持续努力发展面向拆卸的设计0木工锯片

持续努力发展面向拆卸的设计

持续努力发展面向拆卸的设计 2011年12月03日 来源： 请密切关注面向循环利用的设计。长期以来，对美国大多数公司来说，这只是一个无足轻重的问题，但是以后情况可能就不同了。两部新法令规定，在欧盟销售产品的公司必须在其产品使用寿命结束时担负起回收利用的责任。《关于报废电子电气设备的指令》（WEEE），这部2003年与RoHS（《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》）一起颁布的欧盟法律，经过各成员国拖拖拉拉表示出诸多不情愿后终于要开始实施了。OEM厂商和分销商等都被要求设置基础设施来回收电脑、家用电器、手机、照明设备、医疗设备和其他电子废弃物，随后让尽可能多的材料进行循环或者再次利用。该法律已经于2007年7月1日在英国生效。制造商们需要为自己生产的产品支付回收和循环利用的费用。德国等一些国家的生产商已经开始担当在市区废品站回收产品用后废料的责任了。他们应该尽可能地让自己的产品可循环利用，来降低生产过程成本。在美国，三个州已经颁布了关于电子废弃物的法律，十几个州也即将颁布同样的法律。在加利福尼亚州，最重要的一部法律就是要求消费者在购买产品时支付回收利用费，而不是直接鼓励OEM厂商进行不同的产品设计。 在报废汽车回收指令中，欧盟委员会也在不断地把循环利用的目标从目前的75%提高到2015年的95%。促进为循环利用而设计的另外一个因素是材料成本的日益高涨。通用汽车公司（GM）的顶级采购Bo Andersson说，铝、钢、铜和锌的价格增长非常“可怕”。GM已经是一家领先的循环利用厂家了，对于其他的OEM厂商来说，经济成本方面的考虑也越来越成为他们进行循环利用的动因了。惠普公司领先一步美国的惠普公司（HP）是全球性实施面向拆卸和循环利用的设计领先者之一，也是欧洲再循环平台（European Recycling Platform）的发起成员之一，欧洲再循环平台正在欧洲的大部分国家建立符合WEEE指令需求的框架计划。HP面向循环利用的设计规则● 建议针对每一产品模型或模型系列，把完成符合再循环利用标准检验清单的设计作为新产品引入中检查过程的一部分。● 依据HP的产品回收评价工具（Recycleability Assessment Tool, RAT）或其他类似工具，HP每件产品重量的65%以上必须是可以循环利用的。● 依据HP公司塑料配件标记规则系统的规定，重于25克以上的塑料配件必须进行物理区分；该规则系统根据ISO11469以及ISO1043之1-4部分的相关规定要求对产品配件进行物理标记。在2004年，HP公司设定了一个回收10亿磅电子废弃物（包括打印机墨盒）的目标，并且在去年夏季实现了这一目标，比原计划提前了6个月。HP的另一个目标是，到2010年底再回收10亿磅重的电子废弃物。“早在15年以前，我们就非常清楚地意识到应该努力把产品设计得能够循环利用，”HP公司环境策略委员会主席John Frey说。“我们之所以那样做，是因为在20年以前我们就已经开始了资源回收，但却遇到了产品装配方式为我们造成的困难。”那时HP公司就知道，为更容易拆卸而设计应该包括更容易的装配解决方案。“现在的整个过程，我们只使用一个通用型号的螺丝就可以了，”Frey说。“而在过去，产品局部组件的装配可能需要一种Phillips的圆头螺丝，而总装配可能需要另一种平头螺丝或者转矩螺丝。所以，在拆卸的过程中，我们看到的是工作人员必须不停地换用螺丝刀。”

HP rp5700 长寿命商用桌上型个人电脑（HP rp5700 Long Lifecycle Business Desktop PC）95%的零配件可以循环再用，并且机箱设计实现了无螺丝刀操作，很容易拆卸或是安装。

