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随着绿色产品的逐渐兴起,对绿色产品的基本特征、绿色设计理论方法和制造模式及有
关技术的研究已成为当前先进制造技术研究的热点。在绿色设计与制造方面虽已作了大量工
作,并取得了一定的效益,但到目前为止这一领域的研究仍处于起步阶段,基本上还处于一
种独立、非系统化的状态。本文在充分了解前人研究成果的基础上,着重对产品绿色设计与
制造的评价与决策支持方法进行了深入研究,其主要研究内容及创新点摘要如下:
首先,建立了系统化的绿色设计与制造的评价体系,给出了绿色产品设计的多层次模糊
聚类决策方法;同时,在阐述绿色制造的评价决策框架模型的基础上,给出了绿色制造评价
系统框架,为以后加工过程的环境属性评价提供了支撑。
对LCA(Life Cycle Assessment)的研究进行了概括和总结,在完成产品生命周期排放
物的环境影响分类后,首次将灰色系统理论引入LCA影响评估技术,提出了进行影响评估
的灰色聚类决策方法。
提出了产品绿色度评价的可行方法。首先,建立了绿色设计影响评估决策支持系统的系
统框架及功能模型;对产品全生命周期信息模型进行了研究,构建了全生命周期过程树模型
及信息描述模型;而后对环境影响分析系统的运行机理进行了研究,给出了产品生命周期各
阶段的环境因子定级准则,并通过案例说明了评价方法的使用。
对绿色产品的设计过程进行了探讨,并基于案例深入研究了实现绿色设计不可缺少方法
——非线性CAE方法的应用,应用接触算法和装配分析对设计方案进行了分析研究。
深入研究了切削加工过程的环境影响分析方法。针对切削加工过程,提出了面向环境的
加工过程模型。以直角非自由切削为例,对材料切削机理及加工过程中的废物流进行了研究,
从而确定了加工过程中的能量消耗、加工时间,并实现了切削刀具、切屑和切削液的定量化。
给出了加工过程环境影响分析方法——健康影响指数法,可对加工过程中相关要素的环境属
性进行量定,如切削液、刀具等的选取,从而使加工过程的清洁化成为可能。而后,构建了
加工过程绿色决策支持系统模型框架;研究了加工工艺环境影响的分析方法,构建了加工工
艺环境影响评估系统模型,决策者可据此来确定环境属性更好的工艺计划;对于加工过程绿
色决策支持系统的核心——决策代理模块。深入探讨了其度量法则及误差向量的构建。
关键词:绿色设计与制造 环境影响评估 灰色聚类 绿色度 绿色决策支持 加工过程