精品資料（2021-2022年收藏的）綠色設(shè)計(jì)概念特點(diǎn)生命周期工業(yè)設(shè)計(jì)

1、1 綠色設(shè)計(jì)是綠色消費(fèi)浪潮的產(chǎn)物¡ 工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)，但也帶來了相當(dāng)大的負(fù)面影響，工業(yè)化國家已開始嘗到近10年工業(yè)高速發(fā)展所結(jié)的苦果地球生態(tài)環(huán)境以前所未有的速度在急劇惡化。¡ 據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界制造業(yè)每年大約產(chǎn)生55億噸無害廢物和7億噸有害廢物。¡ 如今，種類繁多的日用消費(fèi)品己進(jìn)入千家萬戶，新產(chǎn)品源源不斷地推出，產(chǎn)品生命周期日趨縮短，造成廢棄的廢舊工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量猛增。¡ 在歐洲，每年約有80萬噸舊的電視機(jī)、計(jì)算機(jī)設(shè)備、收音機(jī)、測(cè)量儀器和300萬噸廢舊汽車丟進(jìn)垃圾場(chǎng)。¡ 在美國，由家庭和工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的城市固體

2、廢物(MSW)已達(dá)到每人每天近2kg。如果依此來推算，一個(gè)1000萬左右人口的大城市，一天產(chǎn)生的固體廢棄物就是2萬噸，一年就是730萬噸，這是一個(gè)龐大而可怕的數(shù)字!¡ 正是由于工業(yè)廢棄物數(shù)量的不斷增加，近10年來，美國各州垃圾填埋場(chǎng)屢屢告急，十有七八已無法再繼續(xù)使用下去。¡ 進(jìn)入上世紀(jì)90年代以來，各國的環(huán)保戰(zhàn)略開始經(jīng)歷一場(chǎng)新的轉(zhuǎn)折，全球性的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整呈現(xiàn)出新的綠色戰(zhàn)略趨勢(shì)。¡ 這就是向資源利用合理化、廢棄物產(chǎn)生少量化、對(duì)環(huán)境無污染或少污染的方向發(fā)展。隨之在全球掀起了一股“綠色浪潮”。綠色產(chǎn)品認(rèn)證¡ 近年來，除了人們?cè)缢仁熘母鞣N生產(chǎn)廠家商標(biāo)、產(chǎn)品注冊(cè)

3、商標(biāo)外，又增加了新的標(biāo)志綠色標(biāo)志。¡ 綠色標(biāo)志，又稱“環(huán)境標(biāo)志”、“生態(tài)標(biāo)志”、“藍(lán)色天使”等，它是一種產(chǎn)品的證明性商標(biāo)，受法律保護(hù)，是經(jīng)過嚴(yán)格檢查、檢測(cè)、綜合計(jì)定，并經(jīng)國家專門委員會(huì)批準(zhǔn)使用的標(biāo)志。它是印刷或張貼在產(chǎn)品或其包裝上的圖形，表明該產(chǎn)品不但質(zhì)量合格，而且在生產(chǎn)、使用、消費(fèi)和處置等過程中也符合特定的環(huán)境保護(hù)要求。二、綠色設(shè)計(jì)¡ 綠色設(shè)計(jì)是獲得綠色產(chǎn)品的基礎(chǔ)，并已成為當(dāng)前設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。¡ 研究表明：設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品制造成本的7080，而設(shè)計(jì)本身的成本僅占產(chǎn)品總成本的10，如果考慮環(huán)境因素，這個(gè)比例還會(huì)增大。¡ 因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)所造成的生態(tài)

