現(xiàn)代設計方法學作業(yè)

1、綠色設計 綠色設計1.綠色設計及其特點1.1傳統(tǒng)產(chǎn)品設計1.2綠色設計2.綠色設計方法2.1生命周期設計方法2.2并行工程方法2.3模塊化設計方法2.4綠色設計準則 1.綠色設計及其特點1.1傳統(tǒng)產(chǎn)品設計 傳統(tǒng)產(chǎn)品設計時，通常主要考慮的是產(chǎn)品的基本屬性。其設計過程如圖： 傳統(tǒng)產(chǎn)品設計是從“搖籃到墳墓”的過程。一旦設計及制造活動完成，產(chǎn)品設計人員和工藝人員就不在關(guān)心產(chǎn)品生命周期結(jié)束后所出現(xiàn)的問題。 1.綠色設計及其特點1.1傳統(tǒng)產(chǎn)品設計 傳統(tǒng)設計過程的不足主要表現(xiàn)在一下幾個方面：1）產(chǎn)品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)順序進行，反復次數(shù)多，開發(fā)周期長，開發(fā)費用高。2）產(chǎn)品開發(fā)過程很少考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，結(jié)構(gòu)復雜，

2、拆卸回收難度大，造成大量資源的浪費、能源浪費，并且污染環(huán)境。3）產(chǎn)品設計人員的環(huán)境意識不強，對綠色產(chǎn)品和綠色設計認識不很明確。4）傳統(tǒng)設計的產(chǎn)品難于適應市場競爭和持續(xù)發(fā)展的需要 1.綠色設計及其特點1.2綠色設計概念：綠色設計（Green DesignGD），也稱為生態(tài)設計（Ecological DesignED）、環(huán)境設計（Design for EnvironmentDFE)、生命周期設計（Life Cycle DesignLCD）或環(huán)境意識設計（ Environment Conscious DesignECD）等，雖然叫法不同但其內(nèi)涵大體一致，其基本思想是在設計階段九江環(huán)境因素和預防污染的

3、措施納入產(chǎn)品設計之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設計目標和出發(fā)點，力求對環(huán)境的影響為最小。 1.綠色設計及其特點綠色設計不同于傳統(tǒng)設計，綠色設計即在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性（自然資源的利用、環(huán)境影響及可拆卸性、可回收性、可重復利用性等），并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境目標的同時，并行地考慮并保證產(chǎn)品應有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等。 綠色設計和傳統(tǒng)設計在設計依據(jù)、設計人員、設計工藝和技術(shù)、設計目的等方面都存在很大的不同。 1.綠色設計及其特點 1.綠色設計及其特點從綠色設計與傳統(tǒng)設計的比較可以看出，綠色設計要求在設計產(chǎn)品時必須按環(huán)境保護的指標選用合理的原材料、結(jié)構(gòu)和工藝，在制

4、造和使用過程中降低能耗，不產(chǎn)生毒副作用及有利于拆卸和回收，回收的材料可用于再生產(chǎn)，對無回收價值的產(chǎn)品進行無害化處理，一致不污染大氣、水質(zhì)等，并保證產(chǎn)生最少的廢棄物。1.綠色設計及其特點特點：（1）綠色設計可以減緩地球上礦物資源財富的消耗（2）減少了大量垃圾處理所造成的棘手問題（3）環(huán)境在綠色設計中具有重要的地位（4）綠色設計可以從源頭上減少廢棄物的產(chǎn)生（5）綠色設計是并行閉環(huán)設計 1.綠色設計的特點 綠色設計面向產(chǎn)品的整個壽命周期，即在概念設計及粗略設計階段，就充分考慮到產(chǎn)品在制造、銷售、使用及報廢后對環(huán)境的各種影響，與產(chǎn)品有關(guān)的所有技術(shù)人員都應密切合作。即面向生命周期的綠色設計過程。在該設計

