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| 內容簡介： |
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本书是作者近十年来从事汽车产品回收利用研究的成果总结，主要介绍了面向材料效率的汽车产品可持续设计、面向不确定性的报废汽车拆解、不确定条件下的汽车零部件再利用、汽车零部件的高附加值再利用，以及未来汽车产品回收利用产业技术发展趋势展望等内容。本书可供政府相关行政主管部门、汽车生产商、汽车零部件供应商、汽车售后服务企业、报废汽车回收拆解企业、再制造企业、材料再利用企业及相关研究机构中从事汽车产品回收利用管理、生产、研发的技术人员和研究人员等阅读、参考。
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| 關於作者： |
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陈铭，上海交通大学机械与动力工程学院研究员。主要从事退役汽车产品回收拆解和零件高附加值再利用方向的基础理论、关键技术、成套装备研究，出版著作2部。
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| 目錄：
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丛书序一丛书序二丛书序三前 言第1章 绪论1 1.1 材料效率的研究基础3 1.1.1 绿色制造与材料效率3 1.1.2 汽车产品绿色制造中的材料效率13 1.2 面向材料效率的汽车产品回收利用19 1.2.1 汽车产品回收处理环节中的材料效率19 1.2.2 各国报废汽车法律法规23 1.2.3 报废汽车处理模式26 1.2.4 我国报废汽车处理产业29 1.2.5 汽车生产企业的回收利用措施32 1.3 基于材料效率的报废汽车回收再利用潜力35 1.3.1 零部件再使用潜力35 1.3.2 材料再利用潜力42 1.4 报废汽车回收利用产业技术路线图48 1.4.1 我国汽车产品回收利用产业面临的机遇与挑战48 1.4.2 我国汽车产品回收利用产业发展预测49 1.4.3 我国汽车产品回收利用产业技术发展目标和主要任务51 参考文献56第2章 面向材料效率的汽车产品可持续设计59 2.1 可持续设计和可拆解性设计60 2.1.1 可持续设计框架60 2.1.2 可拆解性设计62 2.2 减量化设计65 2.2.1 轻量化设计中的材料替代65 2.2.2 材料的减类化设计要求68 2.2.3 绿色模块化设计中的聚类方法74 2.2.4 实证案例：报废车用材料的绿色聚类82 2.3 面向材料效率的生命周期评价88 2.3.1 基于我国投入产出数据的生命周期评价方法88 2.3.2 实证案例：发动机轻量化及再制造的生命周期评价91 2.4 基于生命周期分析的柴油机再制造策略100 2.4.1 目的与范围的确定100 2.4.2 生命周期清单分析104 2.4.3 生命周期影响评价106 2.4.4 生命周期解释108 2.4.5 柴油机再制造策略109 参考文献115第3章 面向不确定性的报废汽车拆解117 3.1 汽车报废量的预测方法118 3.1.1 汽车报废的影响因素118 3.1.2 汽车报废量的统计模型119 3.1.3 汽车报废量的预测125 3.2 报废汽车回收率与回收补贴政策的耦合机制132 3.2.1 报废汽车回收率的评估模型132 3.2.2 实证案例：上海市报废汽车回收率研究134 3.2.3 回收补贴政策的耦合机制136 3.3 拆解不确定性问题及其处理方法143 3.3.1 不确定性问题143 3.3.2 基于遗传算法的不确定性处理方法144 3.3.3 基于模糊聚类的不确定性处理方法150 3.3.4 基于AHP的不确定性处理方法153 3.3.5 退役乘用车回收拆解过程中的不确定性问题及其处理方法156 3.3.6 实证案例：基于AHP的退役乘用车拆解方式不确定性问题的决策161XVII 3.4 不确定条件下的退役乘用车拆解决策与优化169 3.4.1 退役乘用车拆解的决策优化需求169 3.4.2 实证案例：基于模糊聚类的退役乘用车泛化拆解成本的评估方法171 3.4.3 实证案例：基于矩阵编码和精英策略的拆解决策多目标优化改进遗传算法184 3.4.4 面向拆解深度和拆解顺序的退役乘用车拆解决策多目标优化194 3.5 退役乘用车节拍式拆解工艺与拆解线规划200 3.5.1 退役乘用车拆解线的节拍设计及其不确定性因素200 3.5.2 退役乘用车拆解工艺试验203 3.5.3 退役乘用车的节拍式拆解工艺规划205 3.5.4 退役乘用车柔性高效拆解线的布局规划设计209 3.5.5 