再制造工程是落实我国“循环经济”战略的重要举措,是资源再利用的高级形式,被列为国家战略型新兴产业。针对当前主动再制造中存在的关键零件“提前”与“滞后”再制造,导致产品主动再制造效益低下,产品主动再制造无法顺利实施的问题,本文聚焦主动再制造在产品层级的设计,提出了面向主动再制造的产品层寿命匹配方法,重点研究了关键零件主动再制造时机的选择方法,寿命匹配函数的构建与求解,产品层寿命匹配设计方法及流程等,并结合柴油机为分析案例,进行了方法应用与验证。首先,阐述了寿命匹配的思想,给出了结构层和零件层寿命匹配的具体内涵,并将寿命匹配思想引入主动再制造设计中,提出了产品层寿命匹配的概念。其次,从关键零件服役性能角度,提出了基于损伤阈值的关键零件主动再制造时机选择方法,以柴油机为具体分析对象,对曲轴服役过程中疲劳损伤与磨损的演变规律进行了分析,以疲劳强度冗余因子及轴承润滑最小油膜厚度为评价指标,确定了疲劳损伤与磨损的再制造临界损伤阈值,在此基础上给出了基于疲劳与磨损的曲轴主动再制造时机选择流程,并以某单缸柴油机为分析案例,分别确定了曲轴、连杆与活塞的主动再制造时机。再次,基于主动再制造时机调控理念,提出了寿命匹配函数的概念,并将寿命匹配函数零点的求解转化为目标优化问题,采用差分进化算法进行求解,基于此给出了基于寿命匹配函数的产品层寿命匹配方法及设计流程。最后,以上述单缸柴油机为例,进行了产品层寿命匹配方法的应用及验证,结果表明,经过产品层寿命匹配设计后,柴油机与各关键零件的主动再制造时机实现了等值匹配,有效地减少了柴油机全寿命周期内的拆解、再制造及再装配的次数,提高了柴油机主动再制造的效率和效益。