绿色设计的内容、方法与步骤课件

绿色设计方法、应用及发展刘志峰

教授博导合肥工业大学机械与汽车工程学院院长绿色设计与制造工程研究所所长绿色设计方法、应用及发展刘志峰教授博导1主要内容1绿色设计研究的背景及意义2绿色设计的主要内容与方法

3绿色设计过程与步骤

4国内外绿色设计的应用案例

5绿色设计的发展趋势主要内容1绿色设计研究的背景及意义绿色设计研究的背景及意义绿色设计研究的背景及意义家电业是我国加入WTO后所有行业中开放程度最大的行业。相对其他行业来说，我国政府对家电行业的保护最小。

针对竞争环境，我国家电行业的竞争是完全竞争环境下的产业，竞争强度比较大，竞争力比较高。1、家电行业是完全竞争的行业值得注意的是，我国相当一部分产业，其生命周期的演变与产业的国际转移紧密相关。发达国家在不断创新产品的同时，把相对成熟的产品和产业依次向我国转移。我国则通过模仿和吸收发达国家的次新产品和技术实现跨越式的产业发展。家电产业的特点家电业是我国加入WTO后所有行业中开放程度最大的行业（1）家电业的发展已经进入了一个成熟阶段。（2）家电业的发展已经饱和。（3）而且家电企业又面临国际化的问题。在这种情况下，家电企业国际化需要什么样的竞争力，是所有家电企业非常关心的。2、家电行业是发展比较成熟的行业产业生命周期理论表明，任何产业都要经历从诞生道衰退这样一种类似生命周期的变化。产业生命周期机理表明，企业竞争力是动态发展的，每一个阶段对于企业竞争力都有特定的含义。（1）家电业的发展已经进入了一个成熟阶段。2、家电行对家电企业本身来说，我国家电企业的竞争战略优势不明显，一方面选择合资的方式来求得发展，另一方面选择低成本策略。3、我国家电企业竞争优势不明显问题是：产品没有实现差异化，没有自己的核心竞争力。对家电企业本身来说，我国家电企业的竞争战略优势不明显据海关统计：三资企业出口额占家电商品出口额的50％以上在一个统一的国家范围内，近13亿人口同时进入工业化进程，这是人类历史上从未发生过的现象。中国工业化必然产生许多人类历史上从未出现过的现象和问题。在现行国际经济规则下，迫使中国只得依靠低价工业品生产和出口来实现经济资源的国际配置。中国制造的一些制成品具有不可思议的低价格。在中低档工业制成品的低成本竞争中，中国的产品所向无敌。而且，中国工业化是一个非常独特的历史过程，中国现实的资源条件、市场条件以及所实行的具有“中国特色”的对外开放政策，使得中国成为吸引国际资本，特别是外商直接投资最多的发展中国家。但是，在差异化竞争中，中国的劣势将长期存在。如果不改变在差异化竞争中的劣势，中国未来的经济发展将会遇到一系列严重困难。所以，提高国际企业竞争力和产业国际竞争力，是关系中国前途的重大课题。

据海关统计：三资企业出口额占家电商品出口额的50％以上（1）资源、能源与环境的压力建国50多年以来，我国国民生产总值（GDP）增长十多倍，制造业是我国国民经济的重要组成部分，工业增加值占GDP的35%。我国已成为制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1/2，与德国接近。

我国单位GDP的能耗是美国的4.3倍，德国的7.7倍，日本的11.5倍；单位资源的产业水平相当于美国的1/10，日本的1/20，德国的1/6。（1）资源、能源与环境的压力建国50多年以来，我国国漏斗理论漏斗理论（2）绿色消费意识不断增强LG静音洗衣机海尔免洗衣粉洗衣机

（2）绿色消费意识不断增强LG静音洗衣机海尔免洗衣粉洗衣机绿色设计的内容、方法与步骤课件美国绿色产品相关法规（3）法律法规陆续出台美国绿色产品相关法规（3）法律法规陆续出台消费电子产品的美国环境标志消费电子产品的美国环境标志欧盟绿色产品相关法规欧盟绿色产品相关法规

消费电子产品的欧盟环境标志消费电子产品的欧盟环境标志日本绿色产品相关法规日本绿色产品相关法规消费电子产品的日本环境标志消费电子产品的日本环境标志中国的绿色标志德国的蓝色天使标志北欧委员会环境标志日本生态标签加拿大环境选择标志北欧白天鹅

