再制造設(shè)計理論及應(yīng)用

前言

　　自20世紀(jì)以來，人類文明得到了迅猛發(fā)展，在推動人類進(jìn)步的過程中，制造業(yè)起到了重要作用。但以大量消耗自然資源和無償利用環(huán)境為主要標(biāo)志的舊制造方式，在創(chuàng)造巨大物質(zhì)財富和社會文明的同時，也造成了全球性的生態(tài)破壞、資源短缺、環(huán)境污染等重大問題。這種生產(chǎn)方式若不改變，勢必危及人類的生存環(huán)境，給人類的未來造成災(zāi)難性的，甚至難以挽回的損失?！　∥覈且粋€人口眾多、人均資源相對缺乏的國家，當(dāng)前機(jī)電產(chǎn)品，特別是廢舊機(jī)電產(chǎn)品的報廢正在進(jìn)入高峰期，如何有效使廢舊機(jī)電產(chǎn)品資源化，最大化地利用有限資源，減少環(huán)境污染，是我們當(dāng)前面臨的重大問題。再制造工程以其巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會效益而越來越受到關(guān)注，并成為我國建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展社會的重要組成部分。　　再制造工程是通過多學(xué)科綜合、交叉、復(fù)合并系統(tǒng)化后正在形成的一個新興學(xué)科，包含的內(nèi)容十分廣泛，涉及機(jī)械工程、材料科學(xué)與工程、信息科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等多種學(xué)科的知識和研究成果，主要包括再制造基礎(chǔ)理論、再制造關(guān)鍵技術(shù)、再制造質(zhì)量控制、再制造工程應(yīng)用、裝備應(yīng)急再制造及裝備再制造管理等內(nèi)容，再制造設(shè)計是貫穿于裝備再制造全過程的重要內(nèi)容，是再制造領(lǐng)域研究的重要方向。　　近年來，本書作者在承擔(dān)自然科學(xué)基金“再制造設(shè)計基礎(chǔ)與方法”以及其他領(lǐng)域相關(guān)再制造設(shè)計的科研項(xiàng)目中，對再制造設(shè)計的基礎(chǔ)理論、內(nèi)容體系及應(yīng)用進(jìn)行了研究，建立了再制造性的概念，探討了產(chǎn)品設(shè)計中的再制造性設(shè)計方法以及廢舊產(chǎn)品的再制造性評價方法，并對再制造工程中的保障資源、工程管理及工藝技術(shù)設(shè)計進(jìn)行了研究?！　”緯越榻B作者再制造設(shè)計領(lǐng)域的研究成果為主，同時參考了國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計理論的研究及應(yīng)用進(jìn)展情況。全書共分8章，第1章介紹了再制造設(shè)計的內(nèi)涵及其發(fā)展背景；第2章介紹了產(chǎn)品再制造性的概念、設(shè)計技術(shù)及評價方法；第3章介紹了再制造工程中再制造設(shè)計的相關(guān)要素；第4章介紹了再制造過程中的保障資源設(shè)計；第5章介紹了再制造過程中的管理內(nèi)容設(shè)計；第6章介紹了再制造過程中的工藝與技術(shù)設(shè)計；第7章介紹了先進(jìn)的再制造思想及技術(shù)；第8章進(jìn)行了再制造設(shè)計的工程應(yīng)用實(shí)例分析。編寫此書的目的，既是為了宣傳和推廣已有的再制造設(shè)計研究成果和內(nèi)容體系，又是為了與讀者攜手共同促進(jìn)我國再制造設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展?！　”緯晒氖聶C(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用、維修、再制造、資源化的工程技術(shù)人員、管理人員、研究人員參考，并可供高等院校機(jī)械類專業(yè)師生選用?！　√貏e感謝中國工程院徐濱士院士為本書作序，感謝國家自然科學(xué)基金委員會、再制造技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位給予作者的資助及大力支持。本書的部分內(nèi)容參考了同行的著作及研究報告，在此謹(jǐn)向他們致以誠摯的謝意?！　∮捎谧髡咚接邢?，且書中涉及的理論和方法發(fā)展迅速，不足之處在所難免，謹(jǐn)祈專家和讀者斧正。

內(nèi)容概要

本書著重闡述了再制造設(shè)計的相關(guān)原理及工程應(yīng)用，是一本理論與實(shí)踐相結(jié)合的專著。本書內(nèi)容包括：再制造性設(shè)計、再制造設(shè)計分析、再制造保障資源設(shè)計、再制造管理設(shè)計、再制造工藝與技術(shù)設(shè)計、先進(jìn)再制造設(shè)計思想及技術(shù)、再制造應(yīng)用實(shí)例。本書既注重再制造設(shè)計的基礎(chǔ)理論，又注重再制造設(shè)計的工程化應(yīng)用，對于從事再制造理論研究及工程應(yīng)用的人員都有較大的參考價值。

