面向方案設(shè)計(jì)的快速生命周期評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、制造業(yè)的迅速發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)文明進(jìn)步，但是也造成了嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)擔(dān)，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題促進(jìn)了綠色設(shè)計(jì)和制造的快速發(fā)展。生命周期評(píng)價(jià)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(jì)和制造的關(guān)鍵支撐技術(shù)，是實(shí)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(jì)階段對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的全生命周期起著決定性作用，因此從設(shè)計(jì)源頭或者設(shè)計(jì)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(jì)可以起到事半功倍的效果，也是當(dāng)前該領(lǐng)

2、域?qū)W術(shù)界研究的重點(diǎn)。但由于產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)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(jì)與生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(wèn)題。本文基于“綠色特征”理論，提出了面向方案設(shè)計(jì)的快速生命周期評(píng)價(jià)模型，針對(duì)產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)階段生命周期評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　針對(duì)方案設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)信息匱乏，且具有較大的不確定性，難以獲得有效的設(shè)計(jì)信息以支持生命周期評(píng)價(jià)的問(wèn)題，本文提出了基于結(jié)構(gòu)配置的產(chǎn)品

3、方案設(shè)計(jì)建模方法。首先，根據(jù)客戶需求完成對(duì)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(shí)例庫(kù)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(píng)價(jià)需要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息。
　　在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)方案設(shè)計(jì)階段，構(gòu)建基于模塊化思想的產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)信息矩陣，完善產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)信息的表達(dá)機(jī)制。引入“綠色特征”模型，建立設(shè)計(jì)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(guò)程。
　　針對(duì)方案設(shè)計(jì)

4、階段設(shè)計(jì)信息具有較大的不確定性的問(wèn)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(duì)定性不確定信息進(jìn)行定量化處理，采用蒙特卡洛方法結(jié)合行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)定量不確定信息進(jìn)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(píng)價(jià)提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。
　　針對(duì)目前方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法缺少?gòu)脑u(píng)價(jià)結(jié)果到設(shè)計(jì)變量的反向回溯機(jī)制，難以對(duì)方案設(shè)計(jì)優(yōu)化給出有針對(duì)性優(yōu)化建議的問(wèn)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(píng)價(jià)結(jié)果為輸入輸出參數(shù)訓(xùn)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(píng)價(jià)結(jié)果同綠色設(shè)計(jì)信息之間的敏感性關(guān)系，得到對(duì)環(huán)境影響突出的綠色設(shè)計(jì)信息，進(jìn)而指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　結(jié)合上述面向方案設(shè)計(jì)的快速生命周期評(píng)價(jià)過(guò)程和方法，確定了快速生命周期評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)的目的和功能?；赩isual Studio.NET軟件開發(fā)平臺(tái)，采用C/