1 前言

　　現代產品研發過程中必須考慮產品的全壽命周期設計，進行全壽命周期管理。全壽命周期的管理不僅要考慮產品的前半生：論證、設計、制造，而且還要考慮產品的后半生：使用、維修直至退出現役和廢品處理。

　　國外汽車綠色制造已經形成了規模相當大的產業。美國汽車工程師學會(SAE)多次舉辦以“全壽命周期管理”和“再制造”為主題的學術會議。各大汽車公司也非常注重汽車的回收與制造。國內有許多單位也正在進行再制造領域的研究，但仍處于初級階段。

　　表1 傳統設計與綠色設計的比較

　　2 傳統設計與綠色設計的比較

　　傳統設計是綠色設計的基礎。綠色設計是傳統設計的發展補充和完善。傳統設計只有在運用設計目標的基礎上把環境屬性也作為產品的設計目標之一，才能使所設計的產品滿足綠色性能要求，具有市場競爭力。二者在設計依據、設計人員、設計工藝、設計目的等方面都存在極大的不同，二者的比較，如表1所示。傳統制造模式的產品生命周期，如圖1所示。

　　圖1 傳統制造模式的產品生命周期

　　綠色汽車的全生命周期，如圖2所示。

　　圖2 綠色汽車的全生命周期

　　3 綠色制造工程在汽車工業中的應用

　　汽車綠色再制造工程能夠對汽車產品作技術改造，并區分報廢的零件是作為回爐材料還是作為再制造毛坯，同時采用先進的表面工程技術或快速成形技術使其起死回生，獲得更高性能的汽車再制造產品，它是對汽車產品的第二次投資，是汽車產品升值的重要舉措。

　　3.1 傳統的汽車生命周期

　　傳統的汽車生命周期是以論證、設計、制造、使用，到報廢為止，其物流是個開環系統。而2l世紀的綠色汽車全壽命周期是“從研制到再生”，即汽車使用到報廢后通過回收再制造得到再生或改造，使廢舊汽車的壽命成倍地延長，其物流是一個閉環系統，如圖3所示。

　　圖3 再制造在汽車全壽命周期中的地位

　　3.2 發動機再制造工藝流程圖

　　發動機成本占汽車總成本的重要部分，對其實行再制造有著重要的實用價值。再制造發動機不是對舊發動機進行簡單修理，而是對舊發動機進行嚴格檢測和再制造。目前再制造發動機的主要購買者集中在私家車主、出租車司機、小企業主等，對價格比較敏感的用戶群體。上海大眾公司通過全國的特約維修站回收可用于再制造的舊發動機，再制造發動機產品又通過特約維修站流向用戶，依托特約維修站強大的網絡支持、專業的維修技術與優質的服務，使再制造發動機在用戶中樹立良好的形象。其工藝流程，如圖4所示。

　　圖4 發動機再制造工藝流程圖

　　4 面向拆卸和回收的汽車設計

　　4.1 面向汽車產品壽命周期的回收再生模式

　　汽車零部件的回收通常包括：(1)直接使用;(2)維修后再用;(3)再制造等三種形式。依照零部件在產品生命周期內的循環過程，可以建立面向產品生命周期的回收再生模型，如圖5所示。

　　4.2 面向回收再生的設計方法

　　產品可回收設計是在產品設計初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價值大小、回收處理方法、回收處理結構工藝性等與回收性有關的一系列問題，最終達到零件材料資源最佳利用和能源損耗的最小，并對環境污染為最小的一種設計思想和方法。

　　可拆卸性設計是一種重要的回收再生設計方法。它要求在產品結構設計時改變傳統的聯接方式，代之以易于拆卸的聯接方式。可拆卸結構設計有兩種類型：一種是基于成熟的結構聯接方法，如螺栓聯接、鍵聯接及過盈配合等;另一種則是基于計算機的目的設計方法。

　　圖5 面向產品壽命周期的回收再生模式

　　4.3 面向拆卸的設計方法

　　面向拆卸的設計是綠色設計的主要內容之一，要求在產品設計的初始階段就將可拆卸性作為結構設計的目標之一，如圖6所示。

　　圖6 面向拆卸的齒輪系設計方法

　　總之，面向產品回收再生及可拆卸性設計并不是產品裝配設計的簡單可逆過程，應逐步建立適于CAD/CAM及DFD的統一信息模型，并使其能自動生成零部件的裝配、拆卸等最優順序，以利于產品并行化、集成化和面向生命周期的設計。

　　5 結論

　　綠色制造工程是一種適應生態及經濟需要的再循環形式，推行汽車的綠色制造工程是解決廢舊汽車引發社會公害問題的重要途徑，其相當部分的廢舊零部件經再制造后可以重新使用;而另—些廢的零部件則以材料的形式綜合回收利用。汽車的綠色再制造工程對于節約資源和保護環境，推動社會、經濟、環境的協調發展具有十分重要而又長遠的現實意義。