現(xiàn)代設(shè)計方法課后習(xí)題解答

現(xiàn)代設(shè)計方法作業(yè) 第五章 相似設(shè)計與模塊化設(shè)計 1、就某機電、家具、家電產(chǎn)品，談?wù)勅绾芜M(jìn)行模塊化設(shè)計？ 答：模塊化設(shè)計是近年來發(fā)達(dá)國家普遍采用的一種先進(jìn)設(shè)計方法，它的核心思 想是將系統(tǒng)按功能分解為若干模塊，通過模塊的不同組合，可以得到不同品種、 不同規(guī)格的產(chǎn)品。而數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的特點也決定了模塊化設(shè)計方法對于數(shù)控機 床設(shè)計的適用性： 1) 同一類型的數(shù)控機床均可劃分為基本相同的若干部分； 2) 同一類型的數(shù)控機床通過一個或若干個基本參數(shù)的變化形成不同規(guī)格的； 3) 同一類的數(shù)控機床盡管有著各種不同的結(jié)構(gòu)布局和用途范圍，但其基本控制、 運動功能和工作原理是相同的； 4) 數(shù)控機床中有不少獨立的功能單元，如導(dǎo)軌副、絲杠副、冷卻系統(tǒng)、潤滑系 統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。這一特點使其適應(yīng)于模塊化設(shè)計 方法； 5) 數(shù)控機床的加工要求向高速、高精度方向發(fā)展，要求機床結(jié)構(gòu)具有高剛度、 高可靠性，機床基礎(chǔ)大件 (床身、工作臺、主軸箱、滑鞍、立柱等 ) 的結(jié)構(gòu)動、 靜態(tài)特性和傳動系統(tǒng)的高剛性成為設(shè)計的主要矛盾； 6) 數(shù)控機床采用計算機控制技術(shù)，使機床的機械傳動機構(gòu)大為簡化； 7) 市場競爭和市場需求的多變，要求數(shù)控機床產(chǎn)品規(guī)格和功能多樣化、性能好、 成本低、制造周期短； 8) 隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的發(fā)展，許多數(shù)控機床功能部件已實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)和 商品化。 對于數(shù)控機床而言，模塊化設(shè)計是指將機床上同一功能的單元，設(shè)計成具有不 同用途或性能的、可以互換選用的模塊，用以更好地滿足用戶需要的一種設(shè)計 方法。數(shù)控機床的整體結(jié)構(gòu)可以分解為單個部件的有機組合。通過功能分析， 使得功能相同或相似，聯(lián)接接口相同，而性能、用途不同的各種功能單元，經(jīng) 過選擇、優(yōu)化、簡化和統(tǒng)一，形成各種具有獨立功能的單元模塊。通過對機床 單元模塊選擇、使模塊間有機地匹配與連接，進(jìn)而組合成各種通用機床、變型 機床和專用機床。 模塊化設(shè)計的一般過程： 模塊化設(shè)計分為兩個不同層次，第一個層次為系列模塊化產(chǎn)品研制過程，需 要根據(jù)市場調(diào)研結(jié)果對整個系列進(jìn)行模塊化設(shè)計，本質(zhì)上是系列產(chǎn)品研制過程， 如圖 2.1 所示。 開始 市場調(diào)查與分析 進(jìn)行產(chǎn)品功能分析 擬定產(chǎn)品系列型譜 確定參數(shù)范圍及主參數(shù) 劃分模塊 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計 形成模塊庫 編寫技術(shù)文件 結(jié)束 圖 2.1 模塊化系列產(chǎn)品研制過程 - 3 - 第二個層次為單個產(chǎn)品的模塊化設(shè)計，需要根據(jù)用戶的具體要求對模塊進(jìn)行選 擇和組合，并加以必要的設(shè)計計算和校核計算，本質(zhì)上是選擇及組合過程，如 圖 2.2 所示。 