（4）绿色标志全球环境标志网络组织标志能源之星标志中国的绿色标志德国的蓝色天使标志北欧委员会环境标志日本生态标（5）企业发展的需求考虑企业竞争力—目前北美、欧洲、日本以及一些新兴的工业化企业均将绿色设计作为其国际竞争策略的一部分提升企业形象—注重环保、承担社会环境责任经济原因—除法律法规外，不同国家都配合有相应的经济政策进行绿色设计的引导其他因素—经济、经营和营销优势（5）企业发展的需求考虑企业竞争力—目前北美、欧洲、日本以及世界范围内产生的这些资源、环境及生态危机，迫使人们对现有制造业的生产方式进行反思：

采用何种制造方式才能避免以上危机，同时继续使制造业持续发展？绿色制造世界范围内产生的这些资源、环境及生态危机，迫使人绿色制造研究主要是沿着产品生命周期阶段发展，集中于研究内容的扩展及其相关支撑技术的系统深入研究两方面。目前的主要研究主要方向有：设计制造回收使用

绿色设计及相关技术清洁生产及相关技术绿色产品

回收再利用工艺及技术

绿色供应链及生态工业园技术

整体与各阶段评价与决策绿色制造研究主要是沿着产品生命周期阶段发展，集中于研绿色设计的主要内容与方法绿色设计的主要内容与方法1009080706050403020100──────────管理工資材料设计管理工资材料设计实际资源分配对成本的影响设计阶段资源分配及其影响为什么要实施绿色设计100管理工資材料设计管理工资材料设计实际资源分配对成本的影产品性能的70--80％是由设计阶段决定的产品的环境性能体现在产品的整个生命周期绿色设计是从源头解决问题的最有效方法产品性能的70--80％是由设计阶段决定的绿色设计是从源头解绿色设计的主要内容材料选择与管理产品的可回收性设计产品的可拆卸性设计绿色产品的成本分析绿色产品设计数据库绿色设计的主要内容材料选择与管理a.材料选择材料密度抗拉强度屈服极限弹性模量热导率电导率材料成本......一级选择M1备选材料集1M

2备选材料集2重用性准则处理性准则能耗性准则污染性准则......二级选择材料数据库产品数据库CAD系统M3最优材料集3集成环境下面向绿色的二级材料选择模型绿色设计的具体内容a.材料选择材料密度抗拉强度屈服极限弹性模量热导率电导率材料电冰箱门按选材原则应该是不锈钢，但实际上都选择工程塑料ABS其他零部件也是如此电冰箱门按选材原则应该是不锈钢，其他零部件也是如此b.产品可拆卸性设计是在产品设计过程中，将可拆卸性作为设计目标之一，使产品的结构不仅便于装配、拆卸和回收，而且也要便于制造和具有良好的经济性。应遵循以下设计准则：拆卸工作量最少准则易于拆卸准则易于分离准则产品结构的可预估性原则简化产品功能原则、减少材料种类、材料相容性等紧固件最少准则、可达性准则等

一次表面准则、便于识别分类原则等b.产品可拆卸性设计拆卸工作量最少准则易于拆卸准则易于分离准减少零件数量-----零件合并示例减少零件数量-----零件合并示例常用的工程塑料的相容性比较PEPVCPSPCPPPAPOMSANABSPE√×××√××××PVC×√×××××√√PS××√××××××PC×O×√×××√√PPo×××√××××PA××O××√×××POM××××××√××注：√表示相容性好，O表示相容性一般，×表示相容性差。常用的工程塑料的相容性比较PEPVCPSPCPPPAPOMS卡扣连接示意图卡扣连接示意图

c.产品回收设计设计时充分考虑产品零部件及材料的回收率、回收价值、回收工艺、回收结构工艺性等与可回收性有关的问题，以达到零部件及材料的资源充分利用，并在回收过程中尽量减少产生的二次污染。设计方法设计准则材料选择结构设计零件设计回收策略设计产品设计方案回收方案设计拆卸工艺规划回收工艺规划经济性分析环境影响分析回收性能分析回收分析产品回收设计流程c.产品回收设计设计方法设计准则材结零回产品设计方案回收方案绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计工具绿色设计工具绿色设计方法绿色设计方法绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色产品的建模

