面向环境的产品设计

IdtilEliAtiIdtilEliAtiIndustrialEcologyinActionIndustrialEcologyinActioni8i8session8session8面向环境的产品设计面向环境的产品设计面向环境的产品设计面向环境的产品设计PfJPfJMitMitiiCllfESidECllfESidEProf.JProf.JuuMeitMeitinging,CollegeofEnv.Sci.andEng.,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityNanKaiUniversity11面向面向XX的设计的设计————DFXDFX定义定义11．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX定义定义产品定义给设计人员提出了一系列需要同时加以产品定义给设计人员提出了一系列需要同时加以产品定义给设计人员提出了系列需要同时加以产品定义给设计人员提出了系列需要同时加以优化的设计目标，比如产品的用途、功能特点、成本优化的设计目标，比如产品的用途、功能特点、成本范围及其美观性。现代设计师甚至需要考虑更多的设范围及其美观性。现代设计师甚至需要考虑更多的设计目标，因为这些新的设计特征昀终可能决定一个产计目标，因为这些新的设计特征昀终可能决定一个产品的成败。品的成败。考虑这些新特点的设计方法被称为面向考虑这些新特点的设计方法被称为面向XX的设计（的设计（DFXDFX））的设计（的设计（DFXDFX）。）。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity22/38/3822面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类DFXDFX的分类取决于的分类取决于XX的分类。一类的分类。一类DFXDFX中的中的XX代代表决定产品竞争力的因素如成本质量等可表决定产品竞争力的因素如成本质量等可表决定产品竞争力的因素，如成本、质量等，可表决定产品竞争力的因素，如成本、质量等，可以统称为面向产品竞争力的设计以统称为面向产品竞争力的设计————DFC(DesignDFC(Designforcompetitiveness)forcompetitiveness)。。这一类这一类DFXDFX实际上是面实际上是面forcompetitiveness)forcompetitiveness)。。这类这类DFXDFX实际上是面实际上是面向整个产品生命周期的；另一类向整个产品生命周期的；另一类DFXDFX中的中的XX代表产代表产品生命周期的某一环节，如加工、装配等，可以品生命周期的某一环节，如加工、装配等，可以统称为面向产品生命周期某环节的设计统称为面向产品生命周期某环节的设计————DFL(DesignforLifeCycle)DFL(DesignforLifeCycle)。。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity33/38/3822面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类DFA(DesignforAssembly)DFA(DesignforAssembly)————面向装配的设计面向装配的设计22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类设计原则包括：设计原则包括：(1)(1)减少零件数；减少零件数；(2)(2)采用标准紧采用标准紧固件和其它标准零件；固件和其它标准零件；(3)(3)零件的方位保持不变；零件的方位保持不变；(4)(4)采用模块化的部件采用模块化的部件(5)(5)设计可直接插入的零件设计可直接插入的零件(6)(6)采用模块化的部件；采用模块化的部件；(5)(5)设计可直接插入的零件；设计可直接插入的零件；(6)(6)尽量减少调整的需要，等等。尽量减少调整的需要，等等。DFD(DesignforDisassembly)DFD(DesignforDisassembly)————面向拆卸的设计面向拆卸的设计DFD(DesignforDisassembly)DFD(DesignforDisassembly)面向拆卸的设计面向拆卸的设计它研究如何设计产品才能高效率、低成本地进行它研究如何设计产品才能高效率、低成本地进行组件、零件的拆卸以及材料的分类拆卸组件、零件的拆卸以及材料的分类拆卸,,以便重新使以便重新使用及回收。主要手段有设计更容易拆卸的产品、设计用及回收。主要手段有设计更容易拆卸的产品、设计昀佳的拆卸规划以及拆卸系统的设计和应用。对于应昀佳的拆卸规划以及拆卸系统的设计和应用。对于应用多种不同材料用多种不同材料((金属和非金属金属和非金属))组合的复杂产品组合的复杂产品只只用多种不同材料用多种不同材料((金属和非金属金属和非金属))组合的复杂产品组合的复杂产品,,只只有通过对产品高效率地拆卸、分类有通过对产品高效率地拆卸、分类,,才能从材料回收才能从材料回收与零件、组件的重新使用中获得高回报率或利益。与零件、组件的重新使用中获得高回报率或利益。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity44/38/38与零件、组件的重新使用中获得高回报率或利益。与零件、组件的重新使用中获得高回报率或利益。