開始 劃分模塊 劃分模塊 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計 劃分模塊 劃分模塊 劃分模塊 結(jié)束 圖 2.2 模塊化產(chǎn)品設(shè)計過程 總的說來，模塊化設(shè)計遵循一般技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計步驟，但比后者更復(fù)雜，花費 更高，要每個零部件都能實現(xiàn)更多的部分功能。 1.市場調(diào)查與分析 模塊化設(shè)計成功的前提。必須注意市場對同類產(chǎn)品的需求量、市場對同類產(chǎn)品 基型和各種變型的需求比例，分析來自用戶的要求，分析模塊化設(shè)計的可行性 等。對市場需求量很少而又需要付出很大的設(shè)計與制造花費的產(chǎn)品，不應(yīng)在模 塊化系統(tǒng)設(shè)計的總功能之中。 2.進(jìn)行產(chǎn)品功能分析，擬定產(chǎn)品系列型譜 合理確定模塊化設(shè)計所覆蓋的產(chǎn)品種類和規(guī)格，種類和規(guī)格過多，雖對市場應(yīng) 變能力強，有利于占領(lǐng)市場，但設(shè)計難度大，工作量大；反之，則對市場應(yīng)變 能力減弱，但設(shè)計容易，易于提高產(chǎn)品性能和針對性。 3.確定參數(shù)范圍和主參數(shù) 產(chǎn)品參數(shù)有尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)矩、電壓等)，須合理確 定，過高過寬造成浪費，過低過窄不能滿足要求。另外，參數(shù)數(shù)值大小和數(shù)值 在參數(shù)范圍內(nèi)的分布也很重要，最大、最小值應(yīng)依使用要求而定。 主參數(shù)是表示產(chǎn)品主要性能、規(guī)格大小的參數(shù)，參數(shù)數(shù)值的分布一般用等比或 等差數(shù)列。確定模塊化設(shè)計類型，劃分模塊只有少數(shù)方案用到的特殊功能，可 由非模塊實現(xiàn):若干部分功能相結(jié)合，可由一個模塊實現(xiàn)(對于調(diào)整功能尤其如 此)。 4.模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成模塊庫 由于模塊要具有多種可能的組合方式，因此設(shè)計時要考慮到一個模塊的較多接 合部位，應(yīng)做到加工合理、裝配合理;應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)；盡量用多工位 組合機床同時加工，否則模塊的加工成本將非?？捎^;還應(yīng)保證模塊壽命相當(dāng)， 維修及更換方便。 5.編寫技術(shù)文件 由于模塊化設(shè)計建立的模塊常不直接與產(chǎn)品聯(lián)系，因此必須注意其技術(shù)文件的 編制，才能將不同功能的塊有機聯(lián)系起來，指導(dǎo)制造、檢查和使用。技術(shù)文件 主要包括以下內(nèi)容: (1)編制模塊組合與配置各產(chǎn)品的關(guān)系表。其中應(yīng)包括全系列的模塊種類及各產(chǎn) 品使用的模塊種類和數(shù)量。 (2)編制所有產(chǎn)品的模塊組和模塊目錄表，標(biāo)明各產(chǎn)品和模塊組的組成。 (3)編制系列通用的制造與驗收條件、合格證明書及裝箱單。 (4)編制模塊式的使用說明 以適應(yīng)不同產(chǎn)品、不同模塊的需要。 模塊的劃分根據(jù)其劃分角度的不同，有不同的劃分方式，最終得到不同的基本 單元。從產(chǎn)品生命周期的觀點看，這些不同的劃分角度分別是面向產(chǎn)品生命周 期中的不同階段。因此，可以根據(jù)模塊劃分所面向的生命周期中的具體階段， - 5 - 把模塊劃分為： (1)面向設(shè)計的模塊劃分 (2)面向制造的模塊劃分 (3)面向使用、裝配和維修的模塊劃分 (4)面向回收的模塊劃分 (5)面向整個生命周期的模塊劃分 本次數(shù)控機床的設(shè)計從面向設(shè)計的角度來進(jìn)行數(shù)控機床模塊的劃分。