精品视频在线观看专区,饥渴老熟妇乱子伦视频,五月天综合婷婷综合社,国产精品美女久久久久久小说

1  基本特征

食品機械全生命周期與其壽命有所不同。食品機械全生命周期包括設(shè)計、制造、使用、報廢、處置等整個閉環(huán)周期；而壽命往往指食品機械從出廠或投入使用后到產(chǎn)品報廢不再使用的一段區(qū)間，僅是全生命周期內(nèi)使用期的一部分。由于食品機械傳統(tǒng)設(shè)計的功能和性能主要在使用期內(nèi)實現(xiàn)，所以傳統(tǒng)設(shè)計主要解決食品機械運行的功能、性能和使用壽命的設(shè)計。基于食品機械的社會效應(yīng)，全生命周期涵蓋全壽命期，全壽命期涵蓋經(jīng)濟(jì)使用壽命和安全使用壽命。作為全生命周期的一個重要轉(zhuǎn)折點，食品機械報廢一般有三種判據(jù)： 一是功能失效；二是安全失效；三是經(jīng)濟(jì)失效。  
進(jìn)行食品機械全生命周期設(shè)計，意味著在設(shè)計階段就要考慮到其生命歷程的所有環(huán)節(jié)，以求全生命周期設(shè)計的綜合優(yōu)化。食品機械全生命周期設(shè)計主要有三個目的：一是在設(shè)計階段盡可能預(yù)見食品機械全生命周期各個環(huán)節(jié)的問題，并在設(shè)計階段加以解決或設(shè)計好解決的途徑。二是在設(shè)計階段對食品機械全生命周期內(nèi)的所有費用(包括維修費用、停機損失和報廢處理費用等)、資源消耗和環(huán)境代價進(jìn)行整體分析，zui大程度地提高食品機械的整體經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。三是在設(shè)計階段對從材料選擇、制造、維修、零部件更換、安全保障直到產(chǎn)品報廢、回收再利用等全過程，對自然資源和環(huán)境的影響進(jìn)行分析預(yù)測和優(yōu)化，以積極有效地利用和保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境，創(chuàng)造良好的人機交互環(huán)境。

2  主要設(shè)計內(nèi)容

食品機械全生命周期設(shè)計實際上是面向全生命周期所有環(huán)節(jié)、所有方面的設(shè)計。其中，每一個面向都需要專門的知識、技術(shù)做支撐，滿足全生命周期不同方面的需求，發(fā)現(xiàn)所存在的問題并提出改進(jìn)方案。  
2.1面向材料選擇的設(shè)計  
在食品機械全生命周期設(shè)計中，材料的選擇應(yīng)考慮如下因素：  
2.1.1 材料的衛(wèi)生性能 食品機械的制造材料主要是不銹鋼，其次還有工程塑料和橡膠。尤其是與食品接觸的材料，要認(rèn)真考慮衛(wèi)生問題，保障加工的食品符合食品安全要求。食品機械設(shè)計中，應(yīng)該保證所選擇的材料不得向食品中遷移有害物質(zhì)。這就需要設(shè)計者對食品機械材質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真研究，不僅要掌握材質(zhì)的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)，而且還要熟悉其使用環(huán)境，以避免材料的有害物質(zhì)向外遷移。  
2.1.2 材料的安全性能 主要考慮滿足食品機械本身的功能、性能以及質(zhì)量設(shè)計的有關(guān)材料性能，包括材料的常規(guī)機械性能、疲勞斷裂性能、抗復(fù)雜環(huán)境侵蝕的性能等。用于制造食品機械的材料，在整個生命周期內(nèi)的各個階段都不能危害人的安全與健康。因此，在食品機械設(shè)計中要求選擇的制造材料，具有足夠的機械強度和剛度、足夠的環(huán)境適應(yīng)能力和機械可靠性、足夠的抗物理性能危害等。  
2.1.3  材料的環(huán)保性能 在食品機械制造和使用過程中，要求材料對環(huán)境無害、與生態(tài)環(huán)境和諧共存、具有良好的使用性能、資源和能源消耗少、報廢后回收利用率高以及有利于人體健康，其本質(zhì)特征在于全生命周期內(nèi)具有較低的環(huán)境負(fù)荷值。  
2.1.4  材料的加工性能 主要包括食品機械制造材料的可鑄造性、可鍛造性、可焊接性、可切削性、可沖壓性、可彎曲性以及可耐磨性等。在設(shè)計階段考慮材料的可加工性，可以提高食品機械的經(jīng)濟(jì)性，減少能耗和制造過程中的不利副產(chǎn)品。尤其是外形復(fù)雜、加工精度要求高的零部件，考慮加工性能夠顯著提高食品機械制造工效和降低成本。  
此外，材料的價格性能比是制約設(shè)計選材的一個重要因素。但在全生命周期設(shè)計中不能單純看待材料價格，而應(yīng)當(dāng)全面分析材料的使用效能。針對材料的產(chǎn)品設(shè)計，材料的選擇和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計是一種互動關(guān)系。當(dāng)材料性能難以滿足產(chǎn)品性能或壽命要求時，必須改進(jìn)設(shè)計。

