對基于產品再設計理論的家電產品模塊化設計方法探討

田瑋

摘 要：就產品再設計而言，基于產品生命周期之處就應該重視其產生的環境影響，利用設計來有效減小對環境造成的影響。針對模塊化設計來說，它可以充分降低產品開發周期，滿足市場發展的需要，增加產品生命周期，獲得了普遍的應用。基于產品再設計理論，把再制造思想同模塊化設計進行融合，并運用在家電產品設計中，有利于達到產品功能和環境屬性的需要。

關鍵詞：家電產品;產品再設計理論;模塊化設計

引言：模塊化設計開始比較注重功能屬性模塊，現階段發展注重產品生命周期多屬性決策，同時對于產品生命末端有著非常關鍵性的作用。國內外對模塊化設計進行了大量的研究，對模塊化設計進行了細化，同時還借助遺傳算法開展模塊設計。把產品再設計運用在家電產品中，優異更好地達到產品功能需要，具備易修復性及裝配性特征等。

1.關于產品再設計與模塊化設計的相關介紹

1.1產品再設計定義及其準則

（1）定義。就產品再設計來說，往往需要對產品零部件或是整體進行再次利用，以實現節約資源的方法。從早期的產品再設計來看，它起源于日本平面設計，基于已有的產品及廢棄產品，對其開展再創造及設計，為其創造新的內涵及生命。在可持續思想的全面實施下，產品再設計有利于更好地促進生命末端產品的再設計，增加它們的使用壽命，給予其全新的生命周期[1]。（2）準則。第一，3R原則。也就是Reduce、Reuse以及Recycling。具體而言，基于產品設計的初期，需盡可能地借助可自然降解及可循環利用的一系列材料，需通過可拆卸結構設計方式完成，有利于減少資源浪費現象，減輕對環境造成的破壞。就產品拆卸來說，應以產品回收再利用為基礎，就各個部件而言，特別是重要的零部件以及極易影響零部件完整性與可拆卸性開展再設計存在關鍵性的作用。第二，產品固有特性。就生命末端產品而言，實際開展再設計的過程中，應先對這個產品有一個全面的了解，在確保產品應有特性的基礎上，實現產品功能及價值的再設計。若是設計之后的產品同之前的產品沒有必然聯系，將會違背設計的初衷，無法滿足節能的需要。第三，選擇性原則。通常是針對材料以及獲得材料的途徑采用的原則。在對材料進行選擇的過程中，應對產品的實際需要，還有其應用性能及環保性等有一個準確的認知。在對材料獲得的途徑進行選擇的過程中，需注重其經濟性及實用性等特點。

1.2模塊化設計方法分析

該方法是在產品設計過程中融合模塊化思維，強調解決產品類型及設計生產周期等沖突的設計方法。模塊化設計是基于傳統設計之上進行創新而來的，它對復雜的產品進行了分解，變為功能簡單的單元，從而開展設計實現的，能夠極大地降低產品開發周期，增加產品開發效率，有利于進一步促進系列產品開發標準化及通用化。就模塊化設計而言，它能夠有效降低產品開發周期，為產品裝拆提供便利，促進產品維修，使其更好地滿足市場變化的需要，現階段深受制造業的青睞。

2.在產品再設計理論之下，關于家電產品模塊化設計方式的研究

2.1根本思路

基于產品再設計理論，就相關技術進行分析，逐步實現技術的優化。利用產品再設計理論，對家電產品開展全面分析，并結合再制造特征，構建模塊劃分標準，把它應用在產品設計環節中去，讓該設計方法既能達到產品功能的需要，也能達到環境屬性的需要[2]。首先，能夠降低環境影響，為產品組裝及拆卸等提供了較大的便利，可以更好地開展產品回收處理工作。其次，能夠降低產品研發周期，減少生產成本，進一步增加企業利潤，全面提升產品競爭力。