首先對數(shù) 控機床的功能進(jìn)行分解，將數(shù)控機床的總的功能分解為不同的功能元，根據(jù)不 同功能元之間的相關(guān)性定性的進(jìn)行模塊聚類，其次按照結(jié)構(gòu)將已經(jīng)聚類的功能 模塊對應(yīng)的零部件分解出來，再根據(jù)各個零部件之間在制造和裝配上的相關(guān)性 進(jìn)行分析，最終將兩次分析的結(jié)果綜合起來 得到更為細(xì)小的具有不同用途或 性能的模塊。將數(shù)控機床分為 10 個模塊，具體劃分如下： 傳動模塊：絲杠，聯(lián)軸器，伺服電機，電機架，軸承端蓋，軸承架 支撐連接模塊：導(dǎo)軌，滑塊 工作臺模塊：工作臺底盤，工作臺托盤 主軸箱模塊：主軸箱體，主軸 刀庫模塊：刀庫，抓刀機械手 防護(hù)模塊：絲杠防護(hù)罩，整機防護(hù)罩 輔助模塊：氣動液壓裝置，排屑裝置，冷卻裝置，潤滑裝置，電氣控制裝置 床身模塊：床身 立柱模塊：立柱 滑板模塊：滑板 2、查閱相關(guān)資料，圍繞相似設(shè)計或模塊化設(shè)計寫一篇小論文？ 數(shù)控機床作為最為重要的制造裝備之一,是機電行業(yè)的重要基礎(chǔ)；是交通、 電子及采礦產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的最主要的手段；是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性 化、集成化的基礎(chǔ)；同時也是發(fā)展軍事工業(yè)的重要戰(zhàn)略物資。目前,國內(nèi)模具、 汽車等行業(yè)的興旺，使得市場對數(shù)控機床的需求量增大，這給數(shù)控機床的發(fā)展 帶來了新一輪的發(fā)展機遇，但同時也帶來了挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)主要來自于用戶對 數(shù)控機床性能個性化、多樣化的需求與產(chǎn)品生產(chǎn)性能、產(chǎn)品生產(chǎn)成本之間矛盾 的切入點的尋優(yōu)。此外、國外知名機床制造廠家紛紛在國內(nèi)設(shè)立設(shè)計、生產(chǎn)基 地使得國內(nèi)數(shù)控機床原有的價格優(yōu)勢已經(jīng)不再明顯。面對市場和國外競爭廠商 帶來的挑戰(zhàn)和壓力是擺在國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)、各大院校和科研機構(gòu)面前刻不容緩 需要得到解決的課題。為了這些問題、許多企業(yè)采用了模塊化設(shè)計這一指導(dǎo)思 想。所謂模塊化設(shè)計就是指將機床分解成相對獨立的子單元并通過對這些子單 元的標(biāo)準(zhǔn)化和重新配置最終產(chǎn)生一組滿足不同客戶需求的產(chǎn)品集合。這些相對 獨立的子單元具有特定的功能和完整的接口，所以我們可以稱之為模塊。模塊 是模塊化產(chǎn)品的基本組成元素。通過模塊組合來實現(xiàn)全局功能的產(chǎn)品即可稱為 模塊化產(chǎn)品。與傳統(tǒng)意義上的數(shù)控機床相比，模塊化設(shè)計是一種柔性開發(fā)策略。 企業(yè)能夠通過模塊的重組來實現(xiàn)數(shù)控機床的開發(fā)從而縮短了開發(fā)的周期和設(shè)計 成本。數(shù)控機床中有不少獨立的功能單元 如導(dǎo)軌件、絲杠副、冷卻、潤滑、 驅(qū)動、控制、檢測裝置等。這一特點使其適應(yīng)于模塊化設(shè)計方法。 近幾年來、隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了信息化和數(shù)字 化。而 CAD 技術(shù)在企業(yè)數(shù)字化信息化過程中起著重要作用。正如此、基于計算 機輔助設(shè)計的模塊化設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)前研究熱點之一。然而目前絕大多數(shù) CAD 系統(tǒng)軟件比如 UG、CATIA、Pro/E、Solid Works 等。