现代家具的装配与拆卸设计

摘要通过对工业产品装配阶段和拆卸及回收利用阶段进行的简要分析，说明了在产品开发设计阶段采取装配设计和拆卸设计对于简化生产工艺、节约产品成本以及对产品维修和回收再利用的重要生态意义。同时简单介绍了拆装家具的起源与发展，分析了家具拆卸性能设计存在的主要问题以及人们对拆装家具存在的一些错误认识，并提出了通过拆装设计提高现代家具生态水平的，从而提高产品竞争力的建议。AbstractThroughbriefanalysisoftheprocessesofassembly,disassemblyandrecycleofindustrialproducts,thesignificanceforthetechniques,cost,maintenanceandrecycleareintroducedwhenDFA&Dwasutilizedatthebeginningofindustrialdesign.Inaddition,thepresentsituationofDFA&Dfurnitureandsomemisunderstandingaboutitarealsoreferred.Attheend,improvingtheabilityofcompetitionthoughDFA&Ddesignisofferedformodernfurniture.关键词：家具；拆卸；装配；设计；回收KeyWords:Furniture;Disassembly;Assembly；Design;Reclaim随着工业的快速发展和人们生活水平的提高，每年的废弃产品数量在不断增加，根据统计的结果，全世界制造业每年大约生产55亿吨无害废物和7亿吨有害废物[1]。图1是德国每年的汽车、家庭器具、消费电器、控制设备及信息系统的废弃物数量分布情况。工业产品废弃物的数量每年都在增加，而有效的回收利用率却不是很高，这些废弃物不仅造成资源和能源的巨大浪费，同时也对地球的环境造成了极大的压力和危害。要使废弃产品的零部件经过修配或其它处理以后可以再次利用，那么这些零部件就应该能够被方便地拆卸下来。可见产品的拆卸性能是产品能够再生的重要前提，直接影响着产品的可回收和再利用的程度。面向拆卸的设计就成为解决产品回收和再利用的有效设计方法。同时，这种设计方法也是生态设计的重要途径之一。现代的工业制造中，装配工作量大约要占整个产品生产工作量的20%，装配费用占制造总费用的20~30%，在装配中若发现了问题，费用就会增加50%[1]。法国对355家公司的调查结果表明，通常产品设计是面向功能而不是面向装配的，结果导致产品的装配难度很大，生产周期长，产品成本高，装配质量难以保证，从而使产品的装配性成为制约生产的瓶颈。解决的办法通常是增加装配工人，增加装配机械和检测设备。而这些方法无疑都会导致产品成本的上升。在目前的产品设计过程中，人们普遍对产品的可制造性关注较多，而对产品的可装配性和拆卸性则考虑的相对较少。因而经常出现设计出来的产品结构不完善或可拆装性能差，从而导致制造出来的零件无法进行安装或拆装难度大，需重新返工的情况。因此，在产品的设计过程中采用拆卸和装配设计，对提高拆装零部件的效率，降低拆装费用和提高产品的回收利用率具有十分重要的意义。1、拆卸设计与装配设计概述装配与拆卸设计（DesignforAssemblyandDisassembly,DFA&DFD）的基本含义是：在产品设计阶段就同时考虑到产品的可装配性能和可拆卸性能，从装配和拆卸的观点提供一套理论和方法，在产品的设计过程中利用各种技术手段如建模、分析、评价、规划、仿真等，充分考虑产品的装配与拆卸环节以及其相关的各种因素的影响，以便在保证产品功能要求的前提下，使产品装配与拆卸的成本最低。1．1DFA与DFD之间的关系拆卸与装配正好是相反的两个过程，所以装配设计（DFA）与拆卸设计（DFD）之间既有相同点又有不同点。它们的实质不同：装配的实质是建立零件之间的某种约束关系；拆卸则是解除这些关系。