Towards sustainable life cycle design of highway bridges

Author(s):  
Z Lounis ◽  
L Daigle
1995 ◽  
Vol 117 (B) ◽  
pp. 42-47 ◽  
Author(s):  
K. Ishii

Life-cycle engineering seeks to incorporate various product life-cycle values into the early stages of design. These values include functional performance, manufacturability, serviceability, and environmental impact. We start with a survey of life-cycle engineering research focusing on methodologies and tools. Further, the paper addresses critical research issues in life-cycle design tools: design representation and measures for life-cycle evaluation. The paper describes our design representation scheme based on a semantic network that is effective for evaluating the structural layout. Evaluation measures for serviceability and recyclability illustrate the practical use of these representation schemes.


Author(s):  
YASUSHI UMEDA ◽  
AKIRA NONOMURA ◽  
TETSUO TOMIYAMA

Environmental issues require a new manufacturing paradigm because the current mass production and mass consumption paradigm inevitably cause them. We have already proposed a new manufacturing paradigm called the “Post Mass Production Paradigm (PMPP)” that advocates sustainable production by decoupling economic growth from material and energy consumption. To realize PMPP, appropriate planning of a product life cycle (design of life cycle) is indispensable in addition to the traditional environmental conscious design methodologies. For supporting the design of a life cycle, this paper proposes a life-cycle simulation system that consists of a life-cycle simulator, an optimizer, a model editor, and knowledge bases. The simulation system evaluates product life cycles from an integrated view of environmental consciousness and economic profitability and optimizes the life cycles. A case study with the simulation system illustrates that the environmental impacts can be reduced drastically without decreasing corporate profits by appropriately combining maintenance, reuse and recycling, and by taking into consideration that optimized modular structures differ according to life-cycle options.


Author(s):  
Nicholas J. Yannoulakis ◽  
Sanjay B. Joshi ◽  
Richard A. Wysk

Abstract The increasing application of CAE has lead to the evolution of Concurrent Engineering — a philosophy that prescribes simultaneous consideration of the life-cycle design issues of a product. The Concurrent Engineering (CE) systems that have been developed so far have relied on knowledge bases and qualitative evaluations of a part’s manufacturability for feedback to the design engineer. This paper describes a method for developing quantitative indicators of manufacturability. Feature-based design and estimation of machining parameters are used for ascertaining a part’s manufacturing requirements. These requirements are then combined into indices which lead the designer to features that must be redesigned for improved manufacturability. This method is illustrated on a system for rotational machined parts: the Manufacturability Evaluation and Improvement System (MEIS).


Author(s):  
Patrick Di Marco ◽  
Charles F. Eubanks ◽  
Kos Ishii

Abstract This paper describes a method for evaluating the compatibility of a product design with respect to end-of-life product retirement issues, particularly recyclability. Designers can affect the ease of recycling in two major areas: 1) ease of disassembly, and 2) material selection for compatibility with recycling methods. The proposed method, called “clumping,” involves specification of the level of disassembly and the compatibility analysis of each remaining clump with the design’s post-life intent; i.e., reuse, remanufacturing, recycling, or disposal. The method uses qualitative knowledge to assign a normalized measure of compatibility to each clump. An empirical cost function maps the measure to an estimated cost to reprocess the product. The method is an integral part of our life-cycle design computer tool that effectively guides engineers to an environmentally responsible product design. A refrigerator in-door ice dispenser serves as an illustrative example.


Author(s):  
Serena Gagliardi ◽  
Xiong Li ◽  
Matteo Zoppi ◽  
Luis de Leonardo ◽  
Rezia Molfino

Driven by the trend of life-cycle design and sustainable production, an innovative project called self-reconfigurable intelligent swarm fixtures (SwarmItFIX) funded by the European Commission is being developed. The project investigates the application of robotic multi agent fixtures for the support of automotive and airplane body panels during their manufacturing and assembly processes. This paper addresses the exploration and development of the adaptable heads, which are the end-effector of the intelligent fixture. The head is able to adapt to the shape of the workpiece and freeze its shape after adaptation to provide stable support. Two kinds of head designs are discussed. The first design uses the pseudo-phase-change properties of a volume of bulk grains (metal sand) which can be clustered using a hydrostatic pressure to conform to a given workpiece shape. The second design investigated uses phase-change magneto-rheological (MR) fluid in a network of channels to allow and block the motion of a crown of miniature pistons. The initial experiments are carried out and their results show the effectiveness of the design.


