基于LCA的產(chǎn)品概念設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在產(chǎn)品全生命周期中，產(chǎn)品設(shè)計，尤其是設(shè)計過程中的概念設(shè)計階段，被看作是實現(xiàn)可持續(xù)制造目標(biāo)的最具有決定作用的階段。然而，將與產(chǎn)品全生命周期相關(guān)的復(fù)雜環(huán)境因素結(jié)合到產(chǎn)品概念設(shè)計階段中，支持產(chǎn)品設(shè)計人員做出有利于實現(xiàn)產(chǎn)品可持續(xù)制造的設(shè)計決策，是一項極其具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。 鑒于此，本篇論文嘗試開發(fā)一種新的產(chǎn)品設(shè)計方法，以能夠幫助產(chǎn)品設(shè)計人員將產(chǎn)品全生命周期中的環(huán)境因素全面有效地結(jié)合到產(chǎn)品概念設(shè)計階段中去，有利于其采取更加環(huán)境友好的設(shè)計決

2、策，并可以對新設(shè)計產(chǎn)品概念的環(huán)境表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)評估，最終實現(xiàn)可持續(xù)制造的目標(biāo)。 本篇論文從研究如何應(yīng)用設(shè)計理論解決產(chǎn)品全生命周期中所產(chǎn)生的環(huán)境問題入手，闡述了在面向可持續(xù)制造的產(chǎn)品設(shè)計研究中所遇到研究難點。然后詳細(xì)論述了在產(chǎn)品設(shè)計中解決這些研究難點的方法策略。該新的產(chǎn)品設(shè)計方法基于產(chǎn)品全生命周期評估(LCA)技術(shù)，并且立足于通過對現(xiàn)有產(chǎn)品的再設(shè)計去提高新產(chǎn)品在環(huán)境方面的表現(xiàn)，并保持產(chǎn)品原有的功能性不受改變。 首先選定已經(jīng)設(shè)計

3、開發(fā)成功、具有功能代表性的產(chǎn)品。這樣，搜集到關(guān)于該產(chǎn)品全生命周期中大量具體的信息就成為可能，為實施產(chǎn)品全生命周期評估(LCA)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。該新的設(shè)計方法能夠?qū)a(chǎn)品全生命周期評估(LCA)技術(shù)有機(jī)集成到產(chǎn)品設(shè)計過程中去，使產(chǎn)品設(shè)計人員能夠明確該選定產(chǎn)品在環(huán)境表現(xiàn)方面所存在的問題。 基于產(chǎn)品全生命周期評估(LCA)結(jié)果，通過提出的名為的“環(huán)境屋”(House ofEnvironment)的方法將環(huán)境問題轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品設(shè)計過程中的決策

4、領(lǐng)域。該“環(huán)境屋”(House of Environment)方法能夠?qū)a(chǎn)品所造成環(huán)境影響追溯到其全生命周期中相應(yīng)的根源，并能夠?qū)ζ潢P(guān)聯(lián)程度進(jìn)行量化和排序。此外，應(yīng)用Entity-relationship示意圖在概念設(shè)計階段代表產(chǎn)品概念，能夠支持產(chǎn)品設(shè)計人員在概念設(shè)計階段做出面向可持續(xù)制造的設(shè)計決策；并通過Morphological ChartAnalysis方法對產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行建模。同時，借助荷蘭Pre公司建立起的標(biāo)準(zhǔn)Eco-in

5、dicators體系，并通過對一些所需數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的假設(shè)，就能夠應(yīng)用提出的新的Streamlined全生命周期評估(SLCA)矩陣--對比SLCA，產(chǎn)品設(shè)計人員就能夠?qū)λO(shè)計的產(chǎn)品概念全生命周期的環(huán)境影響作出預(yù)評估。從而，根據(jù)對比SLCA的結(jié)果，在概念設(shè)計階段，產(chǎn)品設(shè)計人員就可以判斷新設(shè)計的產(chǎn)品概念在環(huán)境表現(xiàn)方面是否滿足目標(biāo)；如果滿足目標(biāo)，產(chǎn)品設(shè)計過程就應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行到更加具體化的階段，即具體化設(shè)計和細(xì)節(jié)設(shè)計階段，直到產(chǎn)品設(shè)計最終完成；如