雖然提供了一些常用的標(biāo) 準(zhǔn)件庫但是都沒有提供面向產(chǎn)品設(shè)計的參數(shù)化、用戶可方便自擴充的模塊數(shù)據(jù) 庫。這樣對于產(chǎn)品設(shè)計人員就常常因為沒有模塊數(shù)據(jù)庫而要進(jìn)行很多不必要的 重復(fù)繪圖工作大大降低了設(shè)計人員的工作效率。因此要在 CAD 系統(tǒng)上建立一套 用戶自己可以維護(hù)修改的參數(shù)化的模塊設(shè)計庫便成了企業(yè)進(jìn)行模塊化設(shè)計要解 決的當(dāng)務(wù)之急。 對于模塊化的概念 Urich 認(rèn)為模塊化與設(shè)計中的兩個特點緊密相關(guān)。1.設(shè)計中 功能領(lǐng)域與物理結(jié)構(gòu)領(lǐng)域之間的對應(yīng)程度影響模塊化的程度 2.產(chǎn)品物理結(jié)構(gòu)間 相互影響程度的最小化。這兩點從設(shè)計學(xué)角度指出了影響模塊化設(shè)計的基本因 素。Sun 從功能設(shè)計參數(shù)映射的角度定義模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計是一種分 析結(jié)果的產(chǎn)生，是這種結(jié)果以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的形式表現(xiàn)并滿足預(yù)定的需求， 其方法是選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計參數(shù)完成從功能需求域到設(shè)計參數(shù)域的映射。Paul 和 Berlitz 認(rèn)為模塊化設(shè)計是完成從功能需求域到模塊功能域的映射，然后再考 慮模塊性能（如尺寸、重量等）基礎(chǔ)上完成從模塊功能域到模塊結(jié)構(gòu)域的映射 - 7 - 并將模塊功能域的功能分為基本功能、附加功能、適應(yīng)性功能、專用功能和用 戶定制功能五類 相應(yīng)的將模塊結(jié)構(gòu)定義為基本模塊、附加模塊、適應(yīng)性模塊、 專用模塊和用戶定制模塊。在國內(nèi)、賈延林認(rèn)為模塊化設(shè)計實在對一定范圍內(nèi) 的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上劃分 并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和重組可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿 足市場不同需求的設(shè)計方法。勞俊等人認(rèn)為、模塊化設(shè)計是綜合考慮系統(tǒng)對象， 把系統(tǒng)按功能分解成不同用途和性能的模塊并使之接口標(biāo)準(zhǔn)化選擇不同的模塊 （必要時設(shè)計部分專用模塊）迅速組成各種要求的系統(tǒng)的一種方法。童時中從 系統(tǒng)論角度定義模塊化為：為取得最佳效益，從系統(tǒng)觀點出發(fā)研究產(chǎn)品（從系 統(tǒng)）的構(gòu)成形式用分解和組合的方法建立模塊化系統(tǒng)并運用模塊組合成產(chǎn)品 （或系統(tǒng)）的全過程。施進(jìn)發(fā)、梁錫昌認(rèn)為機床模塊化設(shè)計是講機床上同一功 能的單元設(shè)計成具有不同用途或者性能的課互相選用的模塊根據(jù)市場需要拼組 成具有不同性能特點的機床。胡維剛認(rèn)為模塊是一組同時具有相同功能和相同 結(jié)合要素而具有不同性能或用途甚至不同結(jié)構(gòu)特征但能互換的單元。并進(jìn)一步 指出模塊化設(shè)計是基于模塊的思想將一般產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)設(shè)計成模塊化產(chǎn)品方案 的設(shè)計成模塊化產(chǎn)品方案的設(shè)計方法。 在設(shè)計方法上、國外的 Zakuski 的文章 中表達(dá)了一種側(cè)重于功能分解和集成的模塊化設(shè)計方法，主要指產(chǎn)品和過程的 集成對產(chǎn)品的分解、集成和評估做了討論。