信息未確知的產品低碳概念設計理論與方法研究

《信息未確知的產品低碳概念設計理論與方法研究》是依託上海大學，由何斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：信息未確知的產品低碳概念設計理論與方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何斌
• 依託單位：上海大學

中文摘要

碳排放已經成為國內外共同關注的焦點問題。產品作為碳排放的主要來源，產品的概念設計直接決定了其對環境的影響程度，因此研究產品低碳概念設計技術意義重大。而碳足跡數據、產品功能/效應/結構等信息對碳排放影響機理的未確知性，給產品低碳概念設計帶來新的挑戰。本項目藉助未確知信息數學理論，研究基於產品生命周期碳足跡預測模型，探索各階段對產品碳排放的影響，構建支持概念設計的碳足跡溯源模型，進行碳足跡在概念設計階段的溯源分析；研究面向產品功能驅動、效應驅動和結構驅動的產品低碳概念設計方法，構建系統化的產品低碳概念設計理論和方法體系；藉助未確知測度模型，建立基於碳足跡分析的產品低碳概念設計方案評價體系，構建在產品概念設計階段對產品生命周期碳排放的智慧型綜合評價，實現對產品低碳概念設計方案的整體評價。項目研究成果將為我國製造業積極應對全球低碳競爭和實現可持續發展提供理論和方法支持。

結題摘要

在我國製造業取得巨大成就的同時，產品的碳排放等能源環境問題成為製造業可持續發展面臨的重大課題。產品作為碳排放的來源之一，產品概念設計直接決定了其對環境的影響程度。因此，本項目展開了產品低碳概念設計理論與方法的研究。本項目圍繞著理論探索和實例驗證展開研究，主要包括以下六個方面。第一，展開了產品低碳概念設計知識處理方法研究，包括建立了低碳約束下的產品功能/效應/原理方案和結構方案模型、產品低碳概念設計的知識組織模型、面向低碳概念設計的產品模型結構、基於設計目錄的低碳設計原理解知識表達模型。第二，展開了低碳產品集成知識建模方法研究，包括提出了集成碳足跡的產品集成建模技術、功能-效應-原理方案-結構方案映射的低碳產品集成知識建模方法、基於骨架模型的產品設計與分析集成建模技術、基於參數約束圖的產品設計與仿真集成建模技術、設計資源的管理技術。第三，展開產品全生命周期碳足跡計算模型研究，包括提出了產品全生命周期碳足跡計算方法、未確知信息下面向概念設計階段的產品碳足跡估算方法。第四，構建了產品低碳概念設計理論和方法體系，包括提出了基於動態規劃的低碳概念設計方法、基於空間矩陣的產品概念設計方法、面向產品全生命周期的低碳概念設計方法、成本約束下的產品低碳概念設計方法、考慮成本的機構功能概念設計方法、面向低碳產品結構的輕量化最佳化設計技術、面向產品環境足跡的產品可持續概念設計方法。第五，建立了基於碳足跡分析的低碳概念設計方案未確知測度綜合評價體系，包括提出了基於產品全生命周期評價的低碳概念設計方法、基於未確知數模型的集成碳足跡評價的產品低碳概念設計方法。第六，開發了產品低碳概念設計軟體原型系統，將產品低碳概念設計方法在原型系統中進行實現，並結合大型石油裝備、冷墩機等的典型機電產品展開低碳概念設計方法的套用驗證研究。項目研究成果將為我國製造業積極應對全球低碳競爭和實現可持續發展提供理論和方法支持。