22面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类DFM(DesignforManufacture)DFM(DesignforManufacture)————面向制造的设计面向制造的设计这里的制造主要指构成产品的单个零件的切削、这里的制造主要指构成产品的单个零件的切削、铸造锻造焊接冲压等冷热变形加工过程铸造锻造焊接冲压等冷热变形加工过程DFMDFM铸造、锻造、焊接、冲压等冷热变形加工过程。铸造、锻造、焊接、冲压等冷热变形加工过程。DFMDFM用于为了减少该类加工的时间与成本，提高加工质量用于为了减少该类加工的时间与成本，提高加工质量的零件设计评价。面向制造的一般设计原则主要有：的零件设计评价。面向制造的一般设计原则主要有：的零件设计评价。面向制造的般设计原则主要有：的零件设计评价。面向制造的般设计原则主要有：(1)(1)简化零件的形状；简化零件的形状；(2)(2)尽量避免切削加工因为切削尽量避免切削加工因为切削加工成本高；加工成本高；(3)(3)选用便于加工的材料；选用便于加工的材料；(4)(4)尽量设置尽量设置较大的公差；较大的公差；(5)(5)采用标准件与外购件；采用标准件与外购件；(6)(6)减少不减少不必要的精度要求，等等，由于不同的加工方法存在差必要的精度要求，等等，由于不同的加工方法存在差异具体到面向不同加工的设计必然有不同的具体异具体到面向不同加工的设计必然有不同的具体异，具体到面向不同加工的设计，必然有不同的具体异，具体到面向不同加工的设计，必然有不同的具体的设计原则。的设计原则。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity55/38/3822面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类DFI(DesignforInspection)DFI(DesignforInspection)————面向检验的设计面向检验的设计DFIDFI着重考虑产品过程人的因素以便提高产着重考虑产品过程人的因素以便提高产DFIDFI着重考虑产品、过程、人的因素以便提高产着重考虑产品、过程、人的因素以便提高产品检验方便性。产品检验是加工和维修的主要工作。品检验方便性。产品检验是加工和维修的主要工作。加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反加工中的产品检验是为了提供快速精确的加工过程反馈，而维修中的产品检验是为提供快速而准确的确定馈，而维修中的产品检验是为提供快速而准确的确定产品结构或功能的缺陷，及时维修以保证产品的使用产品结构或功能的缺陷，及时维修以保证产品的使用安全。安全。产品检验方便性取决于色彩产品检验方便性取决于色彩((比如电路板上元比如电路板上元器件的颜色对应不同种类器件的颜色对应不同种类))、零件内部可视性、零件内部可视性((比如油比如油缸等液体容器应该直接显示液面缸等液体容器应该直接显示液面))结构等诸因素结构等诸因素缸等液体容器应该直接显示液面缸等液体容器应该直接显示液面))、结构等诸因素。、结构等诸因素。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity66/38/3822面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类DFS(DesignforService/Maintain/Repair)DFS(DesignforService/Maintain/Repair)————面向维修的设计面向维修的设计改进产品可维修性原则包括：改进产品可维修性原则包括：(1)(1)提高产品可靠提高产品可靠性；性；(2)(2)经常需要维护的零件和易磨损易失效的零件经常需要维护的零件和易磨损易失效的零件置于易发现和易接近处置于易发现和易接近处(3)(3)零件的拆卸尽量不需要零件的拆卸尽量不需要置于易发现和易接近处；置于易发现和易接近处；(3)(3)零件的拆卸尽量不需要零件的拆卸尽量不需要移动其它零件；移动其它零件；(4)(4)尽量减少需要使用的维修工具种尽量减少需要使用的维修工具种类；类；(5)(5)模块化设计；模块化设计；(6)(6)采用标准件；采用标准件；(7)(7)留有足够留有足够类；类；(5)(5)模块化设计；模块化设计；(6)(6)采用标准件；采用标准件；(7)(7)留有足够留有足够的维修空间，等等。的维修空间，等等。JJuuMeitMeitinging,,CollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversityCollegeofEnv.Sci.andEng.,NanKaiUniversity77/38/3822面向面向XX的设计的设计————DFXDFX分类分类DFR(DesignforRecycling)DFR(DesignforRecycling)————面向回收的设计面向回收的设计日渐减少的自然资源有限的垃圾填埋空间有害日渐减少的自然资源有限的垃圾填埋空间有害22．面向．面向XX的设计的设计DFXDFX分类分类日渐减少的自然资源、有限的垃圾填埋空间、有害日渐减少的自然资源、有限的垃圾填埋空间、有害废弃物的危害等现实已经迫使一些工业先进国家制定相废弃物的危害等现实已经迫使一些工业先进国家制定相关法规条例，促使产品回收开始成为企业的责任。如，关法规条例，促使产品回收开始成为企业的责任。如，德国的德国的““电子废品法电子废品法””于于19951995年成为法律，日本于同年年成为法律，日本于同年颁布实施的颁布实施的““产品责任法产品责任法””也有类似条款。在这种环境也有类似条款。在这种环境下企业产品开发必须将产品回收问题提到日程上来下企业产品开发必须将产品回收问题提到日程上来下，企业产品开发必须将产品回收问题提到日程上来。下，企业产品开发必须将产品回收问题提到日程上来。面向产品回收