可拆解性的家电产品结构改进设计论文_吴卫锋

(广东美的厨房电器制造有限公司 广东佛山)

摘要:随着社会的全面发展,可拆解性的家电产品结构改进设计十分重要。其能够使得家电产品结构的设计体系得到相应的优化。本文主要针对可拆解性的家电产品结构改进设计进行分析,并提出了相应的优化措施。

关键词:可拆解性 家电产品 结构改进 设计

由于人们生活水平不断的提高,家电产品的使用量也在不断的呈现增长的趋势,但是现在越来越多的家电产品使用周期却在不断的缩短。家电产品的更新换代速度太快,淘汰率也在不断的上升,这种情况一方面能够促使企业不断的研发新的产品从而导致了各种能源的过度消耗,另一方面被淘汰的家电由于拆解回收管理方式存在问题给环境带来了严重的污染。所以,采用多种不同的形式使得可拆解性的家电产品结构得到相应的改进十分关键。

一、可拆解性的家电产品结构改进概况分析

1.1家电产品结构改进现状

淘汰家电产品以比较经济环保的方式实现零部件的能源回收利用和材料的循环,从而减少对自然资源的开采,降低环境污染。产品报废后高效回收利用的重要条件就是拆解,一方面有利于材料高纯度回收,另一方面有利于零件的再利用。然而,传统家电产品在结构设计时,材料的有效利用和装配的方便快捷是首先要考虑的问题,相对来说报废后的再利用和无害化处理考虑的就很少,具有一次性开发的显著特点。【1】

随着ROHS指令、REACH指令、WEEE指令等一系列环保法规的出台,家电产品对于国内的一些企业来说出口压力越来越大,对于现在国内外出台的相关法律法规的要求,同时提高企业的竞争力,开展家电产品的可拆解结构设计显得尤为重要。

1.2可拆解结构设计数据信息表达

家电产品可拆解结构改进设计需要首先建立简单的模型,对于可拆解结构改进设计过程中的数据信息加以体现,可拆解结构改进设计的内容要明确,同时数据库设计和相似实例检索提供索引。在家电产品结构进行可拆解设计过程中,首先要解决的问题是稳定性,也就是说家电在使用了一段时间后,零部件及连接的方法拆解性能保持不变;其次要解决的问题是连接结构的拆解的难易程度。其中每个问题会延伸出很多不同的问题,同时每个问题也对应许多个不同的解决方案。

二、家电产品可拆解结构设计方案

依据可拆解结构设计内容,并且结合实例推理,家电产品可拆解结构设计可以分为四个基本的步骤:基本问题分析、可拆解结构设计经验借鉴、制定可拆解结构设计方案和方案评估与实施。【2】

2.1 基本问题分析

基本问题分析是可拆解结构设计的准备工作,其目的是分析要研究的对象、主要影响因素、可操作性和经济性。基本问题分析进程如下:

(1)对象选择:

在对家电产品基本结构、功能需求和环保法规等因素综合考虑的基础上,明确进行可拆解性设计的结构范围,并寻找出最合适的对象来进行设计。

(2)对象分析

对象选择完成后要对其进行分析,可拆解结构设计问题的类型和表现的形式也会在分析过程中得到。

(3)对象评估

对可拆解结构改进设计进行可操作性和经济性的评估。

2.2 可拆解结构设计经验借鉴

好的产品的可拆解结构设计经验对产品的可拆解性设计是非常有帮助的。这个过程最主要的目的是把相似可拆解结构设计的经验借鉴过来,对家电产品的可拆解结构设计进行指导。实施过程如下:

(1)寻找相似可拆解结构设计实例

通过系统检索可以实现对可拆解结构设计实力库的系统相似实例的寻找,或者人为的从身边的实例凭借经验来进行寻找(本文中设计方案是在实力库系统支持下进行的)。【3】首先进行检索范围的确定,其次再将这些实例的表现形式和改进设计原则进行相似度计算。从而获得最相似可拆解结构改进方案。