5、過程中，其對象除了產(chǎn)品本身以外，還有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、后勤支持系統(tǒng)、生產(chǎn)人員等等，它們也都有各自的生命周期。且在各自的周期內(nèi)也必須對環(huán)境影響負責。 1.綠色設計的特點 面向生命周期的綠色設計過程面向生命周期的綠色設計過程1.綠色設計的特點 一定的設計程序三個設計目標三個主要階段綠色設計過程“133”原則1.綠色設計的特點 一定的設計程序：指綠色設計必須遵循一定的系統(tǒng)化設計程序。其中包括：環(huán)境規(guī)章評價，環(huán)境污染鑒別，環(huán)境問題提出，減少污染，滿足用戶要求的的替代方案，替代方案的技術(shù)與商業(yè)評估等。 綠色設計人員在設計過程中應該考慮這樣的問題：制造過程中可能產(chǎn)生的廢棄物是什么？有毒成分的可能替代物是什么

6、？報廢產(chǎn)品如何管理？設計對產(chǎn)品的回收有什么影響？零件材料對環(huán)境有何影響？用戶怎樣使用產(chǎn)品？1.綠色設計的特點 三個設計目標：（1）提高產(chǎn)品的資源能源利用率；（2）降低產(chǎn)品生命周期成本；（3）產(chǎn)品無環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化；1.綠色設計的特點 三個主要階段：（1）跟蹤材料流，確定材料輸入與輸出之間的平衡；（2）對特殊產(chǎn)品或產(chǎn)品種類分配環(huán)境費用，并在確定產(chǎn)品價值時考慮此項費用；（3）對設計過程進行系統(tǒng)性研究，設計人員應不只根據(jù)物理目標設計產(chǎn)品，而應同時考慮產(chǎn)品為用戶提供的服務或?qū)Νh(huán)境、人身造成危害。1.綠色設計的特點 綠色設計的實施步驟：（1）建立綠色設計小組（2）搜集綠色設計信息（3）綠色產(chǎn)品方

7、案設計（4）綠色設計決策1.綠色設計的特點 綠色設計的主要內(nèi)容（1）綠色產(chǎn)品設計的材料選擇與管理（2）產(chǎn)品的可回收性設計（3）產(chǎn)品的可拆卸性設計（4）綠色產(chǎn)品的成本分析（5）綠色產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)庫1.綠色設計的特點 綠色設計的關(guān)鍵技術(shù)（1）綠色產(chǎn)品評價體系、方法的研究；（2）綠色產(chǎn)品模型的建立；（3）綠色設計有關(guān)數(shù)據(jù)、資料的收集整理與數(shù)據(jù)庫的建立；（4）綠色設計方法的系統(tǒng)研究及知識庫的建立。 2.綠色設計方法生命周期設計方法并行工程方法模塊化設計方法2.綠色設計方法2.1生命周期設計方法概述從產(chǎn)品概念設計階段一開始就要考慮產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)，包括設計、研制、生產(chǎn)、供貨、使用、直到廢棄后拆卸回收

8、或處理處置，以確保滿足產(chǎn)品的綠色屬性要求。2.綠色設計方法2.1生命周期設計方法生命周期設計輪圖2.綠色設計方法2.1生命周期設計方法生命周期設計的系統(tǒng)模型（1）生命周期環(huán)境需求分析1）總需求，2）環(huán)境需求（2）生命周期設計系統(tǒng)框圖2.綠色設計方法2.1生命周期設計方法設計策略：（1）產(chǎn)品設計應面向生命周期全過程（2）環(huán)境需求分析應在產(chǎn)品設計開發(fā)的初期階段進 行（3）實現(xiàn)多學科跨專業(yè)的合作開發(fā)設計2.綠色設計方法 2.2并行工程方法概述并行工程是現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)的一種模式和系統(tǒng)方法，它以集成、并行的方式設計產(chǎn)品及其相關(guān)過程，力求使產(chǎn)品開發(fā)人員在設計一開始就考慮產(chǎn)品生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本

