炼、加工等生产过程形 图卜1产品生命周期曲线成最终的产品,又经过产品的存储、批发、 【7卜【15〕使用等过程,直至产品报废或处理的全过程。
1.2.1产品生命周期思想产生的背景 (1)环境恶化 随着人口的增多以及人类活动的频繁,自然环境正在被无情地破坏,工业发展带来了巨大的环境污染,地球正在面临着空前的灾难。
环境污染加重,主要是人为原因,工厂的大量开设、交通工具、家庭炉罩的大量使用,使得煤炭、石油和天然气大量被消耗,产生过多的二氧化碳,形成“温室效应”,加上硫化 第一章绪论倾向无纸化,使得设计更加智能。
工业设计的方法也随着技术的进步而不断提高,更趋向集体方式,形成了由现代思维科学、技术科学、哲学及方法论、生态学、计算机技术等多学科构成的现代设计力法体系,产生了包括人眭化设计、绿色设计、虚拟设计和概念设计等一系列新兴设计方法和设计思想。
p1 设计思想的变化主要体现在功能与形式的关系上。
包豪斯时期,在突破形式至h的束缚之后,确立了“功能决定形式”的设计原则,即功能追随形式。
八十年代的设计强调形象、生理、心理相联和相统一,其代表是盂菲斯前卫设计集团和后现代设计师,他们把视觉形象的创造需与人的生理和心理的吻合作为前提,扩展了功能的概念。
H卜【6J1.2生命周期设计的发展概况和历史回顾 早期。
人们对产品生命周期(Product Life Cycle)的认识仅仅局限于与产品销量相关的过程,如图1.1。
这个时期的产品生命周期就是其市场周期。
现在,产品生命周期已涉及到环境、技术经济、社会等多个领域的概念,是产品整个生命周期各个阶段的总和,包括了产品从自然中获得最初的资源、能源、原 成长期 成熟期 消亡蒯材料经过开采、冶炼、加工等生产过程形 图卜1产品生命周期曲线成最终的产品,又经过产品的存储、批发、 〔7卜【I却使用等过程,直至产品报废或处理的全过程。
1.2 1产品生命周期思想产生的背景 (1)环境恶化 随着人口的增多以及人类活动的频繁,自然环境正在被无情地破坏,工业发展带来了巨大的环境污染,地球正在面临着空前的灾难。
环境污染加重,主要是人为原因,工厂的大量开设、交通工具、家庭炉罩的大量使用,使得煤炭、石油和天然气大量被消耗,产生过多的二氧化碳,形成“温室效应”,加上硫化石油和天然气大量被消耗,产生过多的二氧化碳,形成“温室效应”,加上硫化 四JIl大学硕七学位论文物被排入大气中形成酸雨,而使土壤酸化,土壤养分淋溶,肥力下降,地表植被被破坏,地面水、地下水酸化,对人体产生危害等。
其根源是人类对自然资源的无节制的使用,以及大量的工业活动所带来的结果。
【l 6J 产品生命周期设计要求所设计的产品具有良好的环境属性,在设计、生产、运输、销售、服务、使用、回收等阶段都要进行环境友好性评价,以真正生产出供用户使用的绿色产品。
117J“120J (2)市场竞争 2l世纪是充满竞争的时代,面对国际市场竞争的压力,企业既面临生死存亡的挑战,也可能获得广阔的发展机遇,其关键取决于是否能及时而有效地开发出适应市场需求的新产品。
要使产品具有市场竞争力,产品的生产周期、质量、外观、价格、环保性等都起着关键作用。
【lq 在可持续发展战略思想深入人心的时代,产品设计的绿色环保性在竞争中起了很重要的作用,有绿色商品标志的产品的销量远远大于一般产品,国际市场中谁的产品考虑环保多一些,谁的产品就最有竞争力。
正如美国通用汽车公司福总裁米丹尼认为: “经济发展与环境保护是可以相容的,经济的发展为解决环境保护问题提供了机会。
通过环保降低成本使通用汽车更具有竞争力,对环境负责是商业竞争中的一个优势。
”从设计着手保护环境可降低运营成本,从而提高了产品在国际市场的竞争力。