图2绿色产品集成模型结构管理信息功能信息几何拓扑信息材料信息精度信息装配信息工艺技术信息环境资源信息结构模型特征→零件→部件→产品电子仓库工艺流程文件加工代码文件拆卸路径文件…引用被引用应用视图映射机制CADCAx映射机制网络图应用视图DFDDFxCAMDFA集成模型几何模型产品开发平台绿色产品的建模图2绿色产品集成模型结构管理信息功能信息几何生命周期设计方法生命周期设计就是在产品概念设计阶段考虑产品生命周期的各个环节，包括设计、研制、生产、供货、使用、直到废弃后拆卸回收或处理处置，以确保满足产品的绿色属性要求。生命周期设计方法生命周期设计就是在产品概念设计阶段并行绿色设计方法并行绿色设计支撑环境并行工程支撑环境绿色设计支撑环境数据库与知识库绿色材料管理库绿色设计工具系统绿色评价系统环境管理系统……产品数据管理系统产品模型与仿真系统网络系统并行工程管理系统计算机集成制造系统……并行绿色设计方法并行绿色设计支撑环境并行工程支撑环境绿色设绿色模块化设计方法绿色模块化设计方法绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色质量功能配置方法QFDE

绿色质量功能配置（QFDforEnvironment,QFDE）是将质量功能配置与生命周期设计相结合，将用户的需求利用质量功能配置方法，并依据其生命周期设计的生产、制造使用及废弃等各个阶段，分别转换为工程技术特性，以满足消费者的需求。绿色质量功能配置方法QFDE绿色质量功能配置（绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件基于TRIZ的绿色设计TRIZ原为俄文“TeoriyaResheniyalIzobretatelskikhZadatch”的缩写，英文译为“TheoryofInventiveProblemSolving(TIPS)”,其意义为创新问题解决理论。TRIZ是一种机制，利用这种机制可以对复杂问题进行创造性或突破性思考，例如，对于那些没有现有解决方案、或者需要非标准的、创新性的概念和思想才能解决的问题。基于TRIZ的绿色设计TRIZ原为俄文“Teo问题矛盾物理矛盾 时间空间物质的物理状态解决方法39个参数40个原理+技术矛盾 解决方法问题矛盾物理矛盾 时间空间物质的物解39个参数4

绿色产品评价模型绿色产品评价模型绿色设计的过程与步骤绿色设计的过程与步骤步骤1企业决策层认可第一阶段绿色设计的准备步骤2成立绿色设计小组步骤3培训与辅导第二阶段设计目标确定与绿色需求分析步骤6绿色需求分析步骤4选择产品目标步骤5确定参照产品步骤7建立核查清单第三阶段确定绿色设计策略产品信息市场信息相关法律法规……生命周期流程法绿色设计主体分类法产品类别法……步骤8运用绿色设计工具QFDE方法TRIZ方法MET矩阵法……步骤9确定绿色设计策略步骤1第一阶段步骤2步骤3第二阶段步骤6步骤4步第四阶段制定绿色设计方案步骤10制定绿色设计方案步骤11产品详细设计材料选择结构设计拆卸与回收设计包装设计节能设计……第五阶段产品详细设计第六阶段设计分析与评价步骤12设计分析与评价经济效益分析环境效益分析……第七阶段实施与完善步骤13实施与完善第四阶段步骤10步骤11材料选择第五阶段第六阶段步骤1国内外绿色设计的应用案例国内外绿色设计的应用案例各国推动绿色设计的情况荷兰，ICEcoDesignProject─创新中心(InnovationCenter,IC)执行辅导计划联合国环境保护署，持续产品设计(SustainableProductDesign,SPD)美国环保署，绿色设计计划(DesignforEnvironmentProgram)─开发了CleanerTechnologiesSubstitutesAssessment,CTSA的一套系统程序美国能源部，持续设计计划(SustainableDesignProgram)─配合执行Pollutionpreventionandenergyefficiency(P2/E2)澳大利亚，环境再设计(Eco-Redesign)计划─委托澳大利亚皇家墨尔本技术学院的设计中心(CenterforDesignatRoyalMelbourneInstituteofTechnology,CDRMIT)执行日本，环境质量机能展开(QualityFunctionDeploymentforEnvironment,QFDE)─日本工业环境管理协会(JapanEnvironmentalManagementAssociationforIndustry,JEMAI)发展的产品设计程序各国推动绿色设计的情况荷兰，ICEcoDesignPr各国推动绿色设计的情况各国推动绿色设计的情况R-K46EPAM小型化減量補強設計包裝材減量設計冰箱門一體成形設計PVC門框斷熱材料門板零組件整合墊圈绿色设计实例R-K46EPAM小型化減量補強設計包裝材減量設計冰箱門一體E6HNW-8PAMW32-GF3绿色设计实例E6HNW-8PAMW32-GF3绿色设计实例绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件自儲能的水龙头日本东陶机械株式会社（TOTOLTD.）更換机械系统将传统的电池供电系统移出并更換成可充电的裝置先前動作與自助设计一具微型水力发电机，当水龙头给水时，水流会通过发电机叶片使其发电并回充到蓄电裝置，这样，可使感应与给水所需的电能连续。NTUBIME自儲能的水龙头日本东陶机械株式会社（TOTOLTD.）NT