4、破壞程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由設(shè)計(jì)過程本身所造成的對(duì)生態(tài)影響的程度。¡ 因此，只有從設(shè)計(jì)階段將產(chǎn)品“綠色程度”作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能取得理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。 ¡ 目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)努力追求小型化(少用料)、多功能(一物多用，少占地)、可回收利用(減少廢棄物數(shù)量和污染)。¡ 生產(chǎn)技術(shù)追求節(jié)能、省料、無廢少廢，閉路循環(huán)等，都是努力實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的有效手段。¡ 本章重點(diǎn)介紹綠色設(shè)計(jì)的概念及其特點(diǎn)、綠色設(shè)計(jì)方法等。 1. 綠色設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)11 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)¡ 要理解綠色設(shè)計(jì)，首先來分析一下傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程。傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，通常主要考慮的是產(chǎn)品的基本屬性，如功能、

5、質(zhì)量、壽命、成本等，而很少考慮環(huán)境屬性。¡ 其設(shè)計(jì)過程如圖所示。按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造出來的產(chǎn)品，在其使用壽命結(jié)束后，回收利用率低，資源、能源浪費(fèi)嚴(yán)重，特別是其中的有毒、有害物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程¡ 傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是從“搖籃到墳?zāi)埂钡倪^程。一旦設(shè)計(jì)及制造活動(dòng)完成，產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和工藝人員就不再關(guān)心產(chǎn)品生命周期結(jié)束后所出現(xiàn)的問題。¡ 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1) 產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)順序(串行)進(jìn)行，反復(fù)次數(shù)多，開發(fā)周期長，開發(fā)費(fèi)用高。2) 產(chǎn)品開發(fā)過程很少考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆卸回收難度大，造成大量的資源、能源浪費(fèi)，并且污染環(huán)

6、境。3) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的環(huán)境意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)綠色產(chǎn)品和綠色設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不很明確。4) 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品難于適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和持續(xù)發(fā)展的需要。12 綠色設(shè)計(jì)的概念1）綠色設(shè)計(jì)的基本概念¡ 綠色設(shè)計(jì)(Green Design)，¡ 也稱為：¡ 生態(tài)設(shè)計(jì)(Ecological Design)、¡ 環(huán)境設(shè)計(jì)(Design for Environment)、¡ 小命周期設(shè)計(jì)(Life Cycle Design)、¡ 環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)(Environmental Conscious Design)等。 雖然叫法不同，其內(nèi)涵大體一致，基本思想是：在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境

7、因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響為最小。¡ 綠色設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，綠色設(shè)計(jì)包含產(chǎn)品從概念形成到生產(chǎn)制造、使用乃至廢棄后的回收、重用及處理處置的各個(gè)階段，即涉及產(chǎn)品整個(gè)壽命周期，是從“搖藍(lán)到再現(xiàn)”的過程。¡ 也即，要從根本上防止污染，節(jié)約資源和能源，不能等產(chǎn)品產(chǎn)生了不良的環(huán)境后果之后再采取防治措施（現(xiàn)行的末端處理：EndtoPipe 即是如此），要預(yù)先設(shè)法防止產(chǎn)品及其工藝對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)作用。 概括起來，可以定義為：¡ 綠色設(shè)計(jì)是這樣一種設(shè)計(jì)，即在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性(自然資源的利

8、用、環(huán)境影響及可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等)，并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)，并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量等。¡ 綠色設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)工藝和技術(shù)、設(shè)計(jì)目的等方面都存在著很大的不同，下表為綠色設(shè) 計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較。綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較比較因素 傳 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 綠 色 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù) 依據(jù)用戶對(duì)產(chǎn)品提出的功能、性能、質(zhì)量及成本要求來設(shè)計(jì) 依據(jù)環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)與產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量及成本要求來設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人員 設(shè)汁人員很少或沒有考慮到有效的資源再生利用及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響 要求設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品構(gòu)思及設(shè)計(jì)階段，必