〔21卜123】 面对当今这样激烈的、多样化的市场竞争,产品设计必须走全生命周期路线,将设计、质量、经济性、环保一同考虑,从设计出发,围绕核心的竞争因素展开设计,以质量竞争作为产品的基础,以经济环保竞争作为再次提升质量的动力,设计的最初规划表明了后续的回收再利用方法与原则,为减轻环境压力和满足用户需求而设计出高质量,美观大方、环保的产品。
1.2.2全生命周期设计研究概况 对全生命周期设计的研究始于20世纪90年代。
全生命周期设计是产品设计方法学的一个重要分支。
传统产品设计方法学将工程设计过程分为四个阶段:任务明确阶段、产品概念设计阶段、具体化设计阶段和详细设计阶段。
这种设计模式是典型的串行的产品和开发方式,虽然利用相关技术各阶段之间能够实 4 第一章绪论现信息交流和专业互补,但始终不能克服串行模式的致命缺陷,即设计生产的周期太长;阶段间交流与反馈力度不够;设计只关注当前环节,忽视了后续环节的重要影响等【111。
国外著名高校对全生命周期设计进行了研究,其中丹麦工业大学奥尔廷教授提出了对环境、职业健康、资源消耗产生最小影响的持续工业生产,并提出了“生命周期概念”,指出:如果产品及其生产系统最初也是为环境特性而设计,将会取得更为显著的经济及技术效果。
从奥尔廷教授的研究成果中可见,生命周期设计已被重视,成为研究人员所关注的理论方法,并已广泛展开研究。
同时,国际大公司也开展了关于全生命周期设计的研究,丰田公司于1995年宣布了一份汽车拆卸回收工艺,并详细阐述了汽车拆卸程序,这一套工艺的研究使得公司产品具有良好的回收性,为提高其市场竞争力作出了贡献。
紧随国外研究进展,国内学者从20世纪90年代中期开始了对全生命周期设计方法的研究。
国内一些大学开展了对中国小汽车、家用冰箱冰柜产品进行了全生命周期设计,提出了具体的设计和回收策略;对机电产品的全生命周期设计研究主要体现在设计方法、产品模型、回收理论的建立上,针对拆卸问题,提出了拆卸逻辑网络模型,解决了产品的可拆卸性问题;另外,国内部分研究所进行了全生命周期评估工具——LcAT系统软件的开发,为全生命周期设计提供计算机平台。
全生命周期设计方法具有以下特点:【24】 (1)系统性。
对整体的考虑,设计不仅仅是设计对象的单纯的设计,而是把握整体,着眼于与对象或产品有关的外部环境的各种因素,通过它们对产品的相互影响,从而得出产品的制约因素以及设计想法。
(2)并行性。
将产品存在的整个生命周期进行同时考虑,分析每个阶段可能存在的不利因素,在设计时加以解决,有效的利用了时间,提高了效率。
(3)集成性。
因为全生命周期设计需要在各个阶段进行频繁的信息交流与反馈,因此采用系统化、模块化的知识结构,利用计算机技术,通过信息的存储与选择,设计师可以很精确地给设计定位,确定设计的方向和方法手段,以及设计的具体规划,保证了设计的顺利开展。
在工程设计方面,全生命周期设计思想已经逐渐融入进去,并且发挥了其强大的系统作用。
现在广为研究的DFX是Design for X(面向产品生命周期各个阶段/环节的设计)的缩写。
其中,x可以代表产品生命周期或其中的某一环 四川大学硕士学位论文节,如装配、加工、使用、维修、回收报废等,也可以代表产品竞争力或决定产品竞争力的因素,如质量、成本、时间等。
典型的DFX方法说明如下:【251 (1)DFA(Design for Assembly,面向装配的设计) (2)DFM(Design for Manufacture,面向制造的设计) (3)DFI(Design for Inspecti
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