Sakieh 和 Kamrar 發(fā)展了一種結(jié)構(gòu) 化的方法。這種方法包括需求分析、概念分析（分解） 、概念集成。他們提出了 鏈接方法中各步驟的結(jié)合度。Jiao 和 Ts-eng 發(fā)展了一種模塊性的系統(tǒng)規(guī)劃。 在三個連續(xù)的觀點中功能（需求分析） 、技術(shù)（分解集成） 、物理（經(jīng)濟評 估） ，集成了產(chǎn)品開發(fā)中的不同階段。國內(nèi)浙江大學(xué)的祁國寧教授也提出了一種 基于結(jié)構(gòu)特征的設(shè)計方法。 在模塊的識別研究上， 國外 GU 等人提出的面向產(chǎn)品全生命周期的模塊 化劃分方法，針對每一階段的設(shè)計目標(biāo)構(gòu)造相關(guān)矩陣，由設(shè)計師對每一個設(shè)計 目標(biāo)的模塊劃分結(jié)果進(jìn)行對比和綜合，得到最終的模塊劃分結(jié)果；Stone 等提 出一種啟發(fā)式模塊創(chuàng)建方法，根據(jù)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)圖中的能量流、物料流、信號 流一級力等來進(jìn)行產(chǎn)品模塊劃分。Tshi 等人通過制造和裝配過程中的功能設(shè)計 研究，得出模塊形成的最優(yōu)方式，并對模塊的設(shè)計、制造順序進(jìn)行排序。 Sakieh 等人把馬快的形成過程分解成四階段，并通過零件之間特征指標(biāo)的關(guān)聯(lián) 度形成模塊。國內(nèi)潘雙夏等從客戶需求、功能、幾何、物理等相關(guān)準(zhǔn)則出發(fā)， 提出了基于模糊聚類的模塊化分方法。王海軍等分別用直接集類法、最大模糊 樹法和模擬退火算法進(jìn)行了面向產(chǎn)品再設(shè)計的功能模塊劃分。高飛等利用廣義 有向圖對創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品功能模塊進(jìn)行了合理的劃分。南京理工大學(xué)的周開俊等 利用遺傳算法進(jìn)行了面向產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的劃分。 第九章 并行設(shè)計 1、并行設(shè)計中的協(xié)同工作是什么？試說明其組織模型。 答：協(xié)同設(shè)計的概念主要體現(xiàn)在設(shè)計信息的“并行”共享上，即設(shè)計者能在 “適當(dāng)”的時候，采用“適當(dāng)”的方法，在“適當(dāng)”的地方，以“適當(dāng)”的形 式存取“適當(dāng)”的設(shè)計信息。之所以強調(diào)適當(dāng)性，是因為協(xié)同行為發(fā)生在網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)中的不同地點和不同時間。協(xié)同的含義具體體現(xiàn)以下幾個方面： （1）產(chǎn)品設(shè)計信息的協(xié)同。 （2）設(shè)計過程的協(xié)同。 （3）設(shè)計工具的協(xié)同。 （4）設(shè)計環(huán)境的協(xié)同。 （5）通信的協(xié)同。 在產(chǎn)品開過程中，工作小組之間的協(xié)同工作是保證產(chǎn)品開發(fā)速度和質(zhì)量的關(guān)鍵， 合理的組織劃分和定義是實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)，也是流程管理的基礎(chǔ)。在實施 產(chǎn)品開發(fā)時，應(yīng)首先家里有效的組織模型，設(shè)置相應(yīng)的工作權(quán)限，然后才能建 立項目的工作流程、審批規(guī)則等。通常采用五級組織模型，如圖 9-3 所示。 項目主管 項目主管 工作組 工作組 角色 角色 系統(tǒng)管理員 - 9 - 用戶 用戶 圖 9-3 五級組織模型 2、簡述產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的組成。 