合肥工业大学绿色设计与制造工程研究所合肥工业大学绿色设计与制造工程研究所产品绿色设计与制造理论与方法绿色产品评价理论与方法废旧产品再资源化理论与方法绿色供应链管理理论与方法等的研究从1994年起开展机电产品绿色设计与可持续制造研究，迄今已经基本形成稳定的研究方向，主要包括：研究方向产品绿色设计与制造理论与方法从1994年起开有长江学者讲座教授1名（美国）专职教师研究队伍8人博士、硕士研究生40多名国内最早成立的“绿色设计与制造工程研究所”国内最早建立的“产品再资源化实验室”教育部与国家外专局支持的国内唯一的“可持续制造理论与方法引智基地”2008年获准建设”机械工业绿色设计与制造重点实验室”有长江学者讲座教授1名（美国）国家自然科学基金项目（7项）

“十五”国家科技攻关计划（1项）“十一五”国家科技支撑计划（3项）“863计划”国家高技术研究发展计划（1项）安徽省科学基金项目（6项）企业合作项目近10项。国家自然科学基金项目（7项）获得两项2项发明专利及2项实用新型专利。登记了4项软件著作产权：“家电产品绿色设计平台”、“家电产品绿色设计评估软件”、“玩具产品绿色设计评估软件”和“废旧家电回收信息管理系统软件”。获得两项2项发明专利及2项实用新型专利。出版的著作出版的著作国家“111”计划创新引智基地人才库序号姓名国籍研究方向团队主攻方向1LeoAlting丹麦生命周期工程1机电产品全生命周期评估理论与方法2MichaelZ.Hauschild丹麦生命周期工程3GuentherSeliger德国可持续制造系统2可持续制造系统4HartmutKaebemick澳大利亚可持续制造系统5SamiKara澳大利亚可持续制造系统6JohnW.Sutherland美国可持续制造工艺3机电产品可持续制造工艺技术7DavidR.Shonnard美国可持续制造工艺8StevenJ.Skerlos美国可持续制造工艺9I.S.Jawahir美国回收及再资源化4机电产品拆卸回收及其再资源化10JackJeswiet加拿大回收及再资源化11陈玉宝美国质量工程5质量工程在可持续制造中的应用12ElsayedAlyOrady美国质量工程13ArmenZakarian美国质量工程国家“111”计划创新引智基地人才库序号姓名国籍研究方向团队家电产品绿色设计系统家电产品绿色设计系统家电产品绿色设计系统目标采集家电产品绿色设计系统目标采集家电产品绿色设计系统下发任务家电产品绿色设计系统下发任务家电产品绿色设计系统详细设计家电产品绿色设计系统详细设计家电产品绿色设计系统设计审核家电产品绿色设计系统设计审核家电产品绿色设计系统WEEE&回收评价

家电产品绿色设计系统WEEE&回收评价家电产品绿色设计系统ROHS&材料毒害物评价

家电产品绿色设计系统ROHS&材料毒害物评价家电产品绿色设计系统产品指标性能评价

家电产品绿色设计系统产品指标性能评价家电产品绿色评估系统家电产品绿色评估系统CERT数据库Database2.CERT评估3.显著环境因素识别4.绿色评估评估模式AssessmentMode评估指标Criteria评估函数PreferenceFunction加权分析