9、須考慮降低能耗、資源重復(fù)利用和保擴(kuò)生態(tài)環(huán)境 設(shè)計(jì)技術(shù) 或：工藝 在制造和使用過程中很少考慮產(chǎn)品回收，僅考慮有限的貴重金屬材料回收 在產(chǎn)品制造和使剛過程中可拆卸、易回收，不產(chǎn)生毒副作用及保證產(chǎn)生最少的廢棄物 設(shè)計(jì)月的 以需求為主要設(shè)計(jì)目的 為需求和環(huán)境而設(shè)計(jì)，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求 產(chǎn) 品 普通產(chǎn)品 綠色產(chǎn)品或綠色標(biāo)志產(chǎn)品 從綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較可以看出：¡ 綠色設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須按環(huán)境保護(hù)指標(biāo)選用合理的原材料、結(jié)構(gòu)和工藝；¡ 在制造和使用過程中降低能耗，不產(chǎn)生毒副作用及有利于拆卸和回收。¡ 回收的材料可用于再生產(chǎn)，對(duì)無回收價(jià)值的產(chǎn)品進(jìn)行無害化處理以致不污染

10、大氣、水質(zhì)等，并保證產(chǎn)生最少的廢棄物。2）綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)包括以下幾方面： (1)綠色設(shè)計(jì)可以減緩地球上礦物資源財(cái)富的消耗。由于綠色設(shè)計(jì)使構(gòu)成產(chǎn)品的零部件材料可以得到充分有效地利用，在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中能耗最小，因而減少了對(duì)材料資源及能源的需求，保護(hù)了地球的礦物資源，使其可以合理持續(xù)地利用。(2) 減少了大量垃圾處理造成的棘手問題 工業(yè)化國家每年要生產(chǎn)大量的垃圾，垃圾處理則成為頗為棘手的問題。¡ 通常采用的填埋法不僅占用了大量土地，還會(huì)造成二次污染。據(jù)美國全國科學(xué)院說，從地下挖掘出來的東西有94在幾個(gè)月之內(nèi)就被扔進(jìn)了垃圾堆。而發(fā)展中國家要處理大量的垃圾，不僅技術(shù)上而

11、且經(jīng)濟(jì)上都有一定的難度。¡ 綠色設(shè)計(jì)將廢棄物的產(chǎn)生消滅在萌芽狀態(tài)，可使其數(shù)量降低到最低限度，大大緩解了垃圾處理的矛盾。(3) 環(huán)境在綠色設(shè)計(jì)中具有重要的地位，有利于保護(hù)環(huán)境。維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是綠色設(shè)計(jì)的核心。(4) 綠色設(shè)計(jì)可從源頭上減少廢棄物的產(chǎn)生。 (5) 綠色設(shè)計(jì)是并行閉環(huán)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)并行設(shè)計(jì)的生命周期是指從設(shè)計(jì)、制造直至廢棄的所有階段，而沒有考慮產(chǎn)品廢棄后的各個(gè)環(huán)節(jié)，因而是一個(gè)開環(huán)過程。¡ 而綠色設(shè)計(jì)的生命周期除傳統(tǒng)生命周期各階段外，還包括產(chǎn)品廢棄后的拆卸回收、處理處置，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品生命周期階段的閉路循環(huán)。3）綠色設(shè)計(jì)過程¡ 綠色設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品

12、的整個(gè)壽命周期，即在概念設(shè)計(jì)及粗略設(shè)計(jì)階段，就充分考慮到產(chǎn)品在制造、銷售、使用及報(bào)廢后對(duì)環(huán)境的各種影響，與產(chǎn)品有關(guān)的所有技術(shù)人員都應(yīng)密切合作。 ¡ 圖為面向生命周期的綠色設(shè)計(jì)過程。¡ 在該設(shè)計(jì)過程中，其對(duì)象除了產(chǎn)品本身以外，還有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、后勤支持系統(tǒng)、生產(chǎn)人員等，它們也都有各自的生命周期，且在各自的周期內(nèi)也必須對(duì)環(huán)境影響負(fù)責(zé)。 面向生命周期的綠色設(shè)計(jì)過程¡ 綠色設(shè)計(jì)過程可概括為“133”原則，即一定的設(shè)計(jì)程序、三個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)和三個(gè)主要階段。¡ 一定的設(shè)計(jì)程序是指綠色設(shè)計(jì)必須遵循一定的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)程序。其中包括：環(huán)境規(guī)章評(píng)價(jià)，環(huán)境污染鑒別，環(huán)境問題的提出

