基于回收元的回收设计方法研究

回收设计是绿色设计的一个重要组成部分，它在设计阶段充分考虑产品在使用寿命结束后的处理问题，以提高产品回收利用效率，实现产品物料流的闭环循环为目标，通过设计手段提高产品资源利用率，降低产品带来的环境影响。在资源短缺严重和生态环境日益恶化的今天，回收设计正越来越受到人们的重视。本文在总结目前回收设计方法研究现状的基础上，对回收设计方法、产品回收应用信息模型、产品回收工艺规划和产品回收性能评估等问题进行了较深入的研究。 产品回收应用信息模型是研究回收设计与对产品进行回收分析的基础。本文在课题组研究工作的基础上，针对产品回收应用的特点，提出了回收元的概念，作为产品回收设计与产品回收分析的基础；在给出回收元的信息模型的基础上给出了基于回收元的产品回收应用信息模型，为产品回收设计与回收分析奠定了基础。 根据产品回收设计的目标和回收元的概念，提出了基于回收元的产品回收设计方法。基于产品的初步设计方案，给出了基本回收元的设计方法，包括基本回收元的形成、材料选择和基本回收元的回收级别设计；基于提出的回收相容性的概念，给出了组合回收元的设计方法，进一步扩大回收元的粒度；以降低拆卸难度为目标，分析了回收元的接口设计问题；设计的结果是基于回收元的产品设计方案集。 产品回收工艺分析为产品设计方案的评估提供信息，并且具有很大的现实意义。在基于回收元的产品回收应用信息模型的基础上，对产品回收过程中的拆卸问题和混合回收元处理问题进行了分析。重点是混合回收元的处理技术的研究，基于特征理论和Agent思想提出了混合回收元的回收工艺规划方法，在给出回收工艺评估指标体系的基础上，选用TOPSIS方法实现混合回收元回收工艺的优选。提出了产品回收方案树模型来表示产品的回收过程。 为了实现产品回收设计方案的优选，提出了具有动态意义的产品回收性能概念，该概念涵盖了产品回收的经济效益和环境效益，并充分考虑了不确定性因素的影响。根据产品回收性能的概念，给出了产品回收性能的评估模型，基于产品的回收应用信息模型和产品回收方案树的信息实现了产品回收设计方案的优选。 论文最后介绍了课题组基于上述思想开发的回收设计支持系统DFRS，并以电热水壶的设计为例进行了验证。