基於綠色特徵的產品方案設計建模研究

《基於綠色特徵的產品方案設計建模研究》是依託山東大學,由李方義擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:基於綠色特徵的產品方案設計建模研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:李方義
  • 依託單位:山東大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

方案設計是產品設計的重要階段和成功與否的關鍵。方案設計階段,如何在大量不確定信息中篩選、提取各種綠色信息,並快速進行生命周期環境影響評價,進而反饋和指導產品方案設計已經成為當前國內外綠色設計研究的熱點和難點問題。.本項目對基於綠色特徵的產品方案設計決策方法及其關鍵技術進行重點研究,為綠色設計提供基礎理論與方法支持。擬首先通過綠色特徵對方案設計階段綠色信息進行識別、篩選、提取和聚合,建立基於綠色特徵的產品方案設計表達模型;其次針對方案設計階段信息的不確定性,提出RLCA(Rapid Life Cycle Assessment)方法對設計方案進行系統評價;在此基礎上,通過對決策樹模型及基於多元回歸的敏感性分析技術的研究,建立從評價結果到設計變數的回溯機制,從而為設計方案的變更和最佳化提供依據。

結題摘要

方案設計階段信息嚴重匱乏且具有很高的不確定性,這些信息缺乏有效的集成與表達,難以在設計方案決策中系統、準確地對其進行利用和評價。因此,如何從產品方案中獲得設計參數信息,並支持產品在方案設計階段的綠色設計與評價具有重要的研究意義。 本項目對機電產品方案設計階段的綠色設計方法進行了重點研究,主要包括:(1)提出了基於綠色特徵的方案設計表達模型,建立了綠色特徵與設計信息之間的多特徵映射模型。該模型能快速、準確地從設計參數中提取綠色設計信息,滿足產品生命周期評價數據需求,適用於方案設計階段。(2)建立了基於直覺模糊數和蒙特卡洛分析方法的不確定數據處理模型,並將模組化理論與綠色特徵模型相結合,提出了一種不確定信息環境下面向產品方案設計的快速生命周期評價方法,實現生命周期評價技術對產品方案設計的直接支持。(3)提出了基於BP神經網路的生命周期敏感性分析方法,建立了基於綠色特徵的產品方案設計回溯模型,使生命周期評價技術更好的套用到產品設計階段,解決了關於設計信息反饋理論方法不足的問題。(4)基於以上理論研究,開發了一套機械產品設計可持續性評價系統,為綠色設計技術的研究與套用提供支撐平台。(5)項目部分研究成果在機電類企業進行了實施套用。 發表論文、著作、標準等主要包括:(1)發表或錄用論文15篇,SCI/EI收錄11篇,其中在《Journal of Cleaner Production》等綠色製造領域頂級SCI檢索期刊發表2篇,在《機械工程學報》、《計算機集成製造系統》等國內重要EI檢索期刊發表5篇。(2)開發軟體支撐系統一項,並取得軟體著作權。(3)本項目團隊積極參與學術交流,聯合承辦了International Symposium on Green Manufacturing and Applications 2015國際會議,其中項目負責人李方義以聯合主席的身份做了會議致辭。(4)培養博士研究生3名,碩士研究生7名。(5)以本項目為主要支撐,項目負責人及參與成員將部分研究成果編纂成書《機電產品綠色設計與生命周期評價》,參與制定了國家標準——“綠色製造 生命周期評價 細則”。 本項目對基於綠色特徵的產品方案設計方法及其關鍵技術進行了重點研究,為我國深入開展綠色產品設計提供共性基礎理論方法和工具支持,具有明顯的套用前景。

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