13、，減少污染，滿足用戶要求的替代方案，替代方案的技術(shù)與商業(yè)評(píng)估等。綠色設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該考慮這樣的問題：¡ 制造過程中可能產(chǎn)生的廢棄物是什么?¡ 有毒成分的可能替代物是什么?¡ 報(bào)廢產(chǎn)品如何管理?¡ 設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的回收性有什么影響?¡ 零件材料對(duì)環(huán)境有何影響?¡ 用戶怎樣使用產(chǎn)品?等。綠色設(shè)計(jì)所關(guān)心的目標(biāo)有三個(gè)：¡ 一是提高產(chǎn)品的資源能源利用率；¡ 二是降低產(chǎn)品生命周期成本；¡ 三是產(chǎn)品無環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化。¡ 也即，通過增大產(chǎn)品中可重用零部件及材料的比例來協(xié)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，避免廢棄物的產(chǎn)生

14、，使零件或材料在產(chǎn)品達(dá)到壽命周期時(shí)，以最高的附加值回收并重復(fù)利用，降低產(chǎn)品的生命周期成本。綠色設(shè)計(jì)通常有三個(gè)主要階段： 跟蹤材料流，確定材料輸入與輸出之間的平衡； 對(duì)特殊產(chǎn)品或產(chǎn)品種類分配環(huán)境費(fèi)用，并在確定產(chǎn)品價(jià)值時(shí)考慮此項(xiàng)費(fèi)用； 對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行系統(tǒng)性研究，而不是將注意力集中在產(chǎn)品本身。¡ 從產(chǎn)品的整體質(zhì)量考慮，設(shè)計(jì)人員應(yīng)不只根據(jù)物理目標(biāo)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而應(yīng)同時(shí)考慮產(chǎn)品為用戶提供的服務(wù)或?qū)Νh(huán)境、人身造成的損害。¡ 圖為綠色設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟，主要包括搜集綠色設(shè)計(jì)信息，建立綠色設(shè)計(jì)小組，進(jìn)行綠色產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)及綠色設(shè)計(jì)決策。 綠色設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟(1) 搜集綠色設(shè)計(jì)信息 綠色設(shè)計(jì)信息是關(guān)于

15、綠色產(chǎn)品的科技水平、材料、法規(guī)、市場(chǎng)需求及其競(jìng)爭(zhēng)力方面的信息，只有通過搜集綠色信息，企業(yè)才能掌握綠色商機(jī)。¡ 搜集綠色信息要兼顧內(nèi)部及外在因素的評(píng)價(jià)與分析。¡ 內(nèi)部因素包括綠色市場(chǎng)趨勢(shì)、減廢技術(shù)、環(huán)保政策、環(huán)保法規(guī)、綠色制造的成本等。¡ 外在因素則包括驅(qū)動(dòng)環(huán)境的綠色消費(fèi)者、綠色供應(yīng)商、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)象、政府、技術(shù)發(fā)展等。¡ 這些信息的搜集與分析，是為了擬定以環(huán)保為導(dǎo)目的的企業(yè)設(shè)計(jì)策略與發(fā)展方向。(2) 建立綠色設(shè)計(jì)小組 綠色設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是在通過成立綠色工作小組(Green Team Work GTW)或類似機(jī)構(gòu)、組織，來觀察企業(yè)目前的綠色設(shè)計(jì)表現(xiàn)，決定未來企