2.2面向制造過程的設(shè)計  
在設(shè)計階段，可利用計算機輔助工程(CAE)方法對食品機械制造過程進(jìn)行模擬分析，改進(jìn)設(shè)計以簡化加工制造工藝、簡化模具和夾具設(shè)計、充分利用標(biāo)準(zhǔn)件等。設(shè)計中一些小的改進(jìn)往往會在很大程度上方便制造、降低制造成本、縮短制造周期。例如，在食品機械零件的沖壓成形制造中，如能夠在設(shè)計階段利用大變形接觸問題的有限元軟件對成形過程進(jìn)行模擬分析并優(yōu)化設(shè)計，會避免許多設(shè)計缺陷和由此導(dǎo)致的制造困難，提高成品率和生產(chǎn)效率。采用CAE方法的目的是進(jìn)行食品機械的分析計算與分析仿真，具體包括工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)與過程優(yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)強度與壽命評估、運動/動力學(xué)仿真。其中工程數(shù)值分析用來分析確定產(chǎn)品的性能；結(jié)構(gòu)與過程優(yōu)化設(shè)計用來保證產(chǎn)品功能、工藝過程的基礎(chǔ)上，使產(chǎn)品、工藝過程的性能*；結(jié)構(gòu)強度與壽命評估用來評估產(chǎn)品的精度設(shè)計是否可行，可靠性如何以及使用壽命為多少；運動/動力學(xué)仿真用來對計算機輔助設(shè)計（CAD）建模完成的虛擬樣機進(jìn)行運動學(xué)仿真和動力學(xué)仿真。從過程化、實用化技術(shù)發(fā)展的角度看，CAE的核心技術(shù)為有限元技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)。   
上食品機械制造技術(shù)發(fā)展到今天，已形成門類齊全的制造工藝。與現(xiàn)代信息技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、人工智能等相結(jié)合，促進(jìn)了食品機械制造技術(shù)已由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)代制造技術(shù)。食品機械的設(shè)計，應(yīng)充分與各種制造工藝和制造技術(shù)相協(xié)調(diào)，才能發(fā)揮各種制造技術(shù)的長處，方便制造并提高工效。對大批量制造的食品機械，設(shè)計的零部件應(yīng)能適應(yīng)生產(chǎn)線流水作業(yè)制造。在面向制造過程的設(shè)計中，方便裝配是全生命周期設(shè)計必須考慮的又一重要因素。裝配方式、裝配強度、裝配工藝應(yīng)在設(shè)計階段確定，以避免裝配過程的困難或臨時改動對食品機械完整性的破壞。  
2.3面向產(chǎn)品功能的設(shè)計  
食品機械產(chǎn)品功能和性能的開發(fā)，依賴于相關(guān)多學(xué)科的發(fā)展和技術(shù)突破，同時也受市場需求的推動。產(chǎn)品功能和性能設(shè)計一直是食品機械設(shè)計的核心內(nèi)容，也貫穿于食品機械全生命周期設(shè)計的所有環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的設(shè)計相比，現(xiàn)代食品機械具有一系列新的特征。模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化已被證明是保證食品機械高性能、低成本和開發(fā)周期短的有效方式。但隨著技術(shù)發(fā)展的推進(jìn)和市場需求的拉動，對食品機械節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、安全衛(wèi)生的要求日益突出。在食品機械全生命周期設(shè)計中，如何將模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化要求與節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、安全衛(wèi)生要求協(xié)調(diào)統(tǒng)一，是食品機械爭奪市場競爭的關(guān)鍵。在食品機械產(chǎn)品性能與功能方面，可以充分發(fā)揮模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢，而在產(chǎn)品的表現(xiàn)形式、外部結(jié)構(gòu)等方面盡量滿足節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境和安全衛(wèi)生的市場要求。集成化和綠色化往往帶來食品機械產(chǎn)品性能和環(huán)保問題的歷史變革。其中，集成化是將代表食品機械*特征的技術(shù)和性能集合在一起，在充分體現(xiàn)技術(shù)和性能*的前提下，力求簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，節(jié)約制造材料，降低制造成本。而綠色化則是從節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生等方面考核食品機械的技術(shù)狀況，把生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展擺在重要地位，成為食品機械產(chǎn)品品質(zhì)的重要組成部分。 

