家电产品的绿色设计

国内外对绿色家电产品及其设计已经提出了更高的要求，论述了家电产品的绿色设计原则，以及环保材料的选择、产品的可回收设计、易拆卸设计、产品的生命周期评价等绿色设计技术。总结了国内外企业取得的进步，指出了绿色家电产品是发展方向。     

废旧电子电器资源化关键技术研究

在中国国家高技术研究发展计划(863计划)项目“家电产品绿色特性分析及典型部件的资源化研究”、中国国家科技 支撑计划项目“典型家电产品资源化关键技术研究及示范应用”和“机电产品绿色设计技术及应用”、重庆市科技攻关项目“电子废 物资源化利用技术及装备研究”共同支持下,开展废旧电子电器资源化关键技术及其应用研究。获得电子电器拆解序列规划、基 于元器件再使用的废旧电子电器拆解技术、废旧电子电器再循环技术等3个方面的研究成果,进行归纳性学术报告。 研究电子电器拆解序列规划问题,通过建立拆解可行性信息图(DFIG)模型,将产品拆卸规划问题映射成为产品DFIG 模型上 的路径寻优问题,采用基于蚁群优化(ACO)理论的综合启发式方法构造DFIG 模型、搜索优化路径并最终得到产品的拆卸方案。 通过设计开发的产品拆解分析与规划软件系统进行实例验证,结果具有稳健的收敛效能。     

家电产品全生命周期绿色设计方法及软件系统

针对家电产品的绿色需求,分析其全生命周期中绿色设计的重要性,从绿色材料开发与选择、绿色设计技术及绿色评价技术三个方面,提出开展家电产品绿色设计的参考框架,在此基础上,构建绿色设计软件系统,支持家电产品的绿色设计,最后对家电产品绿色设计方法进行了总结展望。     

应用TRIZ的主动再制造绿色创新设计研究

针对主动再制造设计过程中的创新问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的主动再制造绿色创新设计方法。将TRIZ技术冲突解决原理和环境化质量功能配置方法相结合,建立再制造设计参数与TRIZ工程参数之间的映射关联,在再制造设计需求驱动下进行零部件再制造设计改进。分析存在的主动再制造设计冲突,建立主动再制造绿色创新设计知识关联与提取机制,给出TRIZ物理冲突解决原理与知识集成的主动再制造绿色设计冲突消解方法,并从再制造性能、生命周期能耗及成本三方面进行主动再制造绿色设计评价,同时开发相应的计算机辅助设计系统。通过设计方法与工具研发,以期提高主动再制造结构绿色设计改进的效率和成功率。最后通过变速箱输入轴系零部件的设计案例验证了该方法的可行性。     

机电产品绿色设计冲突解决模型

绿色设计作为一种环境友好型设计理念,对于社会的可持续发展具有重要意义。为了提高机电类产品绿色设计的效率,以TRIZ发明问题解决理论中的冲突解决原理为基础,结合绿色设计理论,通过分析大量机电类产品的绿色设计实例以及产品的环境属性,创建绿色设计类型与TRIZ标准工程参数关联表,缩小表达冲突的参数范围,并建立基于TRIZ的机电产品绿色设计冲突解决模型,最后用传统自行车传动系统的绿色设计实例来验证该冲突解决模型的可行性。     

TRIZ在垂直旋转式立体车库驱动系统创新设计中的应用

将发明问题解决理论(TRIZ)应用到垂直旋转式新型立体车库驱动系统的设计中,运用TRIZ理论中的通用技术特性参数对设计中遇到的冲突和问题进行描述。依据冲突的特点,将垂直旋转式立体车库驱动系统存在的冲突分为技术冲突和物理冲突,并分别利用矛盾矩阵和分离原理对这些冲突进行标准化,找到相应的解决原理。最后利用找到的发明原理和实际的工程经验,提出一种适合于垂直旋转式立体车库的驱动系统设计方案。     

基于超高压水射流的压缩机智能拆解设备设计

压缩机是制冷类产品的关键部件,其外壳形状各异,壳体部分通常采用低碳钢板经压力成型后焊接而成,进行故障检修或拆解回收时均需将其外壳打开。在分析现有压缩机拆解技术的基础上,采用超高压水射流技术设计了一种专用的压缩机外壳智能拆解设备,提出了一套可行的拆解工艺,搭建了拆解设备的测控系统。试验结果表明,该设备采用超高压水射流作为切割工具,切割速度快、切口平整光洁、无热变形、无污染;采用激光测距传感器控制刀具自动跟随压缩机外壳焊缝,可实现智能控制、跟随切割,对内部零件无损伤;借助CCD相机智能识别焊缝,可自动调整刀具起点。该设备实现了家电压缩机的高效率、自动化、规模化拆解,满足家电产品绿色回收的要求。     

海尔的4G 5R战略

在当前的形势下制造业迈向绿色制造是发展的必然趋势,作为传统的家电制造业,海尔已经从提高家电产品的能效等级、开展产品的减量化设计和模块化设计设计过程中的计算机模拟和仿真技术、测算家电产品的全生命周期过程对环境的影响、提高产品的拆解回收率、优化生产过程的工艺、打造产品的绿色供应链等方面开展了工作.海尔集团技术研发中心绿色设计及资源再生技术研究所所长尹凤福告诉记者,这些也是家电企业实现绿色制造的关键技术.     