16、業(yè)的綠色設(shè)計(jì)需求，評(píng)價(jià)現(xiàn)有綠色設(shè)計(jì)與未來設(shè)計(jì)需求的目標(biāo)差距，推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)，改善及掌握最新的綠色設(shè)計(jì)信息。¡ 綠色設(shè)計(jì)小組可根據(jù)企業(yè)的規(guī)模成立專門的部門或工作小組，負(fù)責(zé)推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的開展。(3) 綠色產(chǎn)品方案設(shè)計(jì) 根據(jù)搜集的綠色信息提出各種具體可行的綠色概念方案。概念方案可以是一個(gè)或多個(gè)。¡ 對(duì)概念方案的評(píng)估是在設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、消費(fèi)、廢棄、處理等綜合流程中，以廢棄物的減量化、最小化、資源化作為設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并根據(jù)方案的技術(shù)可行性與市場(chǎng)配合性做整合性的評(píng)估，最后確定出具體可行的最終設(shè)計(jì)方案。 (4)綠色設(shè)計(jì)決策 企業(yè)把環(huán)境保護(hù)納入其決策要素之中，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，對(duì)最

17、終可行的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行產(chǎn)品生命周期分析。¡ 該產(chǎn)品所有與環(huán)境有關(guān)的生活條件、廢棄物、土壤污染、水質(zhì)污染、空氣污染、噪聲、能源消耗、資源消耗以及生態(tài)影響等均納入評(píng)估過程，經(jīng)過綜合評(píng)估并做適度的修正后，進(jìn)行詳細(xì)的綠色設(shè)計(jì)，產(chǎn)生最終設(shè)計(jì)的綠色產(chǎn)品。 4)綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)1) 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料選擇與管理¡ 綠色設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員要改變傳統(tǒng)選材程序和步驟，選材時(shí)不僅要考慮產(chǎn)品的使用條件和性能，而且應(yīng)考慮環(huán)境約束準(zhǔn)則，了解材料對(duì)環(huán)境的影響，選用無毒、無污染材料及易回收、可重用、易降解材料。除合理選材外，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)材料的管理。¡ 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料管理包括兩

18、方面內(nèi)容：一方面不能把含有有害成分與無害成分的材料混放在一起；¡ 另一方面，對(duì)于達(dá)到壽命周期的產(chǎn)品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要采用一定的工藝方法進(jìn)行處理，使其對(duì)環(huán)境的影響降到最低限度。 2) 產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)¡ 可回收性設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價(jià)值的大小、回收處理方法、回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等與回收性有關(guān)的一系列問題，最終達(dá)到零件材料資源、能源的最大利用，并對(duì)環(huán)境污染為最小的一種設(shè)計(jì)思想和方法?？苫厥招栽O(shè)計(jì)主要包括以下幾方面主要內(nèi)容：¡ 可回收材料及其標(biāo)志、¡ 可回收工藝與方法、¡ 可回收性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、&#

19、161; 可回收性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3) 產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)¡ 拆卸在現(xiàn)代生產(chǎn)良性發(fā)展中起著重要的作用，已成為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。¡ 可拆卸性是綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初級(jí)階段就將可拆卸性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸，維護(hù)方便，并在產(chǎn)品報(bào)廢后可重用部分能充分有效地回收和重用，以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的目的。¡ 可拆卸性要求在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)改變傳統(tǒng)的連接方式代之以易于拆卸的連接方式。可拆卸設(shè)計(jì)(DFD)¡ 通過合并操作和將緊固件直接成型到制件上，以簡化拆卸操作的設(shè)計(jì)方法。近年來，通過降低與專用拆卸件相關(guān)的成本，這

20、種相對(duì)新的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)正在汽車、計(jì)算機(jī)和家用電器生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵤?#161; (DFDdesign for disassemble) DFD原理簡單，基本要點(diǎn)為： 使產(chǎn)品生產(chǎn)所用的材料種類和制件數(shù)目最少； 使用易循環(huán)使用的材料； 使用可逆組裝技術(shù)。DFD要求盡可能避免二次加工，如涂漆、印字、真空鍍膜或電鍍。而采用公差配合或可逆搭扣配合的埋塑緊固件組裝、或使用可逆機(jī)械緊固件 (如螺釘)等。 4) 綠色產(chǎn)品的成本分析¡ 由于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就必須考慮產(chǎn)品的回收、再利用等性能，因此成本分析時(shí)，必須考慮污染物的替代、產(chǎn)品拆卸、重復(fù)利用成本、特殊產(chǎn)品的環(huán)境成本等。¡ 對(duì)企業(yè)來說，是

