废旧产品回收理论与方法

在中国国家自然科学基金项目《废旧产品回收决策及应用基础研究》的支持下，针对大规模废旧产品回收再利用提出科学理论与支持方法。 从回收策略设计、材料设计等方面讨论面向回收的设计准则之研究进展，从拆卸技术、回收技术、物流技术等角度讨论产品回收技术之研究进展，认为产品回收研究需要围绕基于经验数据决策方法实现废旧产品回收策略的量化决策，包括基于拆卸工艺决策对拆卸产物回收再利用工艺决策、综合优选决策，力求废旧产品的回收实现系统化和科学化。认为应该从产品的集成模型出发，将所有的决策问题建立在统一的信息模型基础之上，建立产品零部件回收策略决策方法体系、产品拆卸产物的回收再利用工艺决策体系，以及废旧产品回收再利用工艺优选决策体系。 在破解传统的产品生命周期是一个线性过程的基础上提出实施产品回收产品生命周期模式，基于最理想的废旧产品回收系统应该与其他相关的制造系统相互联系，最终达到平衡的思想，建立闭环循环的废旧产品回收系统。以生态工业和多生命周期思想为基础，以绿色、价值、高效为原则，建立系统的废旧产品回收理论体系，认为要实现这一体系需要研究废旧产品回收价值识别技术与方法、废旧产品回收与再利用工艺与方法、废旧产品回收管理技术、废旧产品回收与产品设计反馈机制     

机电产品回收关键技术研究

讨论了产品回收研究中的几项关键技术.基于产品的装配结构,建立了面向拆卸的产品信息模型;建立了融合产品结构、环境影响和成本因素的回收策略决策模型;基于产品模型进行产品拆卸规划;利用智能体(Agent)和遗传算法,进行产品材料回收的工艺规划和优化;最后对现有的能够反馈信息指导设计的方法进行了介绍和探讨.     

面向拆卸与回收的设计指南

环境恶化、资源贫乏和大量废弃物难以处理的矛盾使得面向拆卸与回收的设计成为近年来设计制造领域研究的一个热点。拆卸与回收是产品生命周期中的关键环节 ,因而产品的可拆卸性和可回收性是面向环境设计需要考虑的重要内容。本文通过对影响拆卸和回收的各种因素的分析 ,形成了一系列指导设计过程的设计指南     

面向经济回收的产品设计

面向回收的产品设计能够使废旧产品得到更好的回收和重用，优化拆卸序列的生成必须基于产品拆卸的经济性分析。本文应用废旧产品拆卸与回收过程中的回收价值、拆卸费用、处理费用等主要指标，分析了产品的零件材料回收价值与拆卸工艺，建立了零件材料合理回收的评估方法。     

面向折卸与回收设计软件模块的开发

面向拆卸与回收设计是绿色设计领域的一个研究热点，在对有关设计方法进行系统研究的基础上，开发了面向拆卸与回收设计的软件模块。对该软件模块的系统结构和评价方法进行了介绍，并结合桑塔纳ＪＶ１．８Ｌ型发动机说明了它的应用情况。     

面向拆卸与回收设计的产品模型构建

面向拆卸与回收的设计 (DFD&R)是绿色设计的重要组成部分。分析了面向拆卸与回收的设计体系 ,对常用产品结构模型进行比较的基础上 ,选用网状模型作为DFD&R的产品结构模型     

机电产品面向拆卸与回收的设计理论与方法

针对传统的产品设计没有考虑资源再生利用,以及产品寿命结束后对生态环境的影响等问题,介绍绿色设计中面向拆卸和回收设计的概念及其内容,并介绍面向拆卸和回收的绿色设计准则,最后提出实现废旧产品回收的有关策略.     

基于回收元的回收设计方法

回收设计是提高产品的可回收性,进而提高产品的环境属性的有效途径。提出一种基于回收元的回收设计方法,把产品看作是回收元的有机集合,通过回收元及回收元间接口的设计实现回收设计过程。在给出回收元概念的基础上,建立了产品回收应用模型,给出基于回收元的回收设计方法的一般过程。最后以电热水壶的设计为例进行了说明。     

面向可回收的绿色机械产品设计方法研究

机械产品在其从制造到废弃的整个生命周期过程中,如何以较经济的方式实现零部件的重用、材料回收等,是绿色设计和制造的重要内容之一.介绍绿色设计中面向回收设计的概念及其回收策略,提出实现机械产品回收设计的有关方法.     

面向集成开发的产品回收信息模型研究

绿色产品集成开发已成为是设计领域的研究重点，信息模型的建立是计算机辅助产品开发实施的前提。依据绿色产品在报废阶段需绿色回收的要求，进行了向集成开发的产品回收信息模型的研究，在回收信息需求分析基础上，提出了面向对象的层次网络图模型，着重对该模型结构和实现进行了探讨，并通过空调器室外机组进行了实例验证。     

