面向产品生命周期的设计

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可持 续发 展和 环境 污染 问题对 制造 业提 出 了越来 越 高 的要求 ，面 向产 品生 命 周期 设 计 是绿 色 设 计的重要 方 向 ，是 当前 研究 的难 点 与热点 。笔者 在综 合相 关研 究 的基 础 上 ，探讨 了面 向产 品全 生命 周 期 的有 关核 心理 念 。

1 面 向产 品生命 周期 的设计 的 概念面 向产 品生命 周期 的英 文缩 写是 DFX。它是 并行 工程 的关 键环节 ，而 并行工 程 其实 就是 DFX在 产品生命 周期 上 的进- 步拓展 。DFX本 身是 -种设 计评 价分 析方 法 ，为工程 设计 提供依 据 ，而 不是 -种 设计 方 法 ，也 不 能直 接产 生设 计方 案 。DFX 方 法- 般用 于 改进 产 品相 关 过 程 、改进 产 品本 身 (比如 ，加 -V过 程 ，装 配过 程 等 )，它 着重 强 调 过程 设 计 和产 品设计 的 同时进 行 。首 先 ，作为产 品开发人员 都应 该认 识到 ：只有 在设 计 阶段尽 早地考 虑 产品全 生命 周期 ，才会 有利 于产 品竞 争力 的提 高 。其 次 ，作 为产 品设计 人员 和 产 品开 发 管 理人 员 要 积极 使 用 DFX方 法 于 产品设计 。最后 ，产 品设 计人员 可 以借助计 算机 实现 的DFX工 具很 好 地按 照 DFX 方法 进行 设 计 。在 产 品的设 计 过 程 中 ，DFX 方 法 的 具 体 步 是 ：首 先 应 用DFX 方法 依 据 设 计 要 求对 已有 产 品 的设 计 方 案 进行 分 析 ，然后 再 提供改 进设 计建 议 ，最后 得 到新 的最优 的设 计方 案 。

2 DFX 的分类按 照面 向对 象 的不 同 ，可 以把 DFX设 计 技术 分为 以下 5类 。

2.1 面 向 制 造 的 设 计首 先 要 提 到 的是 ，这 里说 的的制 造 的概 念 是 指组 成产 品 的单-零 件 的铸造 、切 削、焊接 、锻 造 、冲压等 热冷 变形 的加 工过 程 。通 过 面 向制造 的设 计可 以减 少该 类加 工 的成本 与时 间 ，提 高加工 零件 的质 量 。

面向制 造 的设计 原则 是 ：① 简化零 件 的形状 ；② 选 用便 于加 工 的材料 ；③ 由于切 削加工 成本 高 ，尽 可能 避免 切 削加工 ；④尽 可能 设置 较大 的公差 ，减少 不必 要的精度要 求 ；⑤采 用外 购件 与标准 件等 等 。例 如 ，模具DFM 是指 在模 具设 计 的早 期 阶段 ，充 分利用 模具制造的资源信息，充分考虑产 品制造过程中的制造相 关 性 和 制 造 约 束 ，如 结 构 工 艺 约 束 、装 配 工 艺 约收稿Et期：2O12-O5-28·72·束 、设 备 资源 约束等 ，通过模 具 的可制 造性 评价 来提高模 具设 计 的-次 成功率 。

2.2 面 向 检 验 的设 计面 向检验 的设 计主要 考虑 过程 、产 品、人 的 因素从 而提高 产 品检验 的方便 性 。加工及 维 修 的主要工作 是产 品检 验 。加 工 中的产 品检验 可 以快速准 确 的对 加工 过 程进 行 反馈 ；维 修 中的产 品检验 是 可 以快速 、准 确地 确定 产 品 的 结构 以及 功 能 的缺 陷并及 时维 修从 而保证 产 品使用 的安 全 。产 品检 验 的方 便性取 决 于色 彩 、零 件 内部 可视 性 以及 结 构等 等 诸 多 因素 。

