面向方案設(shè)計的快速生命周期評價關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、制造業(yè)的迅速發(fā)展促進了社會文明進步，但是也造成了嚴重的環(huán)境負擔，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。日益嚴重的環(huán)境問題促進了綠色設(shè)計和制造的快速發(fā)展。生命周期評價作為一種從全生命周期角度量化產(chǎn)品潛在影響的工具是綠色設(shè)計和制造的關(guān)鍵支撐技術(shù)，是實現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。由于方案設(shè)計階段對機電產(chǎn)品的全生命周期起著決定性作用，因此從設(shè)計源頭或者設(shè)計初期就充分考慮產(chǎn)品的全生命周期環(huán)境影響，開展綠色設(shè)計可以起到事半功倍的效果，也是當前該領(lǐng)

2、域?qū)W術(shù)界研究的重點。但由于產(chǎn)品方案設(shè)計結(jié)構(gòu)組成的多樣性和產(chǎn)品生命周期信息的不確定性，使得方案設(shè)計與生命周期環(huán)境影響評價之間的關(guān)系難以關(guān)聯(lián)和量化，已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究中的瓶頸問題。本文基于“綠色特征”理論，提出了面向方案設(shè)計的快速生命周期評價模型，針對產(chǎn)品方案設(shè)計階段生命周期評價關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)研究。
　　針對方案設(shè)計階段設(shè)計信息匱乏，且具有較大的不確定性，難以獲得有效的設(shè)計信息以支持生命周期評價的問題，本文提出了基于結(jié)構(gòu)配置的產(chǎn)品

3、方案設(shè)計建模方法。首先，根據(jù)客戶需求完成對產(chǎn)品方案的功能和結(jié)構(gòu)求解;然后，基于“模糊相似理論”，在實例庫中選取相似功能部件，組成符合功能需求的近似產(chǎn)品方案，從而獲得生命周期評價需要的產(chǎn)品設(shè)計信息。
　　在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，針對方案設(shè)計階段，構(gòu)建基于模塊化思想的產(chǎn)品方案設(shè)計信息矩陣，完善產(chǎn)品方案設(shè)計信息的表達機制。引入“綠色特征”模型，建立設(shè)計信息和綠色信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，闡明綠色信息的提取、聚合過程。
　　針對方案設(shè)計

4、階段設(shè)計信息具有較大的不確定性的問題，本文將不確定性信息劃分為定性不確定信息和定量不確定信息。采用直覺模糊理論對定性不確定信息進行定量化處理，采用蒙特卡洛方法結(jié)合行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)對定量不確定信息進行仿真分析，從而求得不確定信息的量化值及不確定因子，為生命周期影響評價提供較為準確的數(shù)據(jù)信息。
　　針對目前方案設(shè)計評價方法缺少從評價結(jié)果到設(shè)計變量的反向回溯機制，難以對方案設(shè)計優(yōu)化給出有針對性優(yōu)化建議的問題，本文提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的敏感

5、性分析模型。首先，構(gòu)建三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以產(chǎn)品方案綠色信息和生命周期影響評價結(jié)果為輸入輸出參數(shù)訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。然后，分別提取其輸入層和隱含層、隱含層和輸出層之間的連接權(quán)值，從而獲得評價結(jié)果同綠色設(shè)計信息之間的敏感性關(guān)系，得到對環(huán)境影響突出的綠色設(shè)計信息，進而指導優(yōu)化設(shè)計方案。
　　結(jié)合上述面向方案設(shè)計的快速生命周期評價過程和方法，確定了快速生命周期評價軟件系統(tǒng)的目的和功能?；赩isual Studio.NET軟件開發(fā)平臺，采用C/