再生碳纤维回收利用及其增材制造复合材料性能评价

为实现碳纤维增强树脂基复合材料废弃物高效、高质、环境友好型回收与再生碳纤维高值再利用,提出了热活化氧化物半导体回收碳纤维与再生碳纤维增强复合材料(rCFRP)增材再制造的工艺方法。通过电磁顺磁共振与红外光谱测试分析了回收原理,基于单因素实验研究了树脂基体分解率的影响因素以及显著因素对再生碳纤维结构、性能的作用规律,探究了再生碳纤维增强聚乳酸复合材料(rCF/PLA)的力学性能及其产品应用。结果表明,回收过程无液相产物,气相产物主要为CO₂、H₂O;树脂基体分解率与温度、时间呈正相关,O₂浓度及流量作用不显著,树脂基体分解率可达97.1%且再生碳纤维表面无积碳产生。再生碳纤维表面氧化与石墨结构刻蚀程度随温度升高而增加,在一定温度下,合理的处理时间可减小其表面氧化与石墨结构刻蚀程度。再生碳纤维的单丝拉伸性能与温度、时间呈正相关,其单丝拉伸性能可保持原碳纤维的99%以上。与聚乳酸相比,rCF/PLA的抗拉强度提高了7.47%,抗弯强度与模量分别提高了12.29%与52.4%;与原碳纤维增强聚乳酸复合材料相比,rCF/PLA的抗...     

A proposed mathematical model for closed-loop network configuration based on product life cycle

Products may be returned over their life cycle. Industrial experiences show that there are three main return–recovery pairs. Commercial returns are repaired. End-of-use returns often are remanufactured. In addition, end-of-life returns are recycled. However, up to now, no optimization model is proposed for closed-loop configuration based on three return–recovery pairs. The repaired and remanufactured products can be sold in the same or secondary market. In this paper, we design and configure a general closed-loop supply chain network based on product life cycle. The network includes a manufacturer, collection, repair, disassembly, recycling, and disposal sites. The returned products are collected in a collection site. Commercial returns go to a repair site. End-of-use and end-of-life returns are disassembled. Then, end-of-life returns are recycled. The manufacturer uses recycled and end-of-use parts and new parts to manufacture new products. The new parts are purchased from external suppliers. A mixed-integer linear programming model is proposed to configure the network. The objective is to maximize profit by determining quantity of parts and products in the network. We also extend the model for the condition that the remanufactured products are sent to the secondary market. The mathematical models are validated through computational testing and sensitivity analysis.     

一种基于网络的面向拆卸设计的评价方法

面向产品的拆卸设计是绿色设计中十分重要的研究领域。本文构建了网络环境下面向产品拆卸设计的体系结构，研究了面向拆卸设计的产品结构模型。结合Z50E装载机的具体实例，进行了产品可拆卸性的评价分析及相应的设计修改建议。     

The economics of cell phone reuse and recycling

There is widespread consensus that landfill of waste electronic and electric equipment is not an acceptable end-of-use management option. Diversion from landfill, either through voluntary or mandatory take-back and collection programs, overwhelmingly leads to the recycling of e-waste, which typically consists of the recovery of a limited number of metals. Cell phones are currently one of the few electronic products, if not the only one, that also have a thriving reuse market. In fact, more handsets are reused than recycled. Cell phones therefore offer the rare opportunity to compare closed-loop supply chains for e-waste reuse and recycling. In this paper, we examine the economics of cell phone reuse and recycling based on detailed primary data collected from reverse logistics, reuse and recycling operations in 2003 in the UK and in 2006 in the US. We show that while cell phone reuse has a healthy profit margin, handset recycling is currently a by-product of reuse.     

Adaptive clustering algorithm for recycling cell formation: An Application of fuzzy ART neural networks

The recycling cell formation problem means that disposal products are classified into recycling part families using group technology in their end-of-life phase. Disposal products have the uncertainties of product status by usage influences during product use phase, and recycling cells are formed design, process and usage attributes. In order to deal with the uncertainties, fuzzy set theory and fuzzy logic-based neural network model are applied to recycling cell formation problem for disposal products. Fuzzy C-mean algorithm and a heuristic approach based on fuzzyART neural network is suggested. Especially, the modified FuzzyART neural network is shown that it has a good clustering results and gives an extension for systematically generating alternative solutions in the recycling cell formation problem. Disposal refrigerators are shown as examples.     

面向家电产品的易拆解可回收设计系统研究

运用TRIZ冲突消解原理、物质-场分析原理以及回收冲突分析原理进行家电产品易拆解可回收设计,提出易拆解可回收设计流程,建立易拆解可回收设计方案与发明原理或标准解法的映射关系,针对易拆解可回收设计物理冲突和技术冲突,查找解决冲突的发明原理或标准解法,或通过关键字查找典型易拆解可回收设计案例,可快速地指导设计人员开发绿色家电产品,最终对所设计的家电产品进行易拆解可回收设计评价。使用VB.NET实现软件的编写,开发出界面友好、使用方便的易拆解可回收设计查询系统,将该系统应用于冰箱和空调等制冷类家电产品设计过程中,为企业进行绿色家电产品开发提供技术支撑。     

制造/再制造集成物流网络模糊优化设计方法

为提高制造/再制造物流管理绩效,提出了合理设计制造/再制造闭环物流网络结构.将废旧产品回收量、新产品或再生品需求量、物流设施的生产或处理能力等看成三角或容差模糊参数,建立了单周期、单回收产品、有能力限制、同一物流设施备选地点对应多种可选物流设施类型的集成物流网络设计的模糊混合整数线性规划模型.为求解该模型,利用模糊机会约束规划方法将其转换成等价清晰模型.介绍了模糊混合整数线性规划模型针对同类型不同规模的物流设施选择的扩展应用,阐述了置信水平重要程度的分析方法,通过算例验证了模糊优化设计方法的有效性.