答：一個理想的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)包括如下組成要素： 1 信息倉庫。 2 信息管理。 3 基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。 4 接口模塊。 5 信息結(jié)構(gòu)定義模塊。 6 信息結(jié)構(gòu)管理模塊。 7 工作流定義模塊。 8 工作流控制模塊。 9 系統(tǒng)管理模塊。 目前，還沒有什么系統(tǒng)可以單獨提供上述產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的全部功能，因此， 企業(yè)實際應(yīng)用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)一般都是由多個異構(gòu)系統(tǒng)集成的結(jié)構(gòu)。其中 包括：一個核心程序，若干個集成工具和若干個局部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理中心。 第十一章 綠色設(shè)計 1、何謂綠色設(shè)計？何謂綠色產(chǎn)品？何謂綠色技術(shù)？ 答：綠 色 設(shè) 計 (Green Design)， 又 稱 又 稱 生 態(tài) 設(shè) 計 （ Ecological Design） 、 面 向 環(huán) 境 的 設(shè) 計 （ Design for Environment） 、 生 命 周 期 設(shè) 計 、 環(huán) 境 意 識 設(shè) 計 等 ， 是 指 借 助 產(chǎn) 品 生 命 周 期 中 與 產(chǎn) 品 相 關(guān) 的 各 類 信 息 (技 術(shù) 信 息 、 環(huán) 境 協(xié) 調(diào) 性 信 息 、 經(jīng) 濟 信 息 )， 利 用 并 行 設(shè) 計 等 各 種 先 進(jìn) 的 設(shè) 計 理 論 ， 使 設(shè) 計 出 的 產(chǎn) 品 具 有 先 進(jìn) 的 技 術(shù) 性 、 良 好 的 環(huán) 境 協(xié) 調(diào) 性 以 及 合 理 的 經(jīng) 濟 性 的 一 種 系 統(tǒng) 設(shè) 計 方 法 。 綠 色 設(shè) 計 著 眼 于 人 與 自 然 的 生 態(tài) 平 衡 關(guān) 系 ， 在 設(shè) 計 過 程 的 每 一 個 決 策 中 都 充 分 考 慮 到 環(huán) 境 效 益 ， 盡 量 減 少 對 環(huán) 境 的 破 壞 。 對 工 業(yè) 設(shè) 計 而 言 ， 綠 色 設(shè) 計 的 核 心 是 “3R”， 即 Reduce、 Recycle 和 Reuse， 不 僅 要 盡 量 減 少 物 質(zhì) 和 能 源 的 消 耗 、 減 少 有 害 物 質(zhì) 的 排 放 ， 而 且 要 使 產(chǎn) 品 及 零 部 件 能 夠 方 便 地 分 類 回 收 并 再 生 循 環(huán) 或 重 新 利 用 。 綠 色 設(shè) 計 不 僅 是 一 種 技 術(shù) 層 面 的 考 量 ， 更 重 要 的 是 一 種 觀 念 上 的 變 革 ， 要 求 設(shè) 計 師 放 棄 那 種 過 分 強 調(diào) 產(chǎn) 品 在 外 觀 上 標(biāo) 新 立 異 的 做 法 ， 而 將 重 點 放 在 真 正 意 義 上 的 創(chuàng) 新 上 面 ， 以 一 種 更 為 負(fù) 責(zé) 的 方 法 去 創(chuàng) 造 產(chǎn) 品 的 形 態(tài) ， 用 更 簡 潔 、 長 久 的 造 型 使 產(chǎn) 品 盡 可 能 地 延 長 其 使 用 壽 命 。 綠 色 產(chǎn) 品 又 稱 為 環(huán) 境 協(xié) 調(diào) 產(chǎn) 品 ， 是 相 對 于 普 通 產(chǎn) 品 而 言 的 。 