结果分析可回收性GWP毒害物质……绿色度GDAScore……数据库维护人员评估人员1.评估结果查询保存评估结果家电产品绿色评估系统CERT数据库2.CERT评估3.显著环境因素4.绿色绿色设计的发展趋势绿色设计的发展趋势目前面临的问题信息/资讯大多数企业对绿色设计认识不足技术不具备生态设计的能力无法掌握供应商的绿色技术无法提供符合性文件意识除了外资公司，大多数中小型企业对于环境和企业社会责任（CSR）问题通常很少关注和理解供应链产品生态性能资料库不足缺乏产品环境绩效評估能力需要从适用时间、技术研究乃至整个供应链（或网络）上进行改革满足要求

管理为了满足这些指令的需求，比如WEEE，RoHS和EuP指令，公司内部和外部都需要进行培训和教育。成本缺乏具有成本效益的生态设计能力目前面临的问题信息/资讯大多数企业对绿色设计认识不足技术不具国家中长期发展战略主要内容之一相关部门的支持力度不断加强国际产品市场发展的要求企业迫切需要绿色技术的支持发展前景国家中长期发展战略主要内容之一发展前景发展趋势绿色制造的标准化、规范化绿色设计基础研究和支持工具的开发废旧产品回收处理中的一些关键技术与装备的研发绿色制造相关的新兴产业的兴起与发展产业应用及行业拓展将不断加快发展趋势绿色制造的标准化、规范化E-mail:Peak.liu@263.net

zhfliuhfut@126.com电话：0551-29013510551-2901775传真：0551-29013510551-2901775谢谢聆听敬请指教

2022/12/12E-mail:Peak.liu@263.net谢谢聆听绿色设计方法、应用及发展刘志峰

教授博导合肥工业大学机械与汽车工程学院院长绿色设计与制造工程研究所所长绿色设计方法、应用及发展刘志峰教授博导84主要内容1绿色设计研究的背景及意义2绿色设计的主要内容与方法

3绿色设计过程与步骤

4国内外绿色设计的应用案例

5绿色设计的发展趋势主要内容1绿色设计研究的背景及意义绿色设计研究的背景及意义绿色设计研究的背景及意义家电业是我国加入WTO后所有行业中开放程度最大的行业。相对其他行业来说，我国政府对家电行业的保护最小。

针对竞争环境，我国家电行业的竞争是完全竞争环境下的产业，竞争强度比较大，竞争力比较高。1、家电行业是完全竞争的行业值得注意的是，我国相当一部分产业，其生命周期的演变与产业的国际转移紧密相关。发达国家在不断创新产品的同时，把相对成熟的产品和产业依次向我国转移。我国则通过模仿和吸收发达国家的次新产品和技术实现跨越式的产业发展。家电产业的特点家电业是我国加入WTO后所有行业中开放程度最大的行业（1）家电业的发展已经进入了一个成熟阶段。（2）家电业的发展已经饱和。（3）而且家电企业又面临国际化的问题。在这种情况下，家电企业国际化需要什么样的竞争力，是所有家电企业非常关心的。2、家电行业是发展比较成熟的行业产业生命周期理论表明，任何产业都要经历从诞生道衰退这样一种类似生命周期的变化。产业生命周期机理表明，企业竞争力是动态发展的，每一个阶段对于企业竞争力都有特定的含义。（1）家电业的发展已经进入了一个成熟阶段。2、家电行对家电企业本身来说，我国家电企业的竞争战略优势不明显，一方面选择合资的方式来求得发展，另一方面选择低成本策略。3、我国家电企业竞争优势不明显问题是：产品没有实现差异化，没有自己的核心竞争力。对家电企业本身来说，我国家电企业的竞争战略优势不明显据海关统计：三资企业出口额占家电商品出口额的50％以上在一个统一的国家范围内，近13亿人口同时进入工业化进程，这是人类历史上从未发生过的现象。中国工业化必然产生许多人类历史上从未出现过的现象和问题。在现行国际经济规则下，迫使中国只得依靠低价工业品生产和出口来实现经济资源的国际配置。中国制造的一些制成品具有不可思议的低价格。在中低档工业制成品的低成本竞争中，中国的产品所向无敌。而且，中国工业化是一个非常独特的历史过程，中国现实的资源条件、市场条件以及所实行的具有“中国特色”的对外开放政策，使得中国成为吸引国际资本，特别是外商直接投资最多的发展中国家。但是，在差异化竞争中，中国的劣势将长期存在。如果不改变在差异化竞争中的劣势，中国未来的经济发展将会遇到一系列严重困难。所以，提高国际企业竞争力和产业国际竞争力，是关系中国前途的重大课题。