2.3 面 向装 配 的 设 计面 向装配 的设 计 的 目的在 于提 高装 配的方 便性以减少装 配 时间和 成本 。面 向装配 的设计 原则 有 ：尽量 减少零 件数 目；采 用标 准紧 固件及 其他标 准零 件 ；零 件 的方 位保 持不 变 ；尽 量减 少调整 的需 要等 。

2.4 面 向 维 修 的 设 计现代 企 业 非 常重 视 的环 节 之 -就 是 售后 服 务 。

产 品的售后 服务 其实 主 要 是指 产 品维 修 ，而 产 品维修 主要 涉及 的是产 品拆 卸和 重装 等工作 。所 以 ，产 品故 障确定 的容 易程 度 、产 品 的可靠性 、产 品的可 拆卸性 和可重 装性 是产 品维修 性 主要考 虑 的因素 。对 于考 虑零 部 件 的可 靠性 ，-方 面 是要 尽 量使 容 易 发生故 障 的零 部件 处 于容 易 拆卸 和 重 装 的状 态 ；另- 方面 是要可 能使 容易 发生故 障 的零部 件处 于容易 拆卸的位置 ，从 而 有利 于维修 时间 和成本 的减少 。改 进产品可维修 性 的主要 原则有 ：提 高产 品可靠性 ；模 块化设计 ；零 件 的拆 卸尽 可 能不需 要移动 其他零 件 ；旧能减 少使 用 的维修 工具种类 ；采用标 准件 等 。

2.5 面 向 回 收 的设 计目前 ，产 品 回收是企业 的重要责 任 。面 向产 品 回收 的设 计 重点集 中在产 品的 可拆卸性 的提 高 。零件数 、产 品结 构 、拆卸 工 具 、拆 卸 动作 种类 种 类 等 因素决定 着产 品 的可拆 卸性 。比如 1987年 日本 富士 胶卷公 司生产 的- 次性 相机就 是面 向 回收的设计 的代表产 品 。

2.6 面 向 环 境 的设 计面 向环境 的设计 重点研 究 产 品(下转第 74页)总第 267期 内 蒙 古 科 技 与 经 济发生病 害 的原 因 ，及 时整治 路基病 害 ，预防病 害 的发生和 发展 ；② 组 织相 关 人 员 ，结 合 相关 的技 术 标准 、规范 ，因地 制宜地 提 出路基 拨相 应 的整治 措施 。

2.1 铁 路 路 基 病 害 预 防2.1.1 资料收集 。首 先全 面收集 和分 析设计 工点 的历史 资料 ，包括 线路 的设计 、施工 资料及 线路 区域 的气 候 、水 文 、工 程地 质 情 况 以及 路基 设 备 台账 ，并 了解病 害 产 生 的原 因及 规 律 ，为防 治病 害 提 供第 - 手资料 。其 次 ，认 真听 取现场 单位关 于病 害情况 的介 绍和对 整治 方案 的意 见 。对病 害 的成 因和发展 、工 程及水 文地 质情 况 要进 行 实 地调 查 、必要 的勘 探及 土 工试 验 。

2.1.2 线路 巡 查 。根据 线 路 当前 的状 态 及 运 营情况 ，应 认 真 进 行 现 场 病 害 调 查 ，并 详 细 核 对 历 史 资料 ，根据 病 害登记 簿及重 点病 害观测 记 录 ，评估 线路的安 全状 态 ，尽早 发 现 拨 趋 势并 制定 相 应 的病 害整 治措施 。

2.2 铁 路 路 基 病 害 整 治 措 施2.2.1 滑坡 、崩塌 落石 整治措施 。路堑 边坡及 自然山坡 发生 滑坡 、崩 塌 落 石病 害 时 ，合理 选 用 抗滑 桩 、挡土墙 、拦石 墙 ；柔 性 防护 网、护墙 、喷浆 、喷混凝 土 、锚 索或锚 杆 框架梁 等综 合措施 进行 整治 。