退役乘用车柔性高效拆解线的柔性转载输送系统设计214 3.6 退役乘用车柔性高效拆解线的平衡与优化217 3.6.1 退役乘用车柔性高效拆解线的不确定性因素与应对策略217 3.6.2 退役乘用车柔性高效拆解线一体化预处理工位的平衡与优化219 3.6.3 退役乘用车柔性高效拆解线的平衡与拆解工艺优化222 3.6.4 退役乘用车柔性高效拆解线的平衡与优化仿真结论228 参考文献237第4章 不确定条件下的汽车零部件再利用：以共轨喷油器为例239 4.1 共轨喷油器的再利用策略240 4.1.1 共轨喷油器的失效模式240 4.1.2 失效机理分析246 4.1.3 共轨喷油器再制造工艺247 4.2 再制造共轨喷油器的总成性能评估方法254 4.2.1 再制造共轨喷油器总成性能评估的测试环境要求分析254 4.2.2 再制造共轨喷油器总成性能评估检测平台及其性能验证260 4.2.3 再制造共轨喷油器总成性能评估的产品技术要求分析268 4.3 共轨喷油器的参数敏感性与零件可再利用性277 4.3.1 结构参数变化与仿真模型的建立277 4.3.2 单一结构参数变化对喷油性能的影响283 4.3.3 多参数敏感性分析与零件可再利用性判定方法291 4.4 基于关联结构参数匹配模式的共轨喷油器再利用299 4.4.1 关联结构参数对喷油性能的影响研究299 4.4.2 关联结构匹配关系研究304 参考文献312第5章 汽车零部件的高附加值再利用：以车控电子部件为例315 5.1 车控电子部件的再利用策略316 5.1.1 车控电子部件再利用产业的机遇与挑战316 5.1.2 车控电子部件再利用产业的发展策略318 5.1.3 退役车控电子部件再制造技术方案319 5.2 退役车控电子部件的老化状态检测320 5.2.1 退役发动机电子控制单元老化状态检测技术320 5.2.2 退役车身控制模块老化状态检测技术329 5.3 退役车控电子部件的硬件检测与通用软件调校342 5.3.1 退役车控电子部件硬件检测技术342 5.3.2 通用软件调校技术350 5.4 再制造车控电子部件的质量控制352 5.4.1 再制造车控电子部件质量控制技术352 5.4.2 退役车控电子部件再制造剩余寿命评估359 参考文献365
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前 言2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布了我国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标与愿景，对国内疫情后加速绿色低碳转型和长期低碳战略的实施，以及推进全球气候治理进程都将发挥重要的指引作用。我国汽车工业可持续发展面临着资源、能源与环境的约束，实现长期深度脱碳路径，需要发展方式的根本性转变和科技创新的支撑。报废汽车是“城市矿产”的重要组成部分，对其进行合理回收和处理能带来巨大的经济和社会效益。然而，从材料效率视角审视，我国报废汽车的回收处理依然面临一些难题，需要开发新的回收利用策略来应对挑战。本书作为一本汽车回收利用方面的专著，是我和我指导的研究生近十年来从事汽车产品回收利用技术研究的成果总结。面向材料效率的汽车产品可持续设计、面向不确定性的报废汽车拆解、不确定条件下的汽车零部件再利用、汽车零部件的高附加值再利用等方面取得的工作成果，是本书的重要内容。其中，田进、张春亮、余林峰先后参与了面向材料效率的汽车产品可持续设计、面向不确定性的报废汽车拆解等方面的研究工作，提出了基于Logistics模型的汽车报废量预测方法、考虑经济性和环境属性的报废车用材料聚类方法、不确定条件下退役乘用车拆解深度决策的多目标优化算法，为拆解企业寻求经济、环境效益最大化的拆解深度决策提供了理论依据；王俊军、张吉浩先后参与了车控电子部件、共轨喷油器的高附加值再利用研究工作，提出了退役车控电子部件老化状态的测评方法、共轨喷油器零件可再利用性评判方法及其组件稳定性匹配模式，为提高零部件的再利用率及第三方再制造提供了技术基础。此外，倪飞箭、杨斌、王博翰等先后参与了汽车破碎残余物的能量回收利用技术方面的研究工作，朱凌云参与了动力电池的逆向物流、拆解与异构兼容利用技术的工作，任伟、张恒玮先后参与了动力电池智能化拆解研究工作，这几方面的工作目前仍在继续，相关研究成果待今后有机会再结集出版。需要说明的是，本书部分研究案例援引的公开数据相对较早，如生命周期评价采用了《2012年中国投入产出表》进行投入产出分析（本书出版时，已可获得《2017年中国投入产出表》），然而，并不影响我们对于所涉及方法的讨论。由于本人学识有限，疏漏之处在所难免，还请同行和读者朋友们给予批评指正！作 者2021年2月
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