2002 ◽  
Vol 43 (3) ◽  
pp. 285-291 ◽  
Author(s):  
Mamoru Mabuchi ◽  
Kohmei Halada ◽  
Tatsuhiko Aizawa

Author(s):  
Flávia Pereira Conti

O artigo descreve o processo de reavaliação e esmeração de um sistema de produção da microempresa de semijoias Cantrelle Design, com o objetivo de otimizar a estrutura organizacional e de produção por meio do design de sistemas e o slow fashion. O design de sistemas por considerar o produto como um conjunto inteiro, e o slow fashion, porque visa a democratização do processo de criação de peças de forma mais lenta, preocupando-se com o desenvolvimento dos processos. Para alcançar um resultado satisfatório, utilizou-se a metodologia desenvolvida por Ezio Manzini e Carlo Vezzoli, o Life Cycle Design (LCD), procurando reduzir os inputs e outputs o máximo possível, tanto em termos quantitativos quanto qualitativos. Ponderando assim, a nocividade de seus efeitos, por meio da avaliação de todas as fases do produto, que são subdivididas em pré-produção, produção, distribuição, uso e descarte. Por se tratar de semijoias, sendo, então, um bem durável, requere-se poucos recursos durante o uso e manutenção, concentra-se em reduzir o impacto nas fases antecedentes e posteriores ao uso.  Como resultado, obteve-se uma potencialização na gestão da empresa, reduzindo os gastos energéticos e materiais. Atingiu-se tal solução por meio de uma melhor organização de etapas operacionais nas fases antecedentes ao uso do produto, buscando adequar-se ao sistema slow fashion, com a otimização do volume de compras e logística de vendas, reavaliação da embalagem e material aplicados. Percebeu-se que a matéria prima já em uso é a menos impactante para o ambiente por ser de alta durabilidade e passível de reaproveiramnento. Por fim, redesenhou-se a embalagem com tecido reciclado, de uma forma que possa ser reutilizada pelo consumidor final após ser adquirida. Conclui-se que é possível readequar um sistema já em andamento, adaptando-o de forma a reduzir seu impacto na natureza por meio do slow fashion e design de sistemas, valorizando o processo de produção, não só o lucro financeiro que a venda do produto proporciona, além de aperfeiçoar o sistema como uma unidade e repensar o conjunto para valorizar a qualidade e o modo de produção, expondo a possibilidade de renovar o sistema industrial vigente de modo sustentável e consciente, por meio de uma ação local, visando atingir um macrossistema de forma harmônica. Palavras-chave: slow fashion, design de sistemas, semijoias, sustentabilidade, metodologia.ReferênciasBASTAGNINO, Luigi. Design di Sistemi i Sistemi Industriali Aperti: un nuovo approccio al progretto, un nuovo modello di bussiness. Sem ano. 26 slides. Apresentação em Power-point. BUENO, Bárbara. Movimento slow life: desacelerando a vida. 2016. Disponível em < https://pt.linkedin.com/pulse/movimento-slow-life-desacelerando-vida-b%C3%A1rbara-mantovani-bueno>. Acesso em: 24 de maio de 2017.DELLA MEA, Luciana. A moda em [re]evolução: slow fashion. 2014. Disponível em <http://www.autossustentavel.com/2014/05/a-moda-em-revolucao-slow-fashion.html>. Acesso em 24 de maio de 2017.DELLA MEA, Luciana. Design de sistemas para a sustentabilidade. 2012. Disponível em <http://www.autossustentavel.com/2012/06/design-de-sistemas-para.html>. Acesso em 24 de maio de 2017. MANZINI, Ezio; VEZZOLI, Carlo. O desenvolvimento de produtos sustentáveis: os requisitos ambientais dos produtos industriais. São Paulo. Editora da Universidade de São Paulo, 2002. PAPANEK, Victor. Design do the Real World: human ecology and social change. Londres. Thames & Hudson Ltd, 1985.REVIDE. O conceito de fast fashion. 2010. Disponível em <https://www.revide.com.br/editorias/moda/o-conceito-de-fast-fashion/>. Acesso em 24 de maio de 2017. SARATE, Fernanda. O movimento slow life e a desaceleração da sociedade de consumo contemporânea. 2009. Disponível em < http://www.comunicacaoetendencias.com.br/wp-content/uploads/2011/04/TCC-Fernanda-Sarate.pdf>. Acesso em: 24 de maio de 2017. SILVA, Samantha; BUSARELLO, Raul. Fast fashion e slow fashion: o processo criativo na contemporaneidade. 2016.


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