書籍目錄

序自序前言第1章　緒論  1.1　再制造設(shè)計概述    1.1.1　再制造工程的內(nèi)涵    1.1.2　再制造與相關(guān)學(xué)科、專業(yè)間的關(guān)系    1.1.3　再制造設(shè)計的內(nèi)涵    1.1.4　再制造設(shè)計的基本觀點(diǎn)  1.2　再制造效益分析    1.2.1　資源效益    1.2.2　環(huán)保效益    1.2.3　經(jīng)濟(jì)效益    1.2.4　社會效益    1.2.5　軍事效益第2章　再制造性設(shè)計  2.1　再制造性基礎(chǔ)    2.1.1　再制造性定義    2.1.2　再制造性函數(shù)    2.1.3　再制造性參數(shù)  2.2　再制造性設(shè)計分析    2.2.1　再制造性分析    2.2.2　再制造性設(shè)計準(zhǔn)則    2.2.3　再制造性定性設(shè)計分析    2.2.4　再制造性定量指標(biāo)分析  2.3　再制造性設(shè)計技術(shù)    2.3.1　再制造性建模    2.3.2　再制造性分配    2.3.3　再制造性預(yù)計    2.3.4　再制造性試驗(yàn)與評定  2.4　廢舊產(chǎn)品再制造性評價    2.4.1　再制造性影響因素分析    2.4.2　再制造性的定性評價    2.4.3　再制造性的定量評價  2.5　再制造性工程    2.5.1　基本概念 　 2.5.2　再制造性工程框架　  2.5.3　再制造性工程與其他專業(yè)工程的關(guān)系　  2.5.4　再制造性工程的發(fā)展措施第3章　再制造設(shè)計分析　3.1　再制造方案分析　  3.1.1　再制造方案　  3.1.2　再制造策略　  3.1.3　再制造級別　  3.1.4　再制造思想  3.2　廢舊件失效模式分析    3.2.1　失效概述    3.2.2　廢舊件的失效模式    3.2.3　再制造中的廢舊件失效分析    3.2.4　廢舊軸的失效分析實(shí)例  3.3　廢舊件壽命預(yù)測分析    3.3.1　壽命預(yù)測的作用    3.3.2　影響壽命模型的因素    3.3.3　疲勞壽命的預(yù)測    3.3.4　蠕變壽命的預(yù)測  3.4　再制造工作分析    3.4.1　概述    3.4.2　再制造工作分析的內(nèi)容和步驟    3.4.3　再制造工作分析所需信息  3.5　再制造費(fèi)用分析    3.5.1　概述    3.5.2　再制造周期費(fèi)用估算方法    3.5.3　再制造周期費(fèi)用分析流程模型    3.5.4　再制造周期費(fèi)用分解及計算    3.5.5　再制造產(chǎn)品費(fèi)用一效能分析  3.6　再制造時機(jī)分析    3.6.1　產(chǎn)品壽命的浴盆曲線    3.6.2　產(chǎn)品退役形式    3.6.3　再制造時機(jī)選擇  3.7　再制造環(huán)境分析    3.7.1　生命周期評價概述    3.7.2　再制造周期環(huán)境影響評價　　……第4章　再制造保障資源設(shè)計第5章　再制造管理設(shè)計第6章　再制造工藝與技術(shù)設(shè)計第7章　先進(jìn)再制造設(shè)計思想及技術(shù)第8章　再制造應(yīng)用實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　再制造于第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來后，各國都對再制造給予了很多的關(guān)注。國外學(xué)者將再制造定義為：將廢舊產(chǎn)品制造成“如新品一樣好”的再循環(huán)過程，并且認(rèn)為再制造是再循環(huán)的最佳形式。再制造在英文中有多種表示方法，如Rebuilding、Refurbishing、Recondifioning、Over-hauling，這些都是常用的再制造術(shù)語。然而在越來越多的關(guān)于再制造的文獻(xiàn)中，Remanufacturing已逐漸成為一個國際標(biāo)準(zhǔn)的再制造學(xué)術(shù)名詞，用這個單詞來描述將廢舊的但還可再用的產(chǎn)品恢復(fù)到如新品一樣狀態(tài)的工藝過程。目前，國際交流中常用“Rernan”作為“Rermnufacturing’的簡寫直接應(yīng)用，表示再制造的意思，同時Reman可以給人更多的聯(lián)想，擁有更豐富的內(nèi)涵。　　自20世紀(jì)90年代以來，中國工程院徐濱士院士對再制造進(jìn)行了深入研究，結(jié)合產(chǎn)品的全壽命周期內(nèi)容，將再制造工程定義為：“是以產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計和管理為指導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為目標(biāo)，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，來修復(fù)或改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱”。簡言之，再制造工程就是廢舊機(jī)電產(chǎn)品高科技維修的產(chǎn)業(yè)化。再制造的重要特征是再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和性能達(dá)到甚至超過新品，成本僅為新品的50％左右，節(jié)能60％左右，節(jié)材70％以上，對環(huán)境的不良影響與制造新品相比顯著降低。　　再制造工程包括對廢舊（報廢或過時）產(chǎn)品的修復(fù)或改造，是產(chǎn)品全壽命周期中的重要內(nèi)容，存在于產(chǎn)品全壽命周期中的每一個階段，如圖1－1所示。

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