据海关统计：三资企业出口额占家电商品出口额的50％以上（1）资源、能源与环境的压力建国50多年以来，我国国民生产总值（GDP）增长十多倍，制造业是我国国民经济的重要组成部分，工业增加值占GDP的35%。我国已成为制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1/2，与德国接近。

我国单位GDP的能耗是美国的4.3倍，德国的7.7倍，日本的11.5倍；单位资源的产业水平相当于美国的1/10，日本的1/20，德国的1/6。（1）资源、能源与环境的压力建国50多年以来，我国国漏斗理论漏斗理论（2）绿色消费意识不断增强LG静音洗衣机海尔免洗衣粉洗衣机

（2）绿色消费意识不断增强LG静音洗衣机海尔免洗衣粉洗衣机绿色设计的内容、方法与步骤课件美国绿色产品相关法规（3）法律法规陆续出台美国绿色产品相关法规（3）法律法规陆续出台消费电子产品的美国环境标志消费电子产品的美国环境标志欧盟绿色产品相关法规欧盟绿色产品相关法规

消费电子产品的欧盟环境标志消费电子产品的欧盟环境标志日本绿色产品相关法规日本绿色产品相关法规消费电子产品的日本环境标志消费电子产品的日本环境标志中国的绿色标志德国的蓝色天使标志北欧委员会环境标志日本生态标签加拿大环境选择标志北欧白天鹅

（4）绿色标志全球环境标志网络组织标志能源之星标志中国的绿色标志德国的蓝色天使标志北欧委员会环境标志日本生态标（5）企业发展的需求考虑企业竞争力—目前北美、欧洲、日本以及一些新兴的工业化企业均将绿色设计作为其国际竞争策略的一部分提升企业形象—注重环保、承担社会环境责任经济原因—除法律法规外，不同国家都配合有相应的经济政策进行绿色设计的引导其他因素—经济、经营和营销优势（5）企业发展的需求考虑企业竞争力—目前北美、欧洲、日本以及世界范围内产生的这些资源、环境及生态危机，迫使人们对现有制造业的生产方式进行反思：

采用何种制造方式才能避免以上危机，同时继续使制造业持续发展？绿色制造世界范围内产生的这些资源、环境及生态危机，迫使人绿色制造研究主要是沿着产品生命周期阶段发展，集中于研究内容的扩展及其相关支撑技术的系统深入研究两方面。目前的主要研究主要方向有：设计制造回收使用

绿色设计及相关技术清洁生产及相关技术绿色产品

回收再利用工艺及技术

绿色供应链及生态工业园技术

整体与各阶段评价与决策绿色制造研究主要是沿着产品生命周期阶段发展，集中于研绿色设计的主要内容与方法绿色设计的主要内容与方法1009080706050403020100──────────管理工資材料设计管理工资材料设计实际资源分配对成本的影响设计阶段资源分配及其影响为什么要实施绿色设计100管理工資材料设计管理工资材料设计实际资源分配对成本的影产品性能的70--80％是由设计阶段决定的产品的环境性能体现在产品的整个生命周期绿色设计是从源头解决问题的最有效方法产品性能的70--80％是由设计阶段决定的绿色设计是从源头解绿色设计的主要内容材料选择与管理产品的可回收性设计产品的可拆卸性设计绿色产品的成本分析绿色产品设计数据库绿色设计的主要内容材料选择与管理a.材料选择材料密度抗拉强度屈服极限弹性模量热导率电导率材料成本......一级选择M1备选材料集1M

