yu) 產(chan) 品並行化、集成化和麵向生命周期的設計。
綠色製造工程是一種適應生態及經濟需要的再循環形式,推行汽車的綠色製造工程是解決(jue) 廢舊汽車引發社會(hui) 公害問題的重要途徑,其相當部分的廢舊零部件經再製造後可以重新使用;而另—些廢的零部件則以材料的形式綜合回收利用。汽車的綠色再製造工程對於(yu) 節約資源和保護環境,推動社會(hui) 、經濟、環境的協調發展具有十分重要而又長遠的現實意義(yi) 。
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