过去桌上型个人电脑的外壳装配需要五个螺丝钉。“现在很多商用电脑只有一个类似插销的东西，拉一下整个一面就能打开，”Frey说。现在的电池盒盖也被设计成与电池一体了，而不像以前是分开的。其他变化：● 不再使用粘合剂。● 采用更多的金属，它们比塑料更容易回收利用。● 采用塑料族材料，而非芳香族和烯烃族等异类化学塑料。● 多用卡扣设计。● 用清晰的标识标记使用的塑料种类。HP公司喜欢利用简单而成熟的装配技术。在很大程度上来说，他们没有为了面向循环利用设计来特意开发新的装配技术。但是，为了维修方便，他们却为易于拆卸设计开发出了重大创新技术。能够同时很好满足维修方便和易于拆卸这两种目的一种新产品实例是英国Avdel公司的Rivscrew型产品，它结合了铆钉处理的快速性和螺丝钉的可移动性。Avdel 北美公司总经理Phil Szuba对《设计创新》说，用Rivscrew PL紧固件安装产品的速度会比自攻丝螺钉和螺母或者螺丝钉与垫圈组件快六倍。它们的应用范围很广，包括在汽车和电子类产品上的几项应用，比如说电脑打印机。这种螺丝钉主要用于塑料组件。为了方便维修或者为了循环利用，PennEngineering公司（PEM）也生产了几种面向易于拆卸设计的产品。该公司主要的生产线生产的是压铆紧固件，这种紧固件能够在薄金属板上压出耐久性螺纹。PEM公司的一位发言人说，最终的装配只需要相配套的金属件就可以了，拆卸也是同样简单。该生产线还延伸到了用于塑料装配的插销上，拆卸也会同样受益。另外，一些螺柱件（用于分层或间距印刷电路板）能够让用户不用工具就可以“砰地合上板子”并随后“砰地拿下它们”。“首先我们是为装配进行设计”，宾夕法尼亚州Danboro市PennEngineering公司的Leon Attarian说，“但是反过来也是一样。我们正努力取消很多散装的金属件、螺母、螺钉、垫圈等类似的东西，那样的话你就不需要在组装时处理所有这些零件。并且从另一方面来说，当你拆卸时，也就不需要担心东西会散落得到处都是了。

Avdel公司新型 Rivscrews螺钉的设计目标是单向安装，易于装配

提供快速拆卸产品的另一家公司是位于新泽西州Hackettstown市的Asymmetric Fasteners Inc.公司。该公司总裁Tad Staniszewski在提到一种叫做Torksleeve M的产品时说，“从主轴上拆卸这些零件或者从金属墙或塑料墙上拆下主轴，只需要松动一下螺母（到圈）并从主轴上滑动零部件就可以了。”使之简单但是，面向拆卸设计并不是什么特殊技术。“我们认为，面向拆卸设计很大程度上就是面向装配设计，”罗德岛大学工业与系统工程教授、著有工业设计数本专著的Winston A. Knight说。“如果你力图通过减少配件数量来简化整个产品的话，那么这种设计对拆卸的影响和对装配的影响是同样的。” Knight帮助罗德岛州Warwick市的软件企业Boothroyd Dewhurst Inc. 公司开发出一款面向拆卸设计的套装软件。该软件于1990年代面世，由于预计到在欧盟指令的督促下人们对这方面的兴趣会持续增长，该公司正在对这套软件加速升级。“我们的想法是，如果一家公司要执行欧盟指令，它就必须让其产品的某一百分比是可以被循环利用或者被再利用，”他说。这款软件也能提供关于产品拆解对财务影响的信息和对不同设计选择的处理办法。

用于每个螺丝、垫圈和其他配件的材料都能够在Boothroyd Dewhurst Inc.公司开发的面向拆卸设计的软件套装中进行分析。

该软件的一个重要特征是能够显示材料的参数选择和材料的可循环能力。设计工程师可以快速得到警示，避免使用像铅一样的禁用物质。其他类似聚氯乙烯和具有溴化阻燃剂的塑料都被标记为不推荐使用。材料选择也是惠普方法的一个重要组成部分。HP公司逐步停止使用了溴化阻燃剂和大多数的PVC。在HP和其他一些地方，由于目前还没有其他的安全选择，电缆外壳使用的还是PVC。HP的材料推进活动就是回收自己使用的可循环材料并用于高端应用，有时甚至高于其原始应用。从HP打印机墨盒回收的聚乙烯与玻璃纤维和从汽水瓶回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）以及其他材料合成一种塑料，可以代替光电扫描器上支撑光源的聚碳酸酯（PC）片。“该支撑片的结构稳定性对光学清晰度来说非常重要，”HP公司的Frey说。这不仅是一个良好的环保步骤，而且新合成材料的成本也比聚碳酸酯低。这种循环材料被称作RPET。

用于间距印刷电路板的螺柱件可以让用户无需工具就可以安上和拿下电路板

面向循环过程的设计需要一个严格的设计工程协议，尤其是考虑到大多数电子设计是由遍及世界各地的第三方来进行的这种情况。“我们早就意识到的一点是，有必要在设计新产品的每一个团队的设计标准中嵌入面向循环利用的设计标准，”Frey说。环境保护方面的经理们要和设计工程师一起参与到新产品的开发中。(end)

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