2备选材料集2重用性准则处理性准则能耗性准则污染性准则......二级选择材料数据库产品数据库CAD系统M3最优材料集3集成环境下面向绿色的二级材料选择模型绿色设计的具体内容a.材料选择材料密度抗拉强度屈服极限弹性模量热导率电导率材料电冰箱门按选材原则应该是不锈钢，但实际上都选择工程塑料ABS其他零部件也是如此电冰箱门按选材原则应该是不锈钢，其他零部件也是如此b.产品可拆卸性设计是在产品设计过程中，将可拆卸性作为设计目标之一，使产品的结构不仅便于装配、拆卸和回收，而且也要便于制造和具有良好的经济性。应遵循以下设计准则：拆卸工作量最少准则易于拆卸准则易于分离准则产品结构的可预估性原则简化产品功能原则、减少材料种类、材料相容性等紧固件最少准则、可达性准则等

一次表面准则、便于识别分类原则等b.产品可拆卸性设计拆卸工作量最少准则易于拆卸准则易于分离准减少零件数量-----零件合并示例减少零件数量-----零件合并示例常用的工程塑料的相容性比较PEPVCPSPCPPPAPOMSANABSPE√×××√××××PVC×√×××××√√PS××√××××××PC×O×√×××√√PPo×××√××××PA××O××√×××POM××××××√××注：√表示相容性好，O表示相容性一般，×表示相容性差。常用的工程塑料的相容性比较PEPVCPSPCPPPAPOMS卡扣连接示意图卡扣连接示意图

c.产品回收设计设计时充分考虑产品零部件及材料的回收率、回收价值、回收工艺、回收结构工艺性等与可回收性有关的问题，以达到零部件及材料的资源充分利用，并在回收过程中尽量减少产生的二次污染。设计方法设计准则材料选择结构设计零件设计回收策略设计产品设计方案回收方案设计拆卸工艺规划回收工艺规划经济性分析环境影响分析回收性能分析回收分析产品回收设计流程c.产品回收设计设计方法设计准则材结零回产品设计方案回收方案绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计工具绿色设计工具绿色设计方法绿色设计方法绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色产品的建模

图2绿色产品集成模型结构管理信息功能信息几何拓扑信息材料信息精度信息装配信息工艺技术信息环境资源信息结构模型特征→零件→部件→产品电子仓库工艺流程文件加工代码文件拆卸路径文件…引用被引用应用视图映射机制CADCAx映射机制网络图应用视图DFDDFxCAMDFA集成模型几何模型产品开发平台绿色产品的建模图2绿色产品集成模型结构管理信息功能信息几何生命周期设计方法生命周期设计就是在产品概念设计阶段考虑产品生命周期的各个环节，包括设计、研制、生产、供货、使用、直到废弃后拆卸回收或处理处置，以确保满足产品的绿色属性要求。生命周期设计方法生命周期设计就是在产品概念设计阶段并行绿色设计方法并行绿色设计支撑环境并行工程支撑环境绿色设计支撑环境数据库与知识库绿色材料管理库绿色设计工具系统绿色评价系统环境管理系统……产品数据管理系统产品模型与仿真系统网络系统并行工程管理系统计算机集成制造系统……并行绿色设计方法并行绿色设计支撑环境并行工程支撑环境绿色设绿色模块化设计方法绿色模块化设计方法绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色质量功能配置方法QFDE

绿色质量功能配置（QFDforEnvironment,QFDE）是将质量功能配置与生命周期设计相结合，将用户的需求利用质量功能配置方法，并依据其生命周期设计的生产、制造使用及废弃等各个阶段，分别转换为工程技术特性，以满足消费者的需求。绿色质量功能配置方法QFDE绿色质量功能配置（绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件基于TRIZ的绿色设计TRIZ原为俄文“TeoriyaResheniyalIzobretatelskikhZadatch”的缩写，英文译为“TheoryofInventiveProblemSolving(TIPS)”,其意义为创新问题解决理论。TRIZ是一种机制，利用这种机制可以对复杂问题进行创造性或突破性思考，例如，对于那些没有现有解决方案、或者需要非标准的、创新性的概念和思想才能解决的问题。基于TRIZ的绿色设计TRIZ原为俄文“Teo问题矛盾物理矛盾 时间空间物质的物理状态解决方法39个参数40个原理+技术矛盾 解决方法问题矛盾物理矛盾 时间空间物质的物解39个参数4

