环境意识机械设计PDF电子书下载

第1章 环境化设计（DfE）：策略、实践、指导原则、方法和工具 1

1.1引言 1

1.1.1环境化设计 2

1.1.2新产品开发决策 2

1.1.3环境目标 3

1.2建立环境程序设计 3

1.2.1识别和了解风险承担者 3

1.2.2建立环境目标 4

1.2.3度量选择 6

1.2.4将DfE融合到设计过程中 7

1.2.5融合所有片段 8

1.3执行DfE流程 8

1.3.1产品启动文件 9

1.3.2初始环境审核 9

1.3.3概念性设计环境审核 9

1.3.4详细设计环境审核 10

1.3.5最终环境审核 10

1.3.6发布后的审核 10

1.3.7反馈环 10

1.4运用DfE工具 10

1.4.1指导原则与核对表文件 10

1.4.2产品设计矩阵 11

1.4.3环境影响分析 11

1.4.4生命周期评价 12

1.5 DfE创新举例 13

1.5.1不用电池的手电筒 13

1.5.2无电池遥控器 13

1.5.3东芝的GR-NF415GX冰箱 13

1.5.4松下碱离子净水器 14

1.6结论 14

参考文献 15

第2章 可持续发展的产品设计：全新评价方法与案例研究 17

2.1引言 17

2.1.1定义 17

2.1.2背景 17

2.2产品可持续发展的驱动力 18

2.2.1法规驱动力 19

2.2.2经济驱动力 23

2.2.3社会驱动力 23

2.2.4可持续发展驱动力之间的相互关系 24

2.3产品生命周期的阶段 24

2.3.1“从摇篮到摇篮”生命周期方法 25

2.3.2 6R概念 25

2.3.3闭环生命周期系统及开环生命周期系统 26

2.4可持续发展的产品设计 27

2.4.1产品可持续发展的测定与评价 27

2.4.2产品的可持续发展指数（PSI） 28

2.4.3开发产品可持续发展指数（PSI）的最新进展 30

2.4.4评价产品整个生命周期中的可持续发展指数的新方法 31

2.5案例研究 34

2.5.1案例研究1：汽车工业中铝制产品的总生命周期分析 34

2.5.2案例研究2：消费类电子产品的新产品评分方法 36

2.6总结与展望 41

参考文献 41

第3章 生命周期设计 44

3.1生命周期设计开发的历史影响 44

3.2生命周期定义的设计 45

3.2.1环境化设计 45

3.2.2生态设计 46

3.2.3环境意识设计 46

3.2.4绿色工程与绿色设计 46

3.2.5工业生态学和“从摇篮到摇篮”设计 46

3.3生命周期的设计动机 47

3.3.1谁对环境影响负责 47

3.3.2环境影响 47

3.3.3管理性激励因素 48

3.3.4是什么推动了业务 50

3.4生命周期设计原则 51

3.4.1产品设计原则 51

3.4.2包装设计原则 52

3.4.3材料设计考虑 52

3.4.4产品制造设计原则 53

3.4.5产品销售设计原则 53

3.4.6产品使用设计原则 54

3.4.7产品维修设计原则 54

3.4.8产品寿命终止设计原则 54

3.4.9其他原则 55

3.5生命周期设计方法 56

3.5.1在产品定义和概念性设计过程中使用的方法 57

3.5.2在具体化或详细设计过程中使用的方法 57

3.6生命周期工具设计 57

3.6.1设计工具 59

3.6.2产品定义 59

3.6.3指示物 63

3.6.4环境成本会计工具 66

3.7生命周期设计的实施 66

3.7.1如何在企业中实施DfLC 67

3.7.2工业生命周期设计方法 68

3.8实施过程举例 68

3.8.1单一生命周期阶段的考虑事项 69

3.8.2多生命周期阶段的考虑事项 70

3.8.3产品生命周期之外的考虑事项 70

3.9生命周期设计的明天 71

3.9.1设计式样变化 71

3.9.2生命周期影响的未来设计 73

参考文献 74

第4章 逆向工程的基本原理和应用 81

4.1引言 81

4.1.1逆向工程的动机 81

4.1.2需求与益处 83

4.2逆向工程过程范例 83

4.2.1第1步：解剖产品 85

4.2.2第2步：获取相关产品数据 87

4.2.3第3步：产品数据数字化 91

4.2.4对柯达一次性相机的分析 94

4.3逆向工程的明天 97

致谢 101

参考文献 101

第5章 可靠性设计 103

5.1引言 103

5.2常见的可靠性术语与定义 103

5.3设计失效和其常见原因 104

5.4关于产品可靠性的设计过程 104

5.5浴缸失效率曲线 105

5.6通用可靠性计算公式 106

5.6.1故障密度函数 106

5.6.2可靠性函数 106

5.6.3失效率函数 107

5.6.4平均无故障时间 107

5.7可靠性结构 108

5.7.1串联网络 108

5.7.2并联网络 109

5.7.3 n选m网络 109

5.8可靠性评价方法 110

5.8.1失效模式和影响分析 110

5.8.2零件计数法 110

