ここでご紹介するDesign For Environment(DEF)は、製品設計においてその製品が、どれだけ環境に負荷をあたえるのか、分解性は、コストの評価などを行ないます。
Developments in Design for Recycling and the Environment
BDIは、新しいソフトウェア製品:Design for the Environmentの開発を進めるために、新たなコンソーシアムの設立を計画しています。最初の報告会が、年1回のユーザーミーティングの前日(1月13日)に行われる予定になっています。 以下の内容が、このエキサイティングな新しい製品のより詳細な説明です。この記事は、BDIのExecutive VP, Winston Knight氏によって書かれ、発表されています。 Design for Service 1.0は、リリースされています。現在の注目は、拡大しているBDIの早い段階における設計ツールが、さらに、製品のライフサイクルを考慮し、特に廃棄される製品の分解や処理方法を含むことに向いています。開発は、環境を考慮した設計(DFE)のためのソフトウェア・ツールとして、かなり進んでいます。このプログラムの全体的な目的は、最終的な廃棄における製品の分解をシミュレートし、関連するコスト的な優位性や環境への影響を設計チームに提示することです。 分解コストは、DFSで開発したものと同じような標準時間のデータベースによって決められますが、製品の廃棄や再処理で行われる独特の分解手法を評価して修正されています。アセンブリを構成する各部品は、材料をもとに、最終的な目的(再処理、再使用もしくは特殊な廃棄等)に分類されます。 最初の分解手順は、DFAの部品構成表から自動的に作成されます。ユーザーは、この手順を編集でき、特に最終的に分解されず一緒に再処理されたり廃棄される部品の集まりに分類します。分解手順の結果をもとに、2つの主な解析が次のように行なわれます。 ・分解や廃棄におけるコスト評価 ・製造から廃棄に至る結果から環境への影響度を評価 コスト評価は、製品の分解工程における経費を表し、各部品の分解で損失するコストと、回収されるコストの差によって決められます。重要部品と呼ばれるいくつかの部品は、このコスト解析の上で重要で明確な影響を持っています。これは、高いリサイクル値となる部品が、再使用されるか有毒(一度これらの部品が取り除かれると、製品の残りは処理の損失が少なくなる)な場合になります。ユーザーは、分解順序の中でこれらの重要な部品を前の方に移動することができますが、最初に取り除かれなければならない他の部品に対して、要求された前提条件により制限されます。このために、分解の前提条件情報が、DFA解析時に入力できるように、DFAの将来のリリースでは、このための準備がされるでしょう。ソフトウェアが、コスト的な観点から適用される分解手順を自動的に決められるかもしれませんし、現在これは調査されています。 製品の環境への影響は、Material(材料)、Energy(エネルギー)、Toxicity(毒性)に対して確立されたMET points解析をベースに、オランダのデルフトにあるTNO Product Center で開発された、唯一の価値評価方法を使って決められます。 この環境への影響度を評価する手法は、Life Cycle Assessment(LCA)に対して主にヨーロッパで開発された手法から得られますが、製品の設計チームに対し、より意味があるように簡単にされています。Boothroyd Dewhurst社は、提唱されたDFEソフトウェア・ツールの開発において、TNO Product Centerと共同研究しています。BDIは主に分解の問題について、TNOは環境的な評価手順について担当しています。環境的な影響度を評価するMET points解析は、製品を構成する各部品の製造や廃棄に対して決められます。このようにして設計者は、「環境的に最もやさしい」部品を、簡単に確認できるようになります。リサイクルされる部品は、環境への影響をなくして廃棄できたり、環境への影響がない手順で加工でき、MET points解析の上で明確な効果を表します。 - DFMA For Users Only Late Fall 1994 - から抜粋
DFEの開発における、BDIとTNO porduct centerの役割は次の通りです。
- BDI・・・リサイクル性の評価
- 製品の廃棄における分解性
- 材料特性による部品の分類・・・再処理、再使用、廃棄(一般、特種処理)