21、否支出環(huán)保費(fèi)用，也會(huì)形成產(chǎn)品成本上的差異，同樣的環(huán)境項(xiàng)目，在各國或地區(qū)間的實(shí)際費(fèi)用，也會(huì)形成企業(yè)間成本的差異。因此，在每一設(shè)計(jì)決策時(shí)都應(yīng)進(jìn)行綠色產(chǎn)品成本分析，以便設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品“綠色程度”好且總體成本低。5) 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫¡ 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫對(duì)綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程起著舉足輕重的作用。¡ 該數(shù)據(jù)庫應(yīng)包括產(chǎn)品壽命周期中與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等有關(guān)的全過程數(shù)據(jù)，如材料成分、各種材料對(duì)環(huán)境的影響值、材料自然降解周期、人工降解時(shí)間、費(fèi)用、制造、裝配、銷售、使用過程中所產(chǎn)生的附加物數(shù)量及對(duì)環(huán)境的影響值，環(huán)境評(píng)估準(zhǔn)則所需的各種判斷標(biāo)準(zhǔn)等。 由此可見，綠色設(shè)計(jì)的關(guān)

22、鍵技術(shù)包括以下幾個(gè)方面：¡ (1)綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)體系、方法的研究；¡ (2)綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品模型的建立：¡ (3)綠色設(shè)計(jì)有關(guān)數(shù)據(jù)、資料的收集整理與數(shù)據(jù)庫的建立：¡ (4)綠色設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)研究及知識(shí)庫的建立。 5）綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展¡ 綠色設(shè)計(jì)的興起，促使世界各大公司紛紛開發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品，把符合綠色標(biāo)志的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。因此，今后無論哪家公司要想在全球進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，都必須按照綠色設(shè)計(jì)規(guī)定的要求來設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品。¡ 目前世界許多著名公司都積極致力于綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和綠色產(chǎn)品的開發(fā)，如日本尼桑公司正在開發(fā)綠色汽車，富士公司投放市場(chǎng)的綠色相機(jī)，美國IBM

23、公司研究開發(fā)的綠色電腦等，都取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。¡ 國際經(jīng)濟(jì)專家分析認(rèn)為：目前的綠色產(chǎn)品比例大約為5-10。再過10年，所有的產(chǎn)品都將進(jìn)入綠色設(shè)計(jì)家族，可回收、易拆卸、部件或整機(jī)可翻新和循環(huán)利用。¡ 即在未來10年內(nèi)，綠色產(chǎn)品有可能成為世界主要商品市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品，而綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)則也將成為工業(yè)生產(chǎn)行為的規(guī)范?？梢灶A(yù)言，今后不實(shí)行綠色設(shè)計(jì)，產(chǎn)品進(jìn)入國際市場(chǎng)的資格將被取消。2. 綠色設(shè)計(jì)方法¡ 綠色設(shè)計(jì)涉及機(jī)械制造學(xué)科、材料學(xué)科、管理學(xué)科、社會(huì)學(xué)科、環(huán)境學(xué)科等諸多學(xué)科的內(nèi)容，具有較強(qiáng)的多學(xué)科交叉特性。¡ 顯而易見，單憑現(xiàn)有的某種設(shè)計(jì)方法難以適應(yīng)綠

