从20世纪90年代以来,有关资源和环保问题日渐成为制造业研究的热点,人们提出了绿色制造的理念,这是一种基于环保竞争策略的现代企业生产模式。机械工程学者们大多在绿色制造的一般理论体系、专题技术等方面进行论述,对绿色设计的概念和内容有一定程度的涉及,但还不系统,主要从制造技术方面进行了初步研究,缺乏对设计方案的系统评价及财务分析研究,更谈不上系统优化模型的构建。本文从管理者的角度,着眼于设计方案的系统评价、财务分析、方案优选的有关理论及方法展开研究,寻求技术上可行、经济上合理的产品设计方案。取得了一些有理论意义和在管理上可供使用、有参考价值的成果。文中的研究主要集中于如下三个方面:(1)绿色设计系统评价理论与方法的研究。由于产品设计方案决定了资源的利用率和对环境的影响程度,产品从制造、使用到废弃都与设计密切相关。如果在设计阶段便进行环保规划设计,可以将产品整个生命周期内可能产生的环境污染与危害降至最低。绿色设计的目标是设计出环境友好的绿色产品,那么如何科学合理地度量产品的绿色度,如何提升其绿色技术含量,就需要对产品设计方案的绿色性进行系统评价。因此,本文运用系统分析原理,对绿色产品设计的目标、衡量指标、评价标准、生命周期等进行系统的分析和研究。运用关联分析合理计算权重,并对评价样本值矩阵进行了设计。根据模糊综合评价原理,建立了量化产品绿色度的三维模糊系统评价模型,可以对设计产品的绿色性进行综合评估,以明确其优势与不足,有利于寻找尚需改进的指标、生命周期阶段和产品组成部件,提升其绿色含量。(2)绿色设计财务分析模型的研究。传统的制造成本-效益分析只是考虑产品的销售收入和生产成本;传统的报废处理只是作废旧物资回收,按照预先规定的折旧方式收回残值,没有考虑产品废弃后的环境污染问题。本文在分析产品多生命周期的闭环物流链的基础上,①借助供应链和价值链的概念,阐述了环境价值链的内涵及其外部主体的价值关系;运用基于作业的成本分析法,综合分析产品的设计、制造、包装、使用、回收处理等全生命周期过程的成本与收益,考虑产品本身的经济性和产品再生的经济性,建立产品全生命周期的财务分析模型。②全面论述了零部件再用、材料再生、安全处置等装配式产品废弃处理策略的成本与效益,建立了逆向物流的成本-效益分析模型。③本文详细论述了拆卸树的绘制规则,引入零部件的拆卸可达矩阵R,通过可达矩阵R与拆卸决策向量X进行布尔运算来识别各组件是否需要进行拆卸,提出了拆卸时间和拆卸成本的计算算法。④设计方案的经济性分析需要完整、快速而准确的企业财务数据,本文提出了构建快速反应财务系统的模式。总之,通过绿色设计财务分析有利于量化分析成本动因,寻找关键作业成本项,指导企业改进产品设计。