現(xiàn)代食品機械除了滿足節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、安全衛(wèi)生和性能可靠等要求外，智能化、數(shù)字化等功能也是食品機械創(chuàng)新的重要體現(xiàn)。無論是生產(chǎn)規(guī)模大小還是品種各異的食品機械，都需要這些創(chuàng)新功能。食品機械全生命周期的設(shè)計，更要注重這方面的功能創(chuàng)新。借助計算機仿真和計算試驗技術(shù)，是分析、設(shè)計、運行、評價食品機械仿真活動的重要工具，可以在設(shè)計階段考察、改進(jìn)食品機械的功能和性能。而食品機械的功能與材料、結(jié)構(gòu)、工藝、質(zhì)量等是一種互動關(guān)系，依賴性較強。  
2.4面向使用壽命的設(shè)計  
食品機械的使用壽命包括其經(jīng)濟(jì)壽命和技術(shù)壽命。經(jīng)濟(jì)壽命是從經(jīng)濟(jì)的角度和zui合理的使用期限，具體分析能使食品機械的年平均使用成本（由機械購置費的折舊費和機械的年運行費用兩部分組成）zui低的年數(shù)。技術(shù)壽命是從技術(shù)折舊角度看食品機械zui合理的使用期限，具體分析從食品機械開始使用到因技術(shù)落后而被淘汰所持續(xù)的時間，它與技術(shù)進(jìn)步的速度有關(guān)，與食品機械的運轉(zhuǎn)時間有關(guān)。應(yīng)該指出，食品機械的使用壽命并不是越長越好，這里強調(diào)的是合理延長使用壽命。從技術(shù)進(jìn)步、能源消耗、環(huán)境保護(hù)等方面考慮，不科學(xué)、無限延長食品機械的使用壽命，反而會造成食品加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降，阻礙技術(shù)進(jìn)步。因此，適時對食品機械進(jìn)行更新?lián)Q代是必要的。  
食品機械的使用壽命，是食品機械使用價值的重要體現(xiàn)。在設(shè)計階段對食品機械使用壽命進(jìn)行設(shè)計的基礎(chǔ)，是對食品機械使用壽命和可能受到破壞的準(zhǔn)確分析預(yù)測。目前食品機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的使用壽命預(yù)測，主要基于材料疲勞力學(xué)的安全壽命方法和斷裂力學(xué)的損傷容限耐久性方法。對食品機械來說，除了機械疲勞破壞外，電致電子元件的疲勞、控制開關(guān)的電接觸疲勞、運動部件的磨損、腐蝕環(huán)境中部件的剝蝕等，都對食品機械的使用壽命構(gòu)成影響。在使用壽命設(shè)計中，除了壽命分析和預(yù)測方法外，材料的選擇和性能指標(biāo)的試驗測定、對制造和加工工藝質(zhì)量的評估、載荷譜和環(huán)境譜的編制等都具有重要影響。  
2.5面向資源環(huán)境的設(shè)計 

2.5面向資源環(huán)境的設(shè)計  
食品機械設(shè)計涉及的資源環(huán)境，主要包括制造材料的選擇、節(jié)能、環(huán)保以及人體健康等方面。在材料選擇方面，應(yīng)盡量使用可再生資源和可回收的材料，合理利用食品機械報廢后可回收的材料和零部件，促進(jìn)材料的再利用和零部件的循環(huán)利用。在節(jié)能方面，通過合理的材料選擇和工藝設(shè)計，可降低食品機械制造加工過程的能耗；通過創(chuàng)新設(shè)計和采用*技術(shù)，可降低食品機械使用運行中的能耗；選擇合適的能源品種和設(shè)計好食品機械的拆卸性，可降低報廢后材料和零部件回收或再生產(chǎn)的能耗。在環(huán)保方面，食品機械全生命周期設(shè)計中環(huán)保理念應(yīng)貫徹始終，包括選擇環(huán)保材料、設(shè)計有利于環(huán)保的制造方式和工藝、控制食品機械使用過程的有害物產(chǎn)生和排放、采用*的動力學(xué)制造工藝控制噪音污染、合理設(shè)計降低電磁污染等等。因此，食品機械全生命周期設(shè)計中的環(huán)保問題，包括材料中有害物質(zhì)向食品遷移、食品機械結(jié)構(gòu)設(shè)計問題導(dǎo)致食品微生物超標(biāo)、食品加工中排放的廢棄物污染、噪聲污染、空氣污染、輻射污染、電磁污染等。此外，改善食品機械操作人員的工作環(huán)境，創(chuàng)造舒適的人機交互界面、提高工作效率和質(zhì)量、降低事故發(fā)生率等，也是面向資源環(huán)境設(shè)計的重要方面。