目 前 綠 色 產(chǎn) 品 的 “綠 色 程 度 ”還 沒 有 達(dá) 到 共 識 。 所 以 ， 關(guān) 于 綠 色 產(chǎn) 品 的 定 義 尚 有 各 種 說 法 。 例 如 ， 綠 色 產(chǎn) 品 是 指 以 環(huán) 境 資 源 保 護(hù) 為 核 心 概 念 而 設(shè) 計 生 產(chǎn) 的 可 以 拆 卸 并 分 解 的 產(chǎn) 品 ， 產(chǎn) 品 報 廢 后 零 件 可 以 回 收 利 用 ； 綠 色 產(chǎn) 品 是 指 將 重 點 放 在 減 少 部 件 ， 使 原 材 料 合 理 化 ， 部 件 可 重 新 利 用 的 產(chǎn) 品 。 概 括 起 來 講 ， 綠 色 產(chǎn) 品 應(yīng) 是 在 產(chǎn) 品 生 命 周 期 全 程 中 ， 符 合 特 定 的 環(huán) 境 保 護(hù) 要 求 ， 對 生 態(tài) 環(huán) 境 無 害 或 危 害 極 少 ， 資 源 利 用 率 最 高 ， 能 源 消 耗 最 低 的 產(chǎn) 品 。 綠 色 技 術(shù) 又 稱 為 環(huán) 境 友 善 技 術(shù) ， 是 減 輕 環(huán) 境 污 染 或 減 少 原 材 料 、 自 然 資 源 使 用 的 技 術(shù) 、 工 藝 或 產(chǎn) 品 的 總 稱 。 其 中 包 括 以 下 幾 種 技 術(shù) ： 1) 面向材料的設(shè)計技術(shù)； 2) 面向環(huán)境的設(shè)計技術(shù)； 3) 面向能源的設(shè)計技術(shù)。 2、自擬題目，寫一篇關(guān)于環(huán)境保護(hù)與產(chǎn)品設(shè)計關(guān)系的小論文。 機械設(shè)計與環(huán)境保護(hù) 流水、鳥鳴之聲,能鎮(zhèn)靜人的情緒,松弛我們的身心,而且給人一種返回大自 然的感覺,聽了這些聲音,腦電波會增加,左右腦的溝通亦會更加有效,智慧因而 慢慢打開 而來的氣息沁人心脾。 大自然音符滋潤心靈的選擇，永遠(yuǎn)無悔的決定，沒有年齡限制的音樂極品。 當(dāng)一個人身心疲乏之際聽到那些自然音樂而感到心情舒暢，當(dāng)一個人身心煩 躁時候一個靜靜大自然的音樂有使你陶醉其中，當(dāng)一個人沒落的時候，又是自 然音樂給你了一絲的光明。當(dāng)自然的音樂無處不在。 作為一名大學(xué)生，作為一名西安科技大學(xué)高新學(xué)院的一名學(xué)生，更作為一 名學(xué)機械專業(yè)的學(xué)生，機械設(shè)計與環(huán)境保護(hù)無疑使我們要現(xiàn)在和將來工作中都 要學(xué)會的一門技術(shù)，更是一門藝術(shù)，現(xiàn)在的每一門產(chǎn)業(yè)鏈都無不和綠色環(huán)保掛 - 11 - 著勾，面對大自然贈與我們?nèi)绱嗣利惖氖澜?，我們怎能忍心將至毀于自己手中?所以可持續(xù)發(fā)展、人類與大自然的和諧再一次成為我們要認(rèn)真對待的一個課題。 隨著工程機械品種和數(shù)量的不斷增加，大量工程機械所消耗的資源、排放 的污染物對環(huán)境產(chǎn)生了難以估計的負(fù)荷。為保護(hù)人類十分寶貴且有限的地球資 源，實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展，提高操作人員的安全性及工作舒適性，努力達(dá)到人、 機和環(huán)境的親和，我們所設(shè)計的產(chǎn)品很有必要做關(guān)于環(huán)保方面的評估。 下面以建筑機械的環(huán)保設(shè)計理念來探究一下關(guān)于環(huán)保機械設(shè)計應(yīng)該注意的 問題。 1) 使用環(huán)保型發(fā)動機；發(fā)動機是建筑機械所有系統(tǒng)中對環(huán)境影響最大的部件， 應(yīng)使用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環(huán)保型發(fā)動機或配置廢氣凈化、 再循環(huán)等裝置，大大降低對環(huán)境的負(fù)荷。