5.8.3故障树分析 111

5.8.4马尔可夫法 113

5.8.5应力强度建模法 114

5.9可靠性分配法 114

5.9.1类似常见系统可靠性分配法 115

5.9.2影响因素法 115

5.9.3混合法 115

5.10人的可靠性和共因失效 115

5.11失效数据源和可靠性标准 116

参考文献 117

第6章 可维护性设计 119

6.1引言 119

6.1.1可维护性 120

6.1.2稳态与瞬态对比 122

6.1.3预防性维护的基本策略 123

6.1.4预防性维护的实施 123

6.2概率和随机变量概述 125

6.2.1随机变量 125

6.2.2离散分布 126

6.2.3连续分布 130

6.2.4数据分离的帕累托分析 133

6.3系统可靠性与可用性概述 134

6.3.1可靠性模型 134

6.3.2一些常用分布的强度函数 138

6.3.3三参数的Weibull概率分布 139

6.3.4利用经验数据估算R（t）、v（t）和f（t） 140

6.3.5失效过程建模 140

6.4可修复系统与可用性分析 144

6.4.1系统有效性度量的定义 145

6.4.2修复率和失效率 147

6.4.3可维护性建模 147

6.4.4预防性维护与纠正性维护对比 151

6.4.5可靠性与理想化维护 151

6.4.6不完全维护 155

6.4.7建模可用性 157

6.4.8相干函数与系统可用性 160

引用的参考文献 161

参考文献 162

第7章 再利用与重复使用技术 165

7.1引言 165

7.2再利用技术 165

7.2.1过程概述 166

7.2.2分解 166

7.2.3粉碎 168

7.2.4分离技术 170

7.3重复使用 176

7.3.1重复使用策略 176

7.3.2维护数据与分析 177

7.3.3使用寿命监控 179

7.3.4未来的策略：销售服务而不是产品？ 184

7.4结束语 186

参考文献 186

第8章 再制造过程设计 189

8.1再制造简介 189

8.1.1定义 189

8.1.2潜在优势 190

8.1.3行业规模 190

8.1.4客户需求 191

8.2再制造的基本业务实践 191

8.2.1基本业务情况 192

8.2.2行业的原材料：来自客户的核心部件 192

8.2.3第三方再制造 193

8.2.4 OEM再制造 193

8.2.5客户退货——OEM再制造的驱动力 194

8.3再制造设施过程 195

8.3.1典型的设施级再制造过程 195

8.3.2检查与测试过程 195

8.3.3清洗过程 196

8.3.4整修过程 199

8.3.5信赖员工技能与自动化对比 200

8.4决定性设计原则和提高重复使用的策略 200

8.4.1产品或部件再制造 200

8.4.2产品结构设计指导原则 201

8.4.3产品维护与维修指导原则 202

8.4.4逆向物流设计 202

8.4.5零件多样化与标准化对比 203

8.4.6危险材料与关注物质 203

8.4.7特意采用专利技术 204

8.4.8固有不确定性 204

8.5硬件设计指导原则 204

8.5.1基本资源与概述 205

8.5.2分类指导原则 205

8.5.3分解指导原则 206

8.5.4重新组装设计 207

8.5.5清洗 207

8.5.6更换、调整、维修 208

8.5.7检查与测试 208

8.6再制造设计的冲突 208

8.7设计决策支持工具 210

8.8综述 210

参考文献 211

第9章 绿色设计的材料选择 214

9.1引言 214

9.2为什么要选择材料 215

9.3绿色设计过程 215

9.4绿色设计中影响材料选择的因素 218

9.4.1材料特性 219

9.4.2制造问题 221

9.4.3环境问题 221

9.5材料数据来源 222

9.6材料选择过程的步骤 223

9.6.1筛选 223

9.6.2材料分级 223

9.6.3确定备选材料 223

9.7材料选择方法 224

9.7.1成本与特性对比分析 225

9.7.2 Pugh决策矩阵方法 226

9.7.3权重因数 226

9.7.4材料选择的专家系统 228

9.7.5性能指数方法 229

9.8结束语 233

参考文献 233

附录A材料性质 233

附录B制造过程 234

第10章 在环境意识设计中运用全面质量管理与六西格玛流程 235

10.1什么是全面质量管理 235

10.1.1传统质量 235

10.1.2新方法 235

10.1.3质量的定义 236

10.2环境意识对设计的影响 236

10.2.1新客户 236

10.2.2采用TQM/SS的优势 237

10.3 TQM/SS方法 237

10.3.1定义 237

10.3.2测量 239

10.3.3分析 243

10.3.4设计 244

10.3.5核实与确认 249

参考文献 253

引用的参考文献 253