24、色設(shè)計(jì)的要求。¡ 綠色設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)方法集成和設(shè)計(jì)過程集成，是一種綜合了面向?qū)ο蠹夹g(shù)、并行工程、壽命周期設(shè)計(jì)的一種發(fā)展中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是集產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境為一體的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。21 生命周期設(shè)計(jì)方法¡ 現(xiàn)代企業(yè)面臨著世界范圍的激烈競(jìng)爭(zhēng)，其競(jìng)爭(zhēng)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，即能夠開發(fā)出市場(chǎng)急需的、適銷對(duì)路的、品種多樣的、高科技含量的產(chǎn)品(Function)，能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)提供用戶需要的產(chǎn)品(Time To Market)，產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)能最大限度地滿足用戶的需要(Quality)，產(chǎn)品的價(jià)格應(yīng)具有競(jìng)爭(zhēng)力(Cost)，能提供產(chǎn)品的全程優(yōu)質(zhì)服務(wù)(Service)，產(chǎn)品在其生命

25、周期全程中應(yīng)具有良好的環(huán)境友好性(Environment)，F(xiàn)TQCSE這六個(gè)要素相輔相成，缺一不可。 ¡ 正是這種競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了產(chǎn)品設(shè)計(jì)觀念的根本轉(zhuǎn)變。其中最重要的影響就是要求按產(chǎn)品的生命周期進(jìn)行設(shè)計(jì)，也即，從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段開始就要考慮產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、供貨、使用、直到廢棄后拆卸回收或處理處置，以確保滿足產(chǎn)品的綠色屬性要求。¡ 生命周期設(shè)計(jì)對(duì)企業(yè)來說是一種新的挑戰(zhàn)性機(jī)遇，即生命周期設(shè)計(jì)將為市場(chǎng)帶來更富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，以滿足用戶和社會(huì)需求。甚至可以說，產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)是驅(qū)動(dòng)企業(yè)面向未來的最重要的動(dòng)力。22 產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)的概念¡ 如前所

26、述，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)是產(chǎn)品的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。¡ 企業(yè)通常只管設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)品，并將生產(chǎn)的產(chǎn)品投向市場(chǎng)，而使用是用戶的事，廢棄淘汰后的處理或回收則是社會(huì)的事，生產(chǎn)廠家、用戶和社會(huì)三者之間沒有太多的聯(lián)系。¡ 產(chǎn)品使用期間對(duì)人體健康造成的傷害及在生命周期過程中造成的環(huán)境污染由社會(huì)承擔(dān)，不會(huì)追溯到生產(chǎn)廠家。這種狀況已經(jīng)不能適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的要求。¡ 只有生產(chǎn)廠家、用戶和社會(huì)三者共同關(guān)心并參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，也進(jìn)行產(chǎn)品的全生命周期設(shè)計(jì)，才能克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足。¡ 產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)可用下圖來描述。從此圖可以看出，一個(gè)產(chǎn)品的生命周期包括以下各

27、個(gè)環(huán)節(jié)：市場(chǎng)需求分析、設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售、使用及廢棄后的回收處理。¡ 在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)方案的選擇是根據(jù)某種評(píng)價(jià)函數(shù)來進(jìn)行，這種評(píng)價(jià)函數(shù)必須包含圖中外圈所示的各項(xiàng)因素，即產(chǎn)品的基本屬性、環(huán)境屬性、勞動(dòng)保護(hù)、資源有效利用、可制造性、企業(yè)策略 和生命周期成本。¡ 產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)輪圖23 綠色設(shè)計(jì)準(zhǔn)則綠色設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的建立¡ 綠色設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是在傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中通常所主要依據(jù)的技術(shù)準(zhǔn)則、成本準(zhǔn)則和人機(jī)工程學(xué)準(zhǔn)則基礎(chǔ)上納入環(huán)境準(zhǔn)則，并將環(huán)境準(zhǔn)則置于優(yōu)先考慮的地位，如圖所示。 ¡ 綠色設(shè)計(jì)準(zhǔn)則示意圖(1) 與材料有關(guān)的準(zhǔn)則¡ 產(chǎn)品的綠色屬性與材料有著密切