目前工程機動車輛尚未限制發(fā)動 機尾氣排放和噪聲，但隨著國內(nèi)外各大中城市對城市環(huán)境保護(hù)的日益重視， 特別是裝載機等建筑機械產(chǎn)品在市政建設(shè)中的使用量不斷加大，對機動車 輛尾氣排放煙度、噪聲等指標(biāo)的限制愈來愈嚴(yán)格，有必要按照汽車行業(yè)的 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計建筑機械產(chǎn)品。 2) 采用低環(huán)境負(fù)荷材料；盡量使用可回收、易分解、能再生、無毒的無污染 或低污染的材料和工作介質(zhì),盡可能不使用氟利昂(空調(diào))、含氯橡膠、樹脂 及石棉等有害材料。如裝載機、挖掘機的駕駛室內(nèi)飾上不使用難以自然分 解且對環(huán)境有害的工程塑料及其它一些非金屬材料，在儀表、散熱器及蓄 能電池等配套件的生產(chǎn)中盡可能減少或替代鉛的使用量。 3) 延長壽命、降低能耗及減輕重量；在保持主機各項性能參數(shù)前提下盡量減 少主機和附屬作業(yè)裝置體積和重量，提高動力傳動系統(tǒng)零部件的強度和耐 久性能，考慮各系列產(chǎn)品同類零部件的通用性和互換性。延長產(chǎn)品壽命就 等于減少了機械的生產(chǎn)量和降低其報廢量，降低產(chǎn)品能耗可減少對環(huán)境的 污染，而減輕產(chǎn)品重量即可減少材料和資源的消耗。 4) 開發(fā)清新能源和節(jié)能技術(shù)；清新能源具有低能耗、低污染并可再生使用的 特點，開發(fā)電動機械、電動執(zhí)行元件、太陽能電池和新型蓄電池，采用節(jié) 能技術(shù)措施，如開發(fā)新型驅(qū)動機構(gòu)，合理確定傳動與動力匹配，建立能源 回收存儲系統(tǒng)，減少泄露和管路損失，電梯的同步永磁無齒輪曳引機、變 頻驅(qū)動系統(tǒng)或間歇式操作系統(tǒng)都具有明顯的節(jié)能效果。 5) 開發(fā)減振降噪技術(shù)和機械；如彈性支承和油氣懸掛技術(shù)、阻尼技術(shù)、蓄能 技術(shù)，開發(fā)低噪聲施工機械，如變頻低噪聲振搗器，優(yōu)化零件設(shè)計、提高 加工精度，降低傳動系和液壓系的工作噪聲，采用隔聲和吸聲材料，消除 或弱化噪聲對環(huán)境的影響。 當(dāng)然我們所設(shè)計的產(chǎn)品在符合環(huán)保要求的同時也要遵循實用的要求，要能 給企業(yè)帶來效益，還要做到能循環(huán)利用，即在設(shè)計之初就對產(chǎn)品的組成類型進(jìn) 行分析計算，考慮產(chǎn)品的可回收性、可拆卸性和再循環(huán)利用性，并對零部件分 類，確定可再循環(huán)利用的比率，要考慮報廢件處理簡單、費用低和污染小，零 部件解體方便、破碎容易、能焚燒處理或可作為燃料回收。最后還要有一定的 美學(xué)元素在里面，只有我們設(shè)計的產(chǎn)品能符合以上這些要求時我們才能稱之為 一款成功的機械產(chǎn)品。 機械的節(jié)能與環(huán)保符合國際綠色機械的發(fā)展潮流，符合和諧社會可持續(xù)發(fā) 展的要求，是社會進(jìn)步的標(biāo)志，也是社會發(fā)展的必然趨勢。為了我國機械的健 康發(fā)展，參與國際化的競爭，業(yè)內(nèi)人士必須提高機械的環(huán)保與節(jié)能意識，只有 通過機械行業(yè)的共同支持和整體協(xié)作才能完成。我們作為將來機械工業(yè)的接班 人，要從現(xiàn)在就把環(huán)保設(shè)計的理念牢記腦海，讓將來設(shè)計的產(chǎn)品更符合環(huán)保理 念、更符合綠色設(shè)計理念。 第十二章 商品化設(shè)計 1、簡述產(chǎn)品與商品的區(qū)別。 產(chǎn)品在不同的所有者之間交換后就成為商品，產(chǎn)品被購買后才能體現(xiàn)其使用價 值。產(chǎn)品的生產(chǎn)和交換過程如圖 12-1 所