(2)相似可拆解结构设计实例修正

我们在案例中寻找出来的相似案例的设计也不一定完全符合我们对家电产品设计的各种要求,所以在我们检索完成后的设计案例根据问题分析结果和设计规则加以修改和完善,使其满足家电产品的设计要求。

2.3 制定可拆解结构设计方案

家电设计人员和研发人员制定可拆解结构设计方案,设计人员与研发人员在产品可拆解结构设计和相似设计实例设计方法的指导下,对每一个设计对象进行可拆解结构设计分析研究,并制定相应的最合适的可拆解结构改进设计方案。

2.4方案评估与实施

可拆解结构设计方案制定后对方案进行评估并加以实施。【4】

(1)方案评估

可拆解结构设计方案评估包含以下三方面内容:

A 经济性评估:采用经济性分析的方式对可拆解结构改进设计后的家电的成本和效益等进行分析,并得出相应的结果。

B 功能需求评估:结构改进设计后要满足家电原有的功能需求。

C 环境性评估:在对家电可拆解结构设计前后差异进行分析的过程中,使用生命周期评价的方法,并得出不同家电在整个生命周期内对环境影响的定量分析结果。

(2)方案实施

方案评估通过后就可以对方案进行实施。在我们已经选定的方案对家电进行可拆解结构改进设计后生产的家电一定要进行实物的评估,只有这个评估通过后家电产品可拆解结构设计才算是真正的通过,否则还需要对设计方案进行进一步的完善。直到按照我们选定的方案设计出来的家电产品通过各项评估,并将设计方案录入实例库中,家电可拆解结构改进设计方案才算完成。

图1

三、可拆解性的家电产品结构改进设计方法

3.1体系结构的设计

在进行家电产品结构的设计时,其需要对产品的内部结构进行较为明确的体系分析。在进行拆解之前,其需要对家电进行综合性的体系评估。并对其可拆解的方式进行综合性的探讨。在连接体系上,其需要结合实际的情况,对不同的连接结构进行综合性的结构改进。其可拆解性的评估内容如图1所示。

从上图中我们能够十分清晰的看到,在进行拆解的过程中,其首先需要对基本的问题进行相应的分析。明确问题类型以及主体表现形式。让设计对象的选择更加合理。在结构设计方面,其需要对各种经验进行相应的借鉴,从而使得整体的拆解方案得到确定。同时,还要对家电产品进行相似性的修正。在实际方案修正以及评估上,其需要对各种功能进行有效地实践。让家居信息得到完善。最终使得可拆解性家电产品结构设计的效率得到显著性的提升。【5】

3.2方案实施评估

在进行方案的整体实施以及评估的过程中,其需要对不同的实例进行综合性的数据分析。与此同时,其需要按照已定的方案对对家电产品的需求进行综合性的数据控制。这样, 在整体的评估时,其方案设计体系对各项评估的数据能够进行实例的认证。这样,当库中家电可拆卸结构得到完善时,其家电产品结构的拆卸会更加简单,从而使得拆卸成本更加低廉。

四、结语

可拆解性的家电产品结构改进设计十分重要,其能够使得家电产品的体系得到优化。在进行拆解的过程中,其首先需要采用多种不同的形式使得产品的改进现状进行分析,然后结合其整体的体系设计方案,对多种不同的改进方案进行全面性的优化。最终使得拆解效率得到显著性的提高。

参考文献

[1] 田广东,储江伟,金晓红,张铜柱,王虎.基于概率的产品可拆解性评价方法及数学描述[J].计算机集成制造系统. 2016(06)

[2] 金晓红.基于概率论的汽车产品可拆解性评价方法研究[D].吉林大学 2013(15)

[3]彭博. 家电下乡和以旧换新对我国家电制造业市场势力的影响[D].西南财经大学,2014.

[4]曾志敏,赵新,宋彬. 面向可拆解性的家电产品结构改进设计方案[J]. 日用电器,2013,(09):46-49.

[5]徐爱. 家电产业绿色供应链定价的博弈模型研究[D].大连理工大学,2013.

论文作者:吴卫锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/6

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