28、的關(guān)系，因此必須仔細(xì)而慎重地選擇和使用材料。與材料有關(guān)的準(zhǔn)則包括以下幾個(gè)方面： 1) 少用短缺或稀有的原材料，多用廢料、余料或回收材料作為原材料，盡量尋找短缺或稀有原材料的代用材料，提高產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。 2) 盡量減少產(chǎn)品中的材料種類，以利于產(chǎn)品廢棄后的有效回收。3) 盡量采用相容性好的材料，不采用難于回收或無法回收。(2) 與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有關(guān)的準(zhǔn)則¡ 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理對(duì)材料的使用量、維護(hù)、淘汰廢棄后的拆卸回收等有著重要影響。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樹立“小而精”的設(shè)計(jì)思想，如采用輕質(zhì)材料、去除多余的功能、避免過度包裝等，減輕產(chǎn)品重量。2)簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，

29、提倡“簡而美”的設(shè)計(jì)原則，如減少零部件數(shù)目，這樣既便于裝配、拆卸、重新組裝，又便于維修及報(bào)廢后的分類處理。 3) 采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣產(chǎn)品是由各種功能模塊組成的，既有利于產(chǎn)品的裝配、拆卸，也便于廢棄后的回收處理。4) 在保證產(chǎn)品耐用的基礎(chǔ)上，賦予產(chǎn)品合理的使用壽命，同時(shí)考慮產(chǎn)品仍然具有完整的功能，只是由于款式、新舊程度、個(gè)人喜好等原因，而造成的產(chǎn)品廢棄或淘汰的因素。 5) 在設(shè)計(jì)過程中注重產(chǎn)品的多品種及系列化，以滿足不同層次的消費(fèi)需求，避免大材小用，優(yōu)品劣用。 (3) 與制造工藝有關(guān)的準(zhǔn)則¡ 制造工藝是否合理對(duì)加工過程中的能量消耗、材料消耗、廢棄物產(chǎn)生的多少等有著自接的影響，綠色制造

30、工藝技術(shù)是保證產(chǎn)品綠色屬性的重要內(nèi)容之一。¡ 與制造工藝有關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則包括以下幾個(gè)方面：1) 產(chǎn)品或工藝過程的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到組成產(chǎn)品零部件與材料的回收重用。2) 優(yōu)化產(chǎn)品性能，改進(jìn)工藝，提高產(chǎn)品合格率。3) 采用合理工藝，簡化產(chǎn)品加工流程，減少加工工序，謀求生產(chǎn)過程的廢料最少化，避免不安全因素。4) 減少產(chǎn)品生產(chǎn)和使用過程中的污染物排放，如減少切削液的使用或采用少切削。5) 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，要考慮到產(chǎn)品廢棄后的回收處理工藝方法，使產(chǎn)品報(bào)廢后易于處理處置，且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。 24 綠色設(shè)計(jì)對(duì)材料的要求¡ 隨著地球環(huán)境狀況的惡化和人類環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品材料的選擇要求愈來愈嚴(yán)格。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)首先要求構(gòu)成產(chǎn)品的材料具有綠色特性，具體地說，在材料選擇時(shí)，應(yīng)符合以下要求：¡ 1）環(huán)境友好性在材料使用過程中，對(duì)生態(tài)環(huán)境無副作用，與環(huán)境有良好的協(xié)調(diào)性。3）不加任何涂鍍的原材料¡ 現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中為了達(dá)到美觀、耐用、耐腐蝕等要求，大量使用涂鍍材料，這不僅給廢棄后的產(chǎn)品回收再利用帶來困難，而且大部分涂料本身就有毒，且涂鍍工藝本身會(huì)給環(huán)境帶來極大的污染。¡ 例如含有溶劑的油漆在其形成薄膜前揮發(fā)的溶劑有很大毒性，在電鍍時(shí)產(chǎn)生的含鉻(或其它重金屬)的電鍍液也嚴(yán)重污染了環(huán)境。 ·4） 減少所用材料種類¡ 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免采