目的不同：DFA针对的是产品的装配阶段，通过简化产品的设计达到减少产品装配费用的目的；DFD则主要是针对产品的维修、报废处理阶段，使产品能够方便地拆卸、循环利用和安全地进行报废处理。而它们的相同点就在于：DFA与DFD可以共享相同的产品设计模型，运用相似的分析和评价方法。单纯依照装配设计（DFA）设计原则设计出来的产品不一定便于拆卸，反之，依照拆卸设计（DFD）原则设计出来的产品也不一定便于装配，二者之间的不同点使得它们的结合（集成）很必要，而那些共同点使得它们之间的集成也具有可行性。可见，产品的拆卸过程与装配过程是密切相关的，在产品设计的初级阶段同时进行装配设计和拆卸设计，特别有助于产品设计的集成和产品综合质量的提高。1．2实施装配与拆卸设计的意义在产品设计阶段实施装配与拆卸设计具有重要的意义，主要表现在以下几个方面：（1）有助于提高整个产品开发过程与拆装环节自身的效率，降低生产成本芹有关叨资料油表明肝[1台]，局产品免总成江本的舒70糠%是妈在产吴品设哭计开出发阶融段决旨定的领，而应设计径开发万的费杏用在宫产品驰的总零成本粮中只晌占5难%，当运用恐DF胃A＆排DF海D方许法对聚产品缓的整月个结统构进婶行优宴化，曾可以兵使错田误在蜂早期锦得到凑改善刊，避悲免后性续环梳节中闯可能伴产生素的不信便，旨从而堆提高北了整匠个产燕品的友开发葬效率在和成炸本；峡（2奉）同杰时研灭究D泽FA侧＆D详FD顽，有漏利于府产品洞设计云集成砌和综武合质刑量的威提高航，同炭时对侨产品睬进行鱼DF浮A＆菊DF茶D的聪设计纷，可旋以有轧效的鱼协调瓦产品金对可草装配别性能缓和可松拆卸预性能想的要杀求，讲从而竟系统孩的提贼高产逼设计矮的综隙合质燃量；堤年（3踢）D游FA装＆D华FD箱中对税可拆辛卸性伏能的绑研究地，能国够方寻便产劣品的惧维修馒和回辈收处樱理，研符合敢可持熄续发洞展要啦求产广的品断可拆齿卸性锈是产纪品维死修和鞭回收上利用猴的前必提条拴件。胁良好悼的可叛拆卸填性将方方便爷产品往的维召修，暖延长漠产品岭的使浮用周腊期，乎从而擦推迟酷新的苍废弃肤物产天生的勇时间券；另宫外，野良好岸的可理拆卸坝性能压还方军便废店弃物互的处查理，卸既可及节约也资源丽又有康益于编环境叉保护松。替家具确制造如业需扭要消仪耗大影量的碍自然成资源腹和能虑源。落近年择来家屡具产优业迅乓速发披展，感根据付意大薄利米指兰C均SI具L工遥业研陵究中晨心调管查，钟世界烦家具来业目缓前的舌年产登量是羊20旬00胀亿美瑞元[振10胀]，次每年度要消僚耗大遇量的估能源洁和资稀源。暗家具辟产品塘随着蜘建筑晒业的拴迅猛封发展宜和人桐们住报宅条肉件的效不断堤改善造，淘龟汰率显大幅掌增长端。目帆前西朴方国破家的买富裕惨阶层己每年申要扔箩掉数纳百万逆张写胁字台尤、椅拾子、逃餐桌炮、橱赵柜、武床垫阶等家黎具。挡但是名目前蠢废旧闲家具挎的回肿收利锹用率炒很低豪，其便中原梯因之跃一，障就是踏设计盯产品替时没以有考钉虑其宅拆卸汉回收堡性能钓，零搅部件挡和材假料缺摊乏必劈要的岁标识娇，结捏果使彻有用鸡的和磨无用径的材惧料及冲零部蔽件难宇以拆强卸分饱离，搞使很渣多可挖重复雪利用寇的零听部件呀无法霸有效轿地再劝利用立，即距使有臭些产冰品能事够拆讽卸回齿收，摔但花是费的汪代价葱已使葵其失两去了爬回收阵利用某的价蝶值。俭在环挡境保文护已小经成将为人葛类迫渡在眉考睫的放任务室的时劈代，晓这些妹被扔副掉的研东西挂不能程再被卵看成呜是个汪人的贞私有毒财产沸，而环应该恼看成读是人萝类共光有的慌有限选的自兵然资准源。脚有关俗研究扁表明盒，产浑品设用计中踪良好虚的装三配设泳计，乳可以绕减少蹈20踩-4凉0%乓的制感造费裂用，键同时遵可以肠提高铺10炕0-介20全0%配的生市产率显[1虽]。渡在这洒种情森况下立，通蝶过拆盈装设去计对携于提披高家苍具产营品的呈拆装音性能们、降袄低成响本、挨节约誉资源唐，减轨少污创染、凝增强刮家具迎的循忠环利轿用就闷显得捞尤为闸重要勾了。镜2．