9、、進度計劃和用戶的要求等，最終使產(chǎn)品達到最優(yōu)化。2.綠色設計方法 2.2并行工程方法 實現(xiàn)：（1） 綠色產(chǎn)品并行設計小組的組成（2）并行綠色設計的支撐環(huán)境（3）并行綠色設計的設計網(wǎng)絡（4）綠色產(chǎn)品并行閉環(huán)設計流程圖2.綠色設計方法 2.2并行工程方法綠色產(chǎn)品并行設計小組的組成2.綠色設計方法 2.2并行工程方法并行綠色設計的支撐環(huán)境2.綠色設計方法 2.2并行工程方法并行綠色設計的設計網(wǎng)絡2.綠色設計方法綠色產(chǎn)品并行閉環(huán)設計流程圖2.綠色設計方法2.3模塊化設計方法概念模塊化設計就是在對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并行設計出一系列功能模塊，通

10、過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足實誠的不同需求。2.綠色設計方法2.3模塊化設計方法過程2.綠色設計方法2.3模塊化設計方法模塊化設計與傳統(tǒng)產(chǎn)品設計的區(qū)別：（1）模塊化設計面向產(chǎn)品系統(tǒng)（2）模塊化設計是標準化設計（3）模塊化設計程序是由上而下（4）模塊化設計是組合優(yōu)化設計（5）模塊化設計需要以一定的新理論為支撐2.綠色設計方法2.3模塊化設計方法意義（1）模塊化設計能夠滿足綠色產(chǎn)品的快速開 發(fā)要求。（2）模塊化設計可將產(chǎn)品中對環(huán)境或?qū)θ梭w有害的部分、使用壽命相近的部分等集成在同一模塊中，便于拆卸回收和維護更換等。（3）模塊化設計可以簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。2.綠色設計方法2.4綠色設計準則準

11、則3. 手機的綠色模塊化 連接強度作為手機劃分的依據(jù)，根據(jù)連接強度劃分手機模塊可以提高手機的可拆卸性。采用0到10的整數(shù)來描述兩個元件之間的連接強度。數(shù)字越大，代表的聯(lián)接強度就越強。連接強度由以下4個工程屬性指標來決定：接觸類型，連接類型，工具類型，和可達方向。各個評價指標的權(quán)重是由企業(yè)根據(jù)自身的要求由設計者或者專家組確定，本文通過層次分析法確定。元件的這四個工程屬性指標描述如下：所得的評分值越高表示兩元件之間的連接強度越高。3. 手機的綠色模塊化3.1指標量化1接觸類型接觸類型描述元件之間接觸的區(qū)域和接觸點數(shù)。接觸點和接觸區(qū)域越多，那么接觸度值就越高。2連接類型連接類型屬性取決于元件連接的松

12、緊度。把連接屬性分成五種類型級別：放置，插入，擰入，深度連接，不可拆卸。具體的判斷依據(jù)如下表:3. 手機的綠色模塊化3. 手機的綠色模塊化3.工具類型本文把工具的操作難度加以考慮。如表所示，把它分成五種類型：手，螺絲刀，小工具，特殊工具，大工具。工具的操作難度值越大，表示對兩個元件進行連接的難度越大。4.可達方向顧名思義，可達方向?qū)傩悦枋龅氖窃蛇_連接方向的強度，達連接的角度數(shù)越多，元件之間的連接約束就越少，本文利用X， Y， Z方向來3. 手機的綠色模塊化工具類型強度評判標準3. 手機的綠色模塊化分成五上層次,手機的綠色模塊化5，4，3，2，1。評判標準如表3. 手機的綠色模塊化32確定指標權(quán)重根據(jù)以上層次分析法定義的19比例標度，對四個指標進行權(quán)重計算，如下表是四個指標的比較矩陣與權(quán)值，w為10個子準則相對于目標層的權(quán)值矢量。指