生命周期設(shè)計

1、目錄現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)展.生命周期設(shè)計概念.生命周期設(shè)計歷史沿革.生命周期設(shè)計的必要性.生命周期設(shè)計研究概況.生命周期設(shè)計的目標(biāo).生命周期設(shè)計方法.生命周期設(shè)計程序.生命周期設(shè)計的發(fā)展趨勢現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)展隨著設(shè)計方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計、系統(tǒng)化設(shè)計、模塊化設(shè)計等一些新學(xué)科的發(fā)展，在工程設(shè)計領(lǐng)域出現(xiàn)了一些新技術(shù)，如并行設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、智能設(shè)計、綠色設(shè)計、模糊設(shè)計、虛擬設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、疲勞設(shè)計等，這些新技術(shù)在不斷發(fā)展的同時，在工程中也得到越來越廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來，隨著以計算機(jī)技術(shù)為支柱的信息技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品由傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化產(chǎn)品、信息電子產(chǎn)品方向發(fā)展，技術(shù)

2、含量大為增高；社會的消費(fèi)觀念也不斷發(fā)生變化，產(chǎn)品的功能已不再是消費(fèi)者決定購買的最主要因素。產(chǎn)品的創(chuàng)新性、外觀造型、宜人性、環(huán)保性等因素越來越受到重視，在競爭中占據(jù)突出地位。這種趨勢促使企業(yè)在著手進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)時把面向產(chǎn)品的創(chuàng)新性、外觀造型、人機(jī)工程等的設(shè)計提到一個新的高度，從而也迫切要求對業(yè)設(shè)計的研究能有進(jìn)一步的突破，以提高企業(yè)形象、產(chǎn)品設(shè)計水平和市場競爭力。從整個產(chǎn)品設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢看，并行設(shè)計、協(xié)同設(shè)計、智能設(shè)計、虛擬設(shè)計、全生命周期設(shè)計等設(shè)計方法代表了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計模式的發(fā)展方向。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計模式在信息化的基礎(chǔ)上，必然朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。計算

3、機(jī)輔助下的工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢則必然與上述發(fā)展趨勢相一致，最終建立統(tǒng)一的設(shè)計支撐模型。工業(yè)設(shè)計師與工程設(shè)計師逐步融合，走向統(tǒng)一化。由于這些新技術(shù)多處于起步階段，限于篇幅，本書將不對上述方法一一介紹，下面只簡單介紹創(chuàng)新設(shè)計、智能設(shè)計、并行設(shè)計、虛擬設(shè)計和生命周期設(shè)計等幾種設(shè)計思想和方法以及研究進(jìn)展等主要內(nèi)容。生命周期設(shè)計概念生命周期設(shè)計也稱為生態(tài)設(shè)計、綠色設(shè)計、環(huán)境設(shè)計，是一種新的產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法，將環(huán)境因素納入產(chǎn)品設(shè)計中從而幫助確定正確的決策方向。生命周期設(shè)計就是在產(chǎn)品概念設(shè)計階段考慮產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)，包括設(shè)計、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

4、要求。產(chǎn)品生命周期設(shè)計的各個環(huán)節(jié)可用圖1來描述。由圖可以看出，一個產(chǎn)品的生命周期包括以下各個環(huán)節(jié)：市場需求分析、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售、使用及淘汰廢棄后的回收處理。在設(shè)計過程中，依據(jù)特定的評價函數(shù)進(jìn)行設(shè)計案例的選擇，而評價函數(shù)必須包含圖1中外圈所示的各項因素，即產(chǎn)品的基本屬性、環(huán)境屬性、勞動保護(hù)、資源有效利用、可制造性、企業(yè)策略和生命周期成本。圖1產(chǎn)品生命周期設(shè)計輪圖產(chǎn)品生命周期設(shè)計過程可以劃分為三個層次：設(shè)計層、評價層和綜合層，如圖2所示。產(chǎn)品生命周期的市場需求分析、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售、使用及廢棄后的回收處理六個階段組成了產(chǎn)品生命周期維，而設(shè)計層、評價層和綜合評價層則組成產(chǎn)品的設(shè)計過