基于发明原理的抽油机钢丝绳润滑装置概念设计

功能原理创新是产品概念设计的核心内容。技术系统的子系统进化不均衡性会导致冲突以不同的形式出现。TRIZ指出冲突的解决是产品创新的本质,并为描述技术冲突提供了39个工程参数,在冲突矩阵的基础上,通过40条发明原理解决技术冲突。原理方案创新需要综合利用各种资源,发明原理提供了若干基于专利分析的技术创新技法。论述了基于发明原理的创新设计一般流程,以抽油机钢丝绳润滑过程中存在的问题为例,详细阐述了发明原理在润滑装置概念设计中的应用。     

TRIZ与情景分解法在滚铆机刀具设计中的应用研究

为进一步提高液力变矩器滚铆机加工的安全性和通用性,以情景分解法为基础,分析了滚铆头刀具全生命周期过程.将问题转化为功能模型,总结归纳出当前滚铆头刀具系统存在的问题,通过TRIZ理论将问题泛化为标准通用工程参数,建立阿奇舒勒冲突矩阵,得出特定的解决方案第1条发明原理(分割原理)和第15条发明原理(动态化原理)与本问题相关.通过情景分解法和TRIZ理论实现了滚铆头刀具的创新设计,解决了滚铆加工的安全性和通用性问题.     

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     

基于演化博弈的废旧家电回收商与电商平台协作回收投资机制研究

产品回收是绿色制造体系的重要组成部分,废旧家电回收在其中占有很大份额,在废旧家电回收中,电商平台将专业回收商与回收需求用户连接起来的回收模式已成为一个新的发展方向,双方群体之间不可避免的会出现复杂的利益冲突问题,阻碍回收行业的发展。基于此,研究家电回收商与电商平台双方群体在协作回收业务上的复杂利益分配和投资决策问题,构建演化博弈模型,分析双方群体均“加大投资”的演化稳定均衡状态和演化稳定路径,结合数值分析研究各影响因素对模型演化结果的影响。研究发现：电商平台和回收商双方都选择“加大投资”的理想状态为演化稳定策略的前提下会存在一个次优情况;投资成本与额外回收量之间的函数是一个较为关键的因素,当这一因素呈现出某种特定的函数关系时一定不会出现次优情况;平台为回收商设定合理的佣金率有助于达成合作;相比较于提升回收价格来吸引更多消费者参与回收,提高双方合作时的投资利用率以换取更多的回收量带来的效果更好。     

基于工艺卡片的退役家电产品拆卸信息管理系统的研究

结合国内退役家电拆卸企业的实际情况,阐述了退役家电产品的拆卸流程,重点探讨了其拆卸策略,以及基于不同拆卸策略的拆卸路径规划方法。基于退役家电产品的拆卸流程,建立了退役家电产品拆卸信息管理系统的功能模型、信息模型,开发了原型软件系统。以电视机的拆卸工艺设计为实例,验证了系统的有效性,并生成了电视机的拆卸工艺卡片。生成的拆卸工艺卡片已应用于四川长虹的彩电拆卸流水线,提高了电视机的拆卸效率和零部件利用率。     

家电产品的回收设计

家电产品设计往往侧重于功能、经济性等因素 ,因而使用了种类繁多的材料及复杂的产品结构 ,使产品淘汰废弃后的处理难度加大 ,费用升高 ,并造成严重的环境污染。根据家电产品的特点 ,提出了家电产品回收设计的内容、方法和设计流程 ,以期从源头上 ,系统、合理地考虑与家电产品回收性能有关的设计问题 ,指导家电产品的回收设计过程     

机电产品的拆卸与回收性能分析

机电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废弃的有效拆卸及零部件的重用、材料回收等,是绿色设计和制造的重要内容之一。文章对机电产品拆卸回收的经济性、拆卸回收性能,以及产品生命周期中的拆卸回收过程等进行了分析。     

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     

基于工艺卡片的退役家电产品拆卸信息管理系统的研究

结合国内退役家电拆卸企业的实际情况,阐述了退役家电产品的拆卸流程,重点探讨了其拆卸策略,以及基于不同拆卸策略的拆卸路径规划方法。基于退役家电产品的拆卸流程,建立了退役家电产品拆卸信息管理系统的功能模型、信息模型,开发了原型软件系统。以电视机的拆卸工艺设计为实例,验证了系统的有效性,并生成了电视机的拆卸工艺卡片。生成的拆卸工艺卡片已应用于四川长虹的彩电拆卸流水线,提高了电视机的拆卸效率和零部件利用率。     

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。     

智能设备接入Internet的一种新方法

研究了一种使用嵌入式网络连接器iChip实现智能设备接人Internet的新方法，介绍了iChip的结构和原理，给出了接口的硬件设计和软件实现方案。该设计具有结构简单、容易实现和使用方便等优点，广泛适用于智能家电，交通运输、水文监测等智能设备的网络化应用。     

废旧产品资源回收过程决策方法研究

废旧产品作为一种固体废物 ,不仅处理难度大 ,而且处理成本高 ,已成为全球所面临的一大难题。本文建立了基于智能体的回收工艺决策模型 ,探讨了以专家系统支持的单步工艺决策和基于实例推理的网络路由搜索的自动回收工艺路线生成算法 ,分析了系统的实现过程与方法 ,最后以废旧电冰箱的回收过程为例进行了验证。