- 廃棄時のコスト見積り
- TNO・・・環境への影響を評価
- MET point解析をベースに、環境への影響度を評価
- 1995年6月、第1回コンソーシアムを開催
このDesign For Environmentソフトウェアは、コストや環境への影響に対する重要事項を含 み、製品の分解性を解析できます。また、製品を個々に構成している部品の製造における環境へ の影響上のデータも提供しています。 異なる分解手順による効果や、設計変更による効果を検討できます。また、もし必要であれば、 プログラムが経済的に最適な分解順序を自動的に決定します。 製品構造、分解作業、個々の構成部品に対する材料選択や製造方法での問題点がハイライトさ れます。 コストの結果は、分解作業がある時点で終了した時の回収コスト、各部品の分解コスト、各部 品の廃棄、再処理もしくは再使用のコスト、製品(その他の部分)の残りの廃棄コストを考慮す ることによて決まります。結果は、部分的な分解のどの時点でも正味のコストが決まるように、 分解時間に対するコストに区分して提示されます。 分解の環境への影響は、分解時間に対してMET Point解析の区分で提示されます。 METは、Material(材料)、Energy(エネルギー)、Toxicity(毒性)の頭文字です。 MET Point解析は、環境への影響に関する唯一の規準で、これらの3つの効果の合計です。いろ いろな材料や製造工程に対するMET Point解析はデータベースに登録されており、世界の特別な 地域に対する環境の目標を基にしています。環境への影響は、製品回収の単独の影響、材料生産、 製造工程、廃棄、再使用、再処理の影響、製品の残りを廃棄する影響と再使用もしくは再処理の 工程を追加することによって計算されます。 ソフトウェアは、コストのグラフや環境のグラフ上で分解手順や製品設計の変更の効果を観察 できるようになっていますので、分解やリサイクルから利益を最大限にしたり、環境への影響を 最小限にすることができます。 DFAファイルの使用 もし、既にDFA(Design For Assembly)解析を完全に終了していれば、DFEプログラム に入力でき、そのファイルの実行可能な分解手順を自動的に作成します。DFAの結果を使い、 プログラムは各部品や作業の分解時間を標準時間のデータベースを使って自動的に見積もります。 一度、各部品に対して「Environmental questions」を設定すると、ソフトウェアはコストと 環境のグラフを作成します。 DFEのみの使用 もし、DFA解析ができない場合は、「Disassembly worksheet」上に部品や作業を手入力で きます。次に、コストや環境への影響のグラフを作成するために、「Environmental questions」 と同じように「Disassembly difficulty questions」を設定します。
DFEの入力は次のようになります。
- Product Information(製品情報入力画面)・・画面イメージ
- 製品名
- 製造元・・名前、製造場所、総生産量、製造期間
- ライフサイクルの長さ(期待値)
- 引き取り・・引取料、引取距離
- 解体・・解体賃率
- 廃棄・・埋立てコスト(標準、特殊)、焼却コスト(標準、特殊)
- Disassembly Worksheet(解体工程表画面)・・画面イメージ
- DFA 8.0の組立工程表から自動作成
- 締結機能を持つ部品は、部品と解体作業に分割。
- 作業内容は、状況に応じて変更可能。
- 組立工程表の「反転」は、全て削除。
- スタンド・アロンでも解体作業工程表の作成が可能
- 解体工程の最適化機能
- Environmental & Disassembly Questions(環境と分解の質問画面)
- MET Database(MET Pointデータベース画面)
- TNO開発のデータベース
- MET Point
- Material(材料)
- Energy(エネルギー)
- Toxcity(毒性)
- 材料生成、製造工程、廃棄、再利用、再使用の環境に対する影響度を定量化
- End-of-life Graph & Reports(解析結果のグラフ表示とレポート画面)
●環境への影響度を考慮しながら、製品のリサイクル
性を解析。●分解手順、設計変更が、コストや環境に与える影響
度を定量化。●環境への影響を最低に抑え、分解やリサイクルから
最大の利益を引き出す。