基于綠色特征的方案設計與評價.pdf

1、在人類物質文明飛速發(fā)展的同時，對資源、能源的過度消耗和對環(huán)境的無償利用已經(jīng)造成資源短缺、環(huán)境污染等一系列問題。對于產(chǎn)品來說，要從根本上解決環(huán)境問題，必須實施源頭控制，將污染消除在生產(chǎn)過程之初，即方案設計階段。因此，在產(chǎn)品方案設計的早期階段，如何對環(huán)境有重要影響的綠色信息進行有效集成，對產(chǎn)品生命周期資源、能源、碳排放等環(huán)境屬性做出正確評價，進而獲得綠色設計方案，是提高產(chǎn)品環(huán)境性能的關鍵。
　　常規(guī)的產(chǎn)品方案設計主要是從用戶需求出發(fā)，

2、利用QFD方法將用戶需求轉化為方案設計參數(shù)以及技術特征，對產(chǎn)品方案進行約束，主要關注產(chǎn)品零部件的低層幾何信息和拓撲信息、原理信息、功能信息、基本的裝配信息及可制造信息等，而沒有詳細的形狀、尺寸、精度、制造和裝配信息，信息量少且不確定程度很高，難以利用已有的信息完成產(chǎn)品的環(huán)境影響評價，進而優(yōu)化產(chǎn)品方案。并且，由于方案設計師環(huán)境知識的匱乏，難以從嚴重不完整且不確定的設計參數(shù)中提取出綠色信息，并對其進行有效集成，進而完成產(chǎn)品生命周期評價。針對

3、這些難題，本文提出了基于綠色特征的產(chǎn)品方案設計模型來支持產(chǎn)品在方案設計早期階段的綠色設計與評價。
　　(1)針對方案設計階段信息嚴重匱乏，難以提取完整的設計參數(shù)信息來支持生命周期評價過程的現(xiàn)狀，本文建立了產(chǎn)品全生命周期模塊化設計模型。首先，將產(chǎn)品按照功能性、綠色性等進行模塊化設計;然后，根據(jù)需要，運用實例推理、約束、描述邏輯等模塊選擇方式，選取匹配模塊，重組成符合要求的產(chǎn)品，生成產(chǎn)品模塊化設計方案，從而獲得綠色設計參數(shù)信息。

4、>　　(2)建立了設計參數(shù)信息與綠色特征之間的雙向信息映射模型和映射關系模型，將設計參數(shù)信息轉換為對環(huán)境有重要影響的屬性信息——綠色特征。針對映射關系中的關鍵技術進行了重點研究，并以某推土機變速箱行星架為例進行了驗證。
　　(3)在課題組前期工作的基礎上，進一步研究了基于綠色特征的快速生命周期評價(RLCA)及優(yōu)化方法。分析了綠色特征中存在的不確定性信息，對其中的定量信息和定性信息分別采用蒙特卡羅法和模糊集理論進行處理，在此基礎上