3  全生命周期的優(yōu)化設(shè)計

相對于傳統(tǒng)的單一性能優(yōu)化和局部結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的優(yōu)化設(shè)計，全生命周期優(yōu)化設(shè)計應(yīng)是一種食品機械全局的、面向全部性能和全生命周期過程的優(yōu)化設(shè)計。進(jìn)行食品機械全生命周期優(yōu)化，是一個需要多學(xué)科知識融合的復(fù)雜決策過程。數(shù)值分析、工程預(yù)測、虛擬仿真以及試樣和模型試驗等，都是食品機械優(yōu)化設(shè)計的方法。由于涉及的因素太多，優(yōu)化目標(biāo)相互交織、相互制約甚至相互矛盾，對食品機械進(jìn)行設(shè)計方案的全生命周期優(yōu)化是十分困難的，嚴(yán)格的數(shù)學(xué)尋優(yōu)很難實現(xiàn)。因此，除了采用更為*的優(yōu)化方法或融合多種優(yōu)化算法的特點于一體外，更為重要的是按照現(xiàn)代食品機械的產(chǎn)品特征進(jìn)行多約束決策。例如，對等壽命設(shè)計目標(biāo)，考慮到經(jīng)濟(jì)維修性只需要將不可維修和不可更換的部分按等壽命進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可維修、可更換的部分由經(jīng)濟(jì)性設(shè)計目標(biāo)來要求。

模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化等使得食品機械的全局優(yōu)化可以變?yōu)榉旨壗Y(jié)構(gòu)模型，包括一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)等子結(jié)構(gòu)化。這就使得子結(jié)構(gòu)化的食品機械全生命周期優(yōu)化設(shè)計變得簡潔多了。采用知識共享和分工合作，具有子結(jié)構(gòu)化的食品機械設(shè)計還可以促進(jìn)快速的產(chǎn)品創(chuàng)新。在子結(jié)構(gòu)化的食品機械設(shè)計中，下一級子結(jié)構(gòu)是上一級結(jié)構(gòu)的組件，其性能、價格等指標(biāo)可以作為上一級結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的初始變量。相應(yīng)的上一級結(jié)構(gòu)優(yōu)化的結(jié)果就是下一級子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)。依次形成層層關(guān)聯(lián)的優(yōu)化分層和優(yōu)化決策。子結(jié)構(gòu)的劃分，應(yīng)依據(jù)食品機械功能、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化情況以及相關(guān)知識和豐富信息來進(jìn)行。 
  
4  結(jié)束語

4.1  根據(jù)以上研究不難看出，食品機械全壽命周期設(shè)計zui重要的特點是它的集成性， 把食品機械的設(shè)計、制造、使用、報廢和處置等環(huán)節(jié)的問題，全部集中在設(shè)計階段研究解決或者提出解決的途徑。 
4.2  食品機械全壽命周期設(shè)計，始終是面向環(huán)境資源（包括制造資源、使用環(huán)境等）而言的，它的一切活動都是為了使制造出來的產(chǎn)品能夠“一次成功”，并在當(dāng)?shù)氐馁Y源環(huán)境下達(dá)到*，而不必進(jìn)行不必要的返工或修復(fù)。  
4.3  在食品機械全壽命周期設(shè)計過程中，不僅要考慮產(chǎn)品功能、性能、材料、結(jié)構(gòu)、外觀、包裝、成本等常規(guī)因素，而且要考慮產(chǎn)品生命周期對能源、環(huán)境、資源和安全衛(wèi)生的影響程度，同時還要考慮產(chǎn)品設(shè)計的可制造性和可回收性等。   
4.4  食品機械全生命周期設(shè)計的關(guān)鍵問題，在于建立面向產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品模型，如可制造性評價模型、成本估算模型、可裝配性模型、可維護(hù)性模型等，