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第1章 绪论 1

1.1 产品设计模式的进化 1

1.1.1 产品开发模式的发展 1

1.1.2 产品设计在产品开发中的地位 2

1.2 绿色设计的概念与内涵 3

1.3 绿色设计的研究与应用成果 4

1.3.1 绿色设计研究机构与学术成果 4

1.3.2 企业绿色设计应用成果 5

1.4 产品绿色设计的实施 9

1.4.1 实施的障碍 9

1.4.2 实施的关键 10

1.5 本书编写的目的 10

第2章 绿色设计理论与方法基础 12

2.1 绿色产品及其内涵 12

2.2 产品生命周期设计理论 14

2.3 产品并行设计理论 16

2.3.1 并行设计基本概念 16

2.3.2 绿色产品并行设计 17

2.4 模块化设计方法 17

2.4.1 基本概念 17

2.4.2 模块化设计的分类 18

2.4.3 模块化设计关键技术 19

2.5 TRIZ设计方法 22

2.5.1 TRIZ简介 22

2.5.2 TRIZ的理论基础 23

2.5.3 TRIZ的分析工具 25

2.5.4 知识数据库 30

2.5.5 绿色创新设计方法 34

第3章 绿色材料选择设计 37

3.1 基础知识 37

3.1.1 绿色材料 38

3.1.2 绿色材料选择的影响因素 39

3.1.3 绿色材料选择原则 39

3.1.4 材料选择方法 40

3.2 案例分析 41

3.2.1 FA206B型梳棉机锡林绿色材料设计 41

3.2.2 减速器高速轴的绿色材料选择设计 43

3.3.3 洗碗机内胆材料选择设计 44

第4章 结构减量化设计 46

4.1 结构减量化设计概述 46

4.2 结构减量化设计准则 47

4.3 结构减量化设计方法 48

4.3.1 采用轻量化材料实现减量化 48

4.3.2 结构优化实现减量化 49

4.4 高速机床工作台的减量化设计 51

第5章 可拆卸结构设计 53

5.1 设计准则 53

5.2 可拆卸设计方法概述 56

5.3 可拆卸设计信息模型 58

5.3.1 基本定义 58

5.3.2 基于连接元的可拆卸设计信息模型构建方法 61

5.3.3 注塑机合模装置的可拆卸设计信息模型 66

5.4 串行拆卸序列规划方法 66

5.4.1 拆卸序列规划问题的粒子群模型 67

5.4.2 粒子适应度 67

5.4.3 完全拆卸序列规划方法及案例分析 68

5.4.4 目标驱动递归推理法 70

5.4.5 目标选择性序列优化方法及案例分析 71

5.5 并行拆卸序列规划方法 74

5.5.1 问题描述 74

5.5.2 基于分枝定界法的并行拆卸序列规划方法与案例分析 74

5.5.3 基于遗传算法的并行拆卸序列规划方法与案例分析 78

5.5.4 基于模糊粗糙集的并行拆卸序列规划方法 82

5.6 可拆卸性评价与反馈 86

5.6.1 多粒度层次可拆卸性评价模型 86

5.6.2 评价方法与步骤 89

5.6.3 波轮式洗衣机的可拆卸评价案例分析 90

5.7 可拆卸结构设计案例分析 93

5.7.1 静电涂油机的可拆卸结构设计 93

5.7.2 Power Mac G4 Cube的嵌入式拆卸设计 94

5.7.3 转盘式双色注塑机合模装置的可拆卸结构设计 96

第6章 再制造设计 101

61再制造工程概述 101

6.1.1 再制造的内涵 101

6.1.2 再制造工程主要研究内容 104

6.1.3 再制造加工方法 105

6.2 再制造设计方法 106

6.2.1 再制造设计概述 106

6.2.2 基于准则的再制造设计方法 107

6.2.3 面向全生命周期的再制造设计方法 109

6.2.4 基于评价工具的再制造设计方法 111

6.2.5 基于拆卸分析的再制造设计 114

6.2.6 再制造结构优化策略 116

6.3 再制造设计案例分析 117

6.3.1 手持军用红外热像仪的再制造设计 117

6.3.2 柯达相机的再制造设计 119

6.3.3 QR轿车变速箱的再制造设计 121

第7章 产品低碳设计 125

7.1 低碳设计概述 125

7.1.1 低碳设计的概念与内涵 125

7.1.2 低碳产品 125

7.1.3 产品碳足迹及其量化 126

7.2 低碳设计方法 128

7.2.1 产品碳排放结构单元映射模型 128

7.2.2 基本结构单元碳足迹量化方法 128

7.2.3 设计改进 133

7.3 液晶显示器的低碳设计案例分析 135

第8章 产品绿色设计评价 139

8.1 绿色设计评价指标 139

8.1.1 评价指标的选择原则 139

8.1.2 评价指标的分类 140

8.2 绿色设计评价方法简介 140

8.3 生命周期评价方法的技术框架 141

8.3.1 发展历程简介 141

8.3.2 生命周期评价的内涵 142

8.3.3 生命周期评价的相关术语 143

8.3.4 生命周期评价实施步骤 143

8.4 典型生命周期评价方法 147

8.4.1 EPS方法 147

8.4.2 CML方法 147

8.4.3 生态指数法 147

8.5 生命周期评价工具 148

8.5.1 GaBi 148

8.5.2 SimaPro 150

8.5.3 LCAiT 151

8.5.4 PEMS 151

8.5.5 TEAM 151

8.6 生命周期评价方法案例 151

8.6.1 电脑显示器的生命周期评价 151

8.6.2 碎石机的生命周期评价 160

8.6.3 基于GaBi的汽车转向器防尘罩的生命周期评价 164

第9章 产品绿色设计综合案例 169

9.1 绿色设计流程与工具 169

9.1.1 绿色设计流程 169

9.1.2 常用绿色设计工具 170

9.2 鼠标的绿色设计案例分析 171

9.2.1 目标产品 171

9.2.2 产品基本资料分析 171

9.2.3 建立核查清单 172

9.2.4 绿色设计策略和方案 174

9.3 产品绿色设计成功案例赏析 175

9.3.1 AQUS系统 175

9.3.2 Dell Studio Hybrid绿色迷你台式机 176

9.3.3 环保车轮 176

9.3.4 人力洗衣机 176

9.3.5 太阳能无线键盘 177

9.3.6 环保电池 177

9.3.7 Toyota自行车 177

9.3.8 个人电脑的绿色设计 177

9.3.9 丰田汽油电力混合驱动轿车——Prius 179

9.3.10 Loewe Opta电视机 179

附录 新TRIZ矛盾矩阵 181

参考文献 194