5、程維。圖2生命周期設(shè)計基本組成的三個層次生命周期設(shè)計就是在產(chǎn)品生命周期的全過程中，綜合考慮和全面優(yōu)化產(chǎn)品的功能性能、生產(chǎn)效率、品質(zhì)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和能源資源利用率等目標(biāo)函數(shù)，求得其最佳平衡點。生命周期設(shè)計的主要目的可歸結(jié)為三個。（1在設(shè)計階段盡可能預(yù)見產(chǎn)品全生命期各個環(huán)節(jié)的問題，并在設(shè)計階段加以解決或設(shè)計好解決的途徑。（2在設(shè)計階段對產(chǎn)品全生命周期的所有費(fèi)用（包括維修費(fèi)用、停機(jī)損失和報廢處理費(fèi)用）、資源消耗和環(huán)境代價進(jìn)行整體分析規(guī)劃，最大程度地提高產(chǎn)品的整體經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力。在設(shè)計階段對從選材、制造、維修、零部件更換、安全保障直到產(chǎn)品報廢、回收、再利用或降解處理的全過程對自然資源和環(huán)境的

6、影響進(jìn)行分析預(yù)測和優(yōu)化，以積極有效地利和保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境、創(chuàng)造好的人機(jī)環(huán)境，保持人類社會生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。生命周期設(shè)計不僅要設(shè)計產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)，而且要設(shè)計產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)銷、運(yùn)行、使用、維修保養(yǎng)，直到回收再用的全壽命周期過程。以往的產(chǎn)品設(shè)計通常包括可加工性設(shè)計、可靠性設(shè)計和可維護(hù)性設(shè)計，而全壽命周期設(shè)計并不只是從技術(shù)角度考慮這個問題，還包括產(chǎn)品美觀性、可裝配性、耐用性，甚至產(chǎn)品報廢后的處理等方面也要加以考慮，即把產(chǎn)品放在開發(fā)商、用戶和整個使用環(huán)境中加以綜合考察。由于對同一種產(chǎn)品對象進(jìn)行設(shè)計，不同的設(shè)計人員很可能會設(shè)計出不同的模型，這樣往往會造成不必要的紊亂，所以為了解決這個問題

7、，統(tǒng)一的模型是必不可少的。同時，為了進(jìn)行這一模型的統(tǒng)一講解，要求丁作人員在表達(dá)產(chǎn)品制造、生產(chǎn)設(shè)備和管理等方面必須擁有統(tǒng)一的知識表達(dá)模式。全壽命周期設(shè)計的最重要的特點是它的集成性，要求各部門工作人員分工協(xié)作，所以注定他們的工作地點是分散的，尤其在計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)充分利用到傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計中來的時候，每個工作人員都擁有自己的丁作站或終端。所以，分布式環(huán)境是全壽命周期設(shè)計的重要特點。全壽命周期設(shè)計始終是面向環(huán)境資源（包括制造資源、使用環(huán)境等）而言的，它的一切活動都是為了使制造出來的產(chǎn)品能夠“一次成功”并在當(dāng)?shù)氐馁Y源環(huán)境下達(dá)到最優(yōu)，而不必進(jìn)行不必要的返工。在設(shè)計過程中，不僅要考慮產(chǎn)品功能、造型復(fù)雜程度等基本

8、的設(shè)計特性，而且要考慮產(chǎn)品設(shè)計的可制造性。全壽命周期設(shè)計的關(guān)鍵問題在于建立面向產(chǎn)品全壽命周期的、統(tǒng)一的、具有可擴(kuò)充性的、能表達(dá)不完整信息的產(chǎn)品模型，該產(chǎn)品模型能隨著產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程自動擴(kuò)張并從設(shè)計模型自動映射為不同目的的模型，如可制造性評價模型、成本估算模型、可裝配性模型、可維護(hù)性模型等，同時產(chǎn)品模型應(yīng)能全面表達(dá)和評價與產(chǎn)品全壽命周期相關(guān)的性能指標(biāo)；面向用戶的全壽命周期的產(chǎn)品智能建模策略，開發(fā)相應(yīng)的計算機(jī)輔助智能導(dǎo)航產(chǎn)品建模框架系統(tǒng)，包括產(chǎn)品的全過程仿真和性能評價模型、面向全壽命周期的廣義約束模型、復(fù)合知識的表達(dá)模型及其進(jìn)化策略。全壽命周期設(shè)計涉及大量的非數(shù)值知識，現(xiàn)有的簡單的數(shù)值化方法不能很好反

