面向拆卸的产品模块化设计方法研究
目录
摘要................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................. III 第1章绪论 (1)
1.1 引言 (1)
1.2研究背景和意义 (1)
1.3国内外研究现状 (2)
1.3.1产品设计结构模块划分研究现状 (3)
1.3.2产品可拆卸性设计研究现状 (3)
1.4本文研究内容与框架结构 (4)
1.5小结 (6)
第2章面向可拆卸性的产品模块化模型 (7)
2.1面向可拆卸设计的概念 (7)
2.1.1可拆卸设计的基本概念 (7)
2.1.2可拆卸设计的流程和内容 (7)
2.1.3 产品拆卸类型 (9)
2.2可拆卸设计模块化准则 (11)
2.2.1产品可拆卸设计的基本属性 (12)
2.2.2可拆卸设计准则要点 (13)
2.2.3可拆卸模块化准则 (13)
2.3产品可拆卸模块化模型构建 (17)
2.3.1 设计结构矩阵模型 (17)
2.3.2 可拆卸性设计结构矩阵构建 (19)
2.4小结 (20)
第3章基于谱聚类算法的模型求解 (21)
3.1可达矩阵算法原理及步骤 (21)
3.2谱聚类算法原理 (23)
3.2.1图划分准则 (23)
3.2.2谱聚类算法步骤 (24)
3.3基于谱聚类算法的可拆卸性模块划分 (25)
3.4小结 (28)
第4章可拆卸性综合评价 (29)
4.1产品可拆卸性评价模型 (29)
4.2产品可拆卸性评价属性 (30)
4.3产品可拆卸属性定量化评价模型 (31)
4.3.1可拆卸性评价属性定量化基本定义 (31)
4.3.2产品可拆卸度评价属性的计算 (32)
4.3.3产品模块度评价 (34)
4.4小结 (34)
第5章实例验证 (36)
5.1可拆卸模块化模型构建 (37)
5.2面向拆卸的模块划分评价 (38)
5.3小结 (41)
第6章结论与展望 (42)
致谢 (44)
参考文献 (45)
附录1攻读硕士学位期间发表的论文 (49)
附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目 (50)
武汉科技大学硕士学位论文
第1章绪论
1.1 引言
随着科学技术飞速发展和经济全球化的深入，现代设计方法也随着科技不断进步，市场上涌现出丰富多彩的产品来满足客户多样性的需求。虽然这些产品极大地改善了人们的生活，但是也因为开发和利用了大量的自然资源，对地球的生态环境造成了破坏；其中，大量废弃淘汰产品的零部件由于处置不当而造成的固态垃圾对环境的污染日益严重，也造成大量可重用资源的浪费。自上个世纪90年代以来，各国的产业结构向对环境无污染或少污染方向发展，到21世纪全球性“绿色消费”的日益升温和各国环保法规的出台，绿色制造和绿色设计是制造业的必经之路。这为企业提供了一个新的竞争平台，企业只有尽早采用绿色设计的方法设计生产公司的产品才能在市场竞争中占据主动地位。因此，如何缩减产品设计周期，实现产品多样化满足客户差异性需求，同时使产品在整个产品生命周期中减少环境污染，获得一定的环境效益，且废弃的产品易于拆卸、回收、重用和处理一直是企业和学术界研究的热点问题。
1.2研究背景和意义
本文的研究工作基于国家自然科学基金项目“面向参与者视角的产品设计过程复杂适应性研究”（项目编号：50805108）、“响应需求变更的设计过程演化机制与动态调控方法研究”（项目编号：51175388）。
自上个世纪以来，科技不断进步，工业制造业得到迅猛发展。大量工业产品不断地被推出，一方面满足了市场需求，另一方面，由于废弃工业产品数量持续猛增，且得不到很好地回收，恶化了我们赖以生存的生态环境，同时浪费了许多资源。例如，就汽车制造产业来讲，全球汽车制造业对生产材料有巨大的需求，其所占材料资源比例如图1.1所示[1]。在如今有限资源越来越少的情况下，完善汽车报废回收利用体系对维持良好的生态环境，高效使用有限资源，促进汽车制造产业绿色发展具有重要意义。已有很多国家制定了汽车报废回收利用体系，一些跨国汽车也在不同程度上开发绿色产品。如美国三大汽车公司：通用、福特、戴姆勒克莱斯勒于1991年成立了车辆回收联盟，共同出资研究报废汽车回收利用技术，规范了汽车回收利用流程；在2001年制订《未来报废汽车回收利用指南》，计划2020年美国报废汽车回收利用率达到95％[2]。日本丰田汽车制定再生利用蓝