2.2.2 基床 下沉 外挤 、翻浆 冒泥整 治措施 。路 基发生基床 下沉 外挤 、翻浆 冒泥 等拨 时 ，首 先应采 取 引排地表水 和地 下水 的工 程措施 ，疏 干基床 土体 。同时根据 病 害程 度 、基 床 土 质 及密 实 度 、排 水 条 件 、加 固材 料来 源 等 ，可选 择 采 用 垫 砂 层 、换 填 或 改 良基 床土 、铺设 土工合 成 材料 等措施 进行综 合整 治 ，以提高基 床 的强度 与承载 能力 。

2.2.3 排水 不 良整治 措施 。既有铁 路排水 设施 的布置应符合 现行 的路 基设 计规 范的要 求 。路 基排 水 系统应 做 到沟 沟相 连 、沟 涵 (桥 )相 通 ，并 经 常 清理 、整修 。侧 沟 、天沟 、排 水 沟的横 断面应 有足 够 的过水能力 。应符 合将 水 引排至路 基 以外 ，防止水 流冲刷 路基的要求 ；在危 害路 基 的地下水 发育 的地段 ，应根 据地下水埋 藏深 度与含 水层 具体 情况选 用 明沟 、排 水槽 、渗 水 暗沟 、边坡 (支 撑 )渗 沟 、渗 水 隧洞 、渗 井 、渗 管或仰斜式 钻孔 等地下 排水设 施 ，以疏干 路基 土体 。

2.2.4 雪 害路基 整治 措施 。在寒冷 的冬 季 ，内蒙古 、新 疆 、西 藏及 东北 地 区经 常发 生雪 害 ，特 别是风 吹雪造成 的雪 害 。由于冬 季寒 冷和强 风作 用 ，降雪 时雪粒在风 力作 用下 容易形 成风 雪流 ，即风 吹雪 现象 。风吹雪 常在 路 堑及 低 路堤 地 段沉 积 于 铁路 线 路 上 ，掩 埋轨 道 ，影 响行 车速度 ♂合 线路 与本 地冬季 主导 风 向关 系 、风 向风 力 、降雪 量 、路基 横 断 面形 式 和 雪 害段落 的地形 地貌 等 ，合 理选 用纱 网 、柳 条栅栏 、浆砌 (或干砌 )片石墙 体或砖 墙 。

2.2.5 冻害路 基整 治措 施 。寒 冷地 区的路基 ，除经常保持 路肩及 边坡 平整 、排水设 备 通畅外 ，还应 注意防止 冻 害 。如发 生 冻 害 ，应 根 据 冻害 程 度及 发 生原因 ，分 别采 取 换 土 、设 置 地下 渗 沟 、渗 水 管或 双层 暗沟等措 施 ，并 采取 必要 的保温 措施 。

2.2.6 沙 害路基 整治措 施 。风沙 地 区的路基 ，除 采取 植物 固沙 即封沙 育草 、设置 防沙 草 障、种植 防护林带外 ，还 可采 用 喷洒 乳 化沥 青 及 化学 固沙剂 等 办法固沙 。对路 基本 体可采 用 卵石 、沥 青沙砖 、砂 浆板 等铺 砌 ，或铺填 黏 土等措施 予 以防护 。

3 结 束 语由于 铁 路线 路 分 布地 域广 ，穿越 不 同地 区的 线路受 自然 条 件 、气 候 条 件 、水 文地 质 条件 等 影 响 ，使得路基 病 害的产 生原 因各不 相 同 。针对 不 同地 区、不同特点 的路基 病 害 ，需要 采用 不 同的整 治措施 。要 彻底整 治好 病 害 ，需 要 线 路养 护 人 员对 已产生 的路基病 害类 型 、严 重程 度 及 产生 病 害 的原 因进行 及 时 记录并 反 馈上 级工 务 部 门 ，以便 尽早 制 定 适宜 的整 治措 施 。