绿色产品评价模型绿色产品评价模型绿色设计的过程与步骤绿色设计的过程与步骤步骤1企业决策层认可第一阶段绿色设计的准备步骤2成立绿色设计小组步骤3培训与辅导第二阶段设计目标确定与绿色需求分析步骤6绿色需求分析步骤4选择产品目标步骤5确定参照产品步骤7建立核查清单第三阶段确定绿色设计策略产品信息市场信息相关法律法规……生命周期流程法绿色设计主体分类法产品类别法……步骤8运用绿色设计工具QFDE方法TRIZ方法MET矩阵法……步骤9确定绿色设计策略步骤1第一阶段步骤2步骤3第二阶段步骤6步骤4步第四阶段制定绿色设计方案步骤10制定绿色设计方案步骤11产品详细设计材料选择结构设计拆卸与回收设计包装设计节能设计……第五阶段产品详细设计第六阶段设计分析与评价步骤12设计分析与评价经济效益分析环境效益分析……第七阶段实施与完善步骤13实施与完善第四阶段步骤10步骤11材料选择第五阶段第六阶段步骤1国内外绿色设计的应用案例国内外绿色设计的应用案例各国推动绿色设计的情况荷兰，ICEcoDesignProject─创新中心(InnovationCenter,IC)执行辅导计划联合国环境保护署，持续产品设计(SustainableProductDesign,SPD)美国环保署，绿色设计计划(DesignforEnvironmentProgram)─开发了CleanerTechnologiesSubstitutesAssessment,CTSA的一套系统程序美国能源部，持续设计计划(SustainableDesignProgram)─配合执行Pollutionpreventionandenergyefficiency(P2/E2)澳大利亚，环境再设计(Eco-Redesign)计划─委托澳大利亚皇家墨尔本技术学院的设计中心(CenterforDesignatRoyalMelbourneInstituteofTechnology,CDRMIT)执行日本，环境质量机能展开(QualityFunctionDeploymentforEnvironment,QFDE)─日本工业环境管理协会(JapanEnvironmentalManagementAssociationforIndustry,JEMAI)发展的产品设计程序各国推动绿色设计的情况荷兰，ICEcoDesignPr各国推动绿色设计的情况各国推动绿色设计的情况R-K46EPAM小型化減量補強設計包裝材減量設計冰箱門一體成形設計PVC門框斷熱材料門板零組件整合墊圈绿色设计实例R-K46EPAM小型化減量補強設計包裝材減量設計冰箱門一體E6HNW-8PAMW32-GF3绿色设计实例E6HNW-8PAMW32-GF3绿色设计实例绿色设计的内容、方法与步骤课件绿色设计的内容、方法与步骤课件自儲能的水龙头日本东陶机械株式会社（TOTOLTD.）更換机械系统将传统的电池供电系统移出并更換成可充电的裝置先前動作與自助设计一具微型水力发电机，当水龙头给水时，水流会通过发电机叶片使其发电并回充到蓄电裝置，这样，可使感应与给水所需的电能连续。NTUBIME自儲能的水龙头日本东陶机械株式会社（TOTOLTD.）NT

合肥工业大学绿色设计与制造工程研究所合肥工业大学绿色设计与制造工程研究所产品绿色设计与制造理论与方法绿色产品评价理论与方法废旧产品再资源化理论与方法绿色供应链管理理论与方法等的研究从1994年起开展机电产品绿色设计与可持续制造研究，迄今已经基本形成稳定的研究方向，主要包括：研究方向产品绿色设计与制造理论与方法从1994年起开有长江学者讲座教授1名（美国）专职教师研究队伍8人博士、硕士研究生40多名国内最早成立的“绿色设计与制造工程研究所”国内最早建立的“产品再资源化实验室”教育部与国家外专局支持的国内唯一的“可持续制造理论与方法引智基地”2008年获准建设”机械工业绿色设计与制造重点实验室”有长江学者讲座教授1名（美国）国家自然科学基金项目（7项）

“十五”国家科技攻关计划（1项）“十一五”国家科技支撑计划（3项）“863计划”国家高技术研究发展计划（1项）安徽省科学基金项目（6项）企业合作项目近10项。国家自然科学基金项目（7项）获得两项2项发明专利及2项实用新型专利。登记了4项软件著作产权：“家电产品绿色设计平台”、“家电产品绿色设计评估