2.2再制造指標體系

就用戶需求來看，根據家電產品每一個階段的特點，實際進行設計時，應注重家電產品的功能，在此基礎上，先對再制造性進行分析，結合現階段的研究，構建再制造特點指標，具體內容如下。第一，材料的相容性。針對材料進行選擇時，需注重材料回收，以及零部件材料混合應用不存在相斥現象，應借助相同的回收工藝開展回收。第二，使用壽命。開展再制造設計的過程中，需讓產品在相同模塊中部件失效的時間相同，進一步增加模塊失效時間，促進模塊零部件在相同時間內的再制造，從而增加家電產品壽命。第三，可維護性。就家電產品維修來看，再制造過程非常重要，有效的維護性可以對維修資源進行整合，簡化維修策略，降低維修成本。其維修性分析如下，一方面是故障相關性，若是其中某一零部件出現故障，那么同它有關的零部件也會受到影響;另一方面是維修相關性。就某一零部件故障開展維修時，相關的零部件可以實現維修資源共享。第四，可回收經濟性。針對某個零部件回收價值來說，通常由其重復利用率來決定。其回收處理方式包括重用及能源利用等。把回收價值差不多的零部件放在一起，能夠更好地開展回收再利用。第五，可組裝及拆卸。對于再制造來說，拆卸是重要的流程，對于產品各個模塊而言，應運用方便拆卸的方式，同時降低各個模塊的接口數量，以便更好地拆卸。若是未強調拆卸性，將進一步提高成本。第六，獨立功能。實際進行拆卸時，應減少破壞及再制造費用。最大限度地防止永固性連接的運用。對于產品的各個模塊來說，其拆卸復雜度往往要根據零部件連接方式以及拆解難度進行判斷。上述指標間不但存在差異也存在一定的關聯，實際進行設計的過程中，應將其當作劃分評定指標，同時對再制造模塊度進行評價。

2.3實際的實現步驟

結合現階段的研究掌控，對家電產品再制造進行分析，其模塊化設計的實現步驟如下所示：第一，市場調研和用戶需求。應立足于市場，還有用戶的實際需求方面開展調研工作，根據有關的分析，如果其模塊化設計具備可信性，才能開展下一步操作。第二，明確電取暖爐型譜。基于模塊化設計，科學明確產品類型及規劃。如果型譜比較小，那么產品的規格也相對較小，且對于市場的適應能力相對較差，其模塊通用度也比較低，環境屬性不夠好，但是相應的工作量就比較少，還進一步減少了成本及人力資源的運用，總體來看，效果不夠理想;如果型譜比較大，其結果將與以上內容想干，且效果也不夠理想。因此，需先明確型譜，在實現人們需要的基礎上，最大限度地增強模塊化程度。第三，初步零部件設計。就產品零部件開展再設計。在有效達到需求功能的基礎上，為后續裝配及檢修工作提供便利。第四，模塊劃分[3]。它主要有兩類，依次是結構及功能模塊，對于結構模塊而言，它是功能模塊的載體，而在功能模塊下，還可劃分成多個模塊，如基本模塊。應該利用該標準，對家電產品開展模塊劃分。針對模塊劃分來說，它不但可以促進零部件回收和再利用，還能讓設計更具可行性。第五，根據再制造開展模塊劃分。借助層次分析法，還有模糊綜合評價法等工具，就再制造模塊指標開展計算機評價，接著對計算結果開展調整及再設計，從而對再制造模塊設計提供指導。

結論：綜上所述，基于產品再設計理論的實施，把再制造思想同模塊化設計進行充分融合，對于家電產品模塊化來說，是非常先進的設計方法，有利于促進家電產品生命末端開展再制造，為其奠定了夯實基礎。文章探討了該設計方法的思路及實現步驟，目前還沒有完整的體系，應該研究的課題是比較多的，對相關理論及實現方法開展優化，對家電產品設計有著關鍵性的作用。

參考文獻：

[1]趙星星. 基于限制性設計理論的家用產品設計研究[D].北方工業大學，2021.

[2]彭敏，楊勤，肖欽蘭.基于產品再設計理論的家電產品模塊化設計方法[J].現代機械，2020（02）：46-48+65.

[3]劉達斌，任亨斌.基于變形設計理論的產品模塊化設計[J].重慶大學學報（自然科學版），2019（07）：9-11.