9、映非數(shù)值知識的本質(zhì)，不僅造成模型的失真，更使模型不易被用戶理解。解決數(shù)值和非數(shù)值混合知識的表達(dá)和進(jìn)化已成為產(chǎn)品全過程尋優(yōu)的關(guān)鍵。生命周期設(shè)計歷史沿革早期，人們對產(chǎn)品生命周期設(shè)計的認(rèn)識僅僅局限于與產(chǎn)品銷量相關(guān)的過程，如圖3所示。這個時期的產(chǎn)品生命周期就是其市場周期。圖產(chǎn)品生命周期曲線現(xiàn)在，產(chǎn)品生命周期已涉及環(huán)境、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會等多個領(lǐng)域的概念，是產(chǎn)品整個生命周期各個階段的總和，包括了產(chǎn)品從自然中獲得最初的資源、能源，原材料經(jīng)過開采、冶煉、加工等生產(chǎn)過程形成最終的產(chǎn)品，又經(jīng)過產(chǎn)品的存儲、批發(fā)、使用等過程，直至產(chǎn)品報廢或處理的全過程。下面介紹產(chǎn)品生命周期思想產(chǎn)生的背景。1.環(huán)境惡化進(jìn)入20世紀(jì)80年

10、代以來，由于消費(fèi)品的消費(fèi)量日益劇增，產(chǎn)品的使用壽命逐漸縮短，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢棄品。同時，自然資源面臨過快開發(fā)和過量消耗的嚴(yán)重局面，帶來了日益嚴(yán)重的全球環(huán)境污染問題。土地沙漠化、酸雨、大氣污染、水源污染、森林減少、物種滅絕等困擾人類已久的問題尚未得到解決，又出現(xiàn)了諸如大氣臭氧層空洞、溫室效應(yīng)等全球性的新的環(huán)境問題。資源枯竭、自然生態(tài)破壞以及諸多全球性環(huán)境問題威脅著人類的生存，影響人們的生命健康，并且以各種途徑制約社會的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境問題導(dǎo)致了產(chǎn)品設(shè)計理念的根本性轉(zhuǎn)變，近年來國內(nèi)外學(xué)者提出的產(chǎn)品周期設(shè)計的思想與理念，主要包括面向環(huán)境、生態(tài)設(shè)計、綠色設(shè)計、環(huán)境意識設(shè)計和制造、敏捷制造等。2市場競

11、爭21世紀(jì)是充滿競爭的時代，面對國際市場競爭的壓力，企業(yè)既面臨生死存亡的挑戰(zhàn)，也可能獲得廣闊的發(fā)展機(jī)遇，其關(guān)鍵取決于是否能及時而有效地開發(fā)出適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品。要使產(chǎn)品具有市場競爭力，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、質(zhì)量、外觀、價格、環(huán)保性等都起著關(guān)鍵作用。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想深入人心的時代，產(chǎn)品設(shè)計的綠色環(huán)保性在競爭中起了很重要的作用，有綠色商品標(biāo)志的產(chǎn)品的銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般產(chǎn)品，國際市場中注重環(huán)保的產(chǎn)品更有競爭力。面對當(dāng)今這樣激烈的、多樣化的市場競爭，產(chǎn)品設(shè)計必須走生命周期設(shè)計路線，將設(shè)計、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保一同考慮，從設(shè)計出發(fā)，圍繞核心的競爭因素展開設(shè)計，以質(zhì)量競爭作為產(chǎn)品的基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)環(huán)保競爭作為再次

12、提升質(zhì)量的動力，設(shè)計的最初規(guī)劃表明了后續(xù)的回收再利用方法與原則，為減輕環(huán)境壓力和滿足用戶需求而設(shè)計出高質(zhì)量、美觀大方、環(huán)保的產(chǎn)品。生命周期設(shè)計的必要性公眾的需要生產(chǎn)對環(huán)境無害的產(chǎn)品或綠色產(chǎn)品，已成為公眾的普遍要求。隨著環(huán)境污染的加劇、環(huán)境公害的不斷發(fā)生，引起了社會各界的強(qiáng)烈反應(yīng)：現(xiàn)在，對改善環(huán)境質(zhì)量的要求越來越迫切。年美國進(jìn)行了民意調(diào)查結(jié)果，80的美國人把環(huán)境問題放在第一位，15的人強(qiáng)烈要求對環(huán)境的損害要賠償；不購買有環(huán)境污染的產(chǎn)品。大多數(shù)人認(rèn)識到，必須對現(xiàn)有的產(chǎn)品、生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式進(jìn)行變革，以減少環(huán)境污染，而不是等待環(huán)境出現(xiàn)問題后來解決。產(chǎn)品的制造者采納公眾的要求，即首先就應(yīng)考慮產(chǎn)品的環(huán)境