残拆假装家橡具的兔发展患与主桨要问帅题分誉析防人们偏一般焦将用棋各种扭连接皮件或崭插接鸟结构遣将零耍部件源组装分而成串的、阳可以员反复权拆卸艘和安横装的罢家具用称为捉拆装什家具导（R奶ea咱dy拳T嚷o漆As异se呢mb粗ly昼，R汤TA吹）徒。拆衔装家饱具在头设计龙上应勉用工颜业设花计的例原理涌，把谊部件晃的标巾准化违、通水用化悟、系雨列化幕放在圈首位牲，进称而简释化了拾产品技零部简件的译规格徒、数验量，拌从而吹也相执应地载简化兼了设秃计工河作；汪在生厦产上劲，由鹅于简抹化了样零部池件的想规格离数，拘便于物质量骡控制倦，提笑高了帝加工秤精度槐和生扛产率湾，相食应地车延长乞了设决备的波使用稠寿命蛮，降院低了怕产品豆的成词本；攀在包潮装贮樱运上道，可涉采用衣标准瞒规格衔的包港装，幸以便扣堆放填，这茫样不备仅有词效地问利用带了空杠间，粘还减骨少了该搬运耕工作笋的麻麦烦和励可能漂对产遵品造佣成的洞损坏屿；在摘销售驱上，笛通过斥产品笛说明袜书使共消费厉者参隙与到你设计处中来闷，真推正地草实现犁了以妥人为趣本的屿设计陵理念诚。呢2．坏1处拆研装家糕具的刑起源份与发陈展概帜况碗家具阶制造圆业早待在1现90污0年选就出赏现了化拆装斩设计蚁的雏适形，仍当时般德国仁的一代家家亡具公洗司利堡用几孟种基表本的牢板块菠设计邮书架款，并胳方便题地组东装成敌顾客怪所需逆的书泄架，聪开辟敞了家剩具模昌块化严设计状的先旗河[帝2]吹。二册战以婚后，姓重建迹欧洲许迫在视眉睫母，各惨个工么业领铜域都拘在寻邮求快呜速和干创新验的方姻式来渴满足葵需求吧，同略样，清家具腥业为喝能在惹短时嚼间内推给重威建家添园的悲人们兰提供欲充足摊的家末居设能施，抹也十慰分需困要生叮产效祝率高锣、标案准化焦、系侵列化坝、便附于装炊配且逢具有告良好院结合因性能苹的家才具结辉构，样在这箩种情怪况下猪，3预2m晓m系旋统应尿运而葵生。载20饺世纪鼻70翁年代递，欧矮洲又乱开发杠出了堂32后mm棍系统爪的专评用设冤备，妙从生洁产工荣艺方桌面保录证了骑32养mm呢系统借的有海效实贱施。移32结mm捉系统戏的逐槽步成邮熟与茂生产稳设备蝴、五钟金件锈及原淡材料隆生产于的模斗数化已、系旧统化勉使拆增卸设涨计在床板式局家具贴生产蹈中获裹得了爱前所隙未有世的发却展。着随着心技术顶的发娱展，肿拆装浙设计漂已不免仅仅纳限于扰在板边式家政具中拆应用致，实迁木、究金属研等材申料的挑家具怎也开螺始采身用这视种设演计方择法。睬如设图计师顺大卫谣•狡奎克仿(D岸av援od吵K姻aw竞ec包ki远)设慨计的垫“袄迷题寸“刺扶手魄椅，催就是鞠将椅岂子分祥成七缴个部道件，挡通过雅在部远件上窝设置冒精确证的接袭口进录行连矮接，劫这些句不连咬续的饭部件涛可以至用激士光切降割工哄具从伴一块邪平板圾上切福割下睛来，涂再由范消费歪者亲柔自组丝装。闹2．译2喷拆装窜家具张的优形点哗拆装袖家具丸不仅都在设秩计、麦生产巧、储告存、砖运输凯、销著售、笨安装旋等方镜面有巩许多必适应屈现代复化大站工业佣生产环的优提点，株而且焦从生例态设交计的僚角度柄讲，惧它对米环境表保护轨也具身有重券要的眯意义猴，具葵有传鸦统框康式家龟具难降以相确比的仰优点能：冒（1京）产仔品结框构模锻块化债、统摔一化屡，使查产品掉有较锤大的殃可预连测性聚；段（2得）减飘少了革可回垦收零请部件够和材雀料再弱次使仅用所来需的胸工作血量；歌（3销）拆践卸分珠离简您单快兔捷；雄（4扣）拆书下的亩零部涛件易粒于手秧工或多自动开化处育理；沃寄（5僻）回丧收材洪料及侧残余壶废弃溪物易落于分扔类和狂处理写。哑拆装驼家具咬是家郊具工政业进按步的性反映屿。它午要求挡有高叉精度凑加工勺手段营的支真持，么要求甩有成是熟应喊用的晌新材范料、音新工嫩艺和诉新方等法的锻支持捆，还抗要有纲发达蓄的零蓄部件乌及接膝口所呀用配妨件工听业的陪支持膏。拆跃装设叨计的恨目标拢就是芦用最渗简单执的工随具快悬速拆稻装符犯合质若量要案求的节成品零家具腊。意基大利朝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