13、與用戶安全要求，要求設(shè)計者采用生命周期設(shè)計：設(shè)計者則要將環(huán)境要求與產(chǎn)品性能和其他要求綜合在一起。提高產(chǎn)品競爭力，降低成本一些國家已經(jīng)把產(chǎn)品的環(huán)境因素作為產(chǎn)品質(zhì)量的一部分，現(xiàn)在許多公司已經(jīng)清楚認(rèn)識到，高質(zhì)量的產(chǎn)品是成功競爭的基礎(chǔ)，將環(huán)境因素納入到產(chǎn)品質(zhì)量控制中，在未來的國際市場競爭中，產(chǎn)品必將有更大的競爭力。高明的企業(yè)家都清楚，高質(zhì)量的產(chǎn)品不是高費(fèi)用的、最佳的產(chǎn)品，而是少缺陷的、質(zhì)量高成本最低的產(chǎn)品。他們也認(rèn)識到，發(fā)現(xiàn)并降低環(huán)境“缺陷”，也同時降低了產(chǎn)品的成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品總費(fèi)用的評占，有助于公司確定產(chǎn)品開發(fā)的真實成本。產(chǎn)品成本不僅包括通常所應(yīng)包括的項目，還應(yīng)考慮到一些潛在的、隱蔽的法

14、律責(zé)任和確定的環(huán)境方面的費(fèi)用。這些費(fèi)用都應(yīng)在產(chǎn)品開發(fā)中考慮到的。滿足環(huán)境保護(hù)的要求產(chǎn)品生產(chǎn)就是資源的消耗，每一種產(chǎn)品都有多種的環(huán)境影響：首先，產(chǎn)品要消耗可再生的和不可再生的資源。隨著資源的消耗，產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。如稀有植物和動物將瀕臨滅絕；可再生的資源將枯竭，如石油將耗盡伴隨資源消耗的另一些環(huán)境影響，即是產(chǎn)品在開發(fā)和使用中，使用了有害的物質(zhì)，產(chǎn)生了有害的廢物。產(chǎn)品在生產(chǎn)中排放物和使用后的廢棄物，以各種形式構(gòu)成了對大氣、水和土壤的污染或?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境、人類健康的危害：而且這種危害往往不只是對工廠自身的和周邊的環(huán)境影響，它還涉及到長遠(yuǎn)的、區(qū)域的，甚至是全球范圍的影響，如溫室效應(yīng)，全球氣候變暖和臭氧層破壞

15、等。產(chǎn)品設(shè)計中的環(huán)境目標(biāo)，既控制了現(xiàn)在的，也預(yù)防了未來可能發(fā)生的環(huán)境問題。因而，產(chǎn)品的環(huán)境要求設(shè)計，有助于推動可持續(xù)的資源使用和管理，也保證了未來的環(huán)境質(zhì)量。同樣，資源的合理利用、減少排放物和廢物的產(chǎn)生，不僅僅是減少了環(huán)境影響，同時也是節(jié)約了資源，保護(hù)了動、植物的生長，維護(hù)了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。生命周期設(shè)計研究概況對生命周期設(shè)計的研究始于20世紀(jì)90年代。生命周期設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)的一個重要分支。傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)將工程設(shè)計過程分為四個階段：任務(wù)明確階段、產(chǎn)品概念設(shè)計階段、具體化設(shè)計階段和詳細(xì)設(shè)計階段，這種設(shè)計模式是典型的串行的產(chǎn)品開發(fā)方式。雖然利用相關(guān)技術(shù)各階段之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息交流和專業(yè)互補(bǔ)，但

16、始終不能克服串行模式的致命缺陷，即設(shè)計生產(chǎn)的周期太長；階段間交流與反饋力度不夠；設(shè)計只關(guān)注當(dāng)前環(huán)節(jié)，忽視了后續(xù)環(huán)節(jié)的重要影響等。國外著名高校對生命周期設(shè)計進(jìn)行了研究，其中丹麥工業(yè)大學(xué)奧爾廷教授提出了對環(huán)境、職業(yè)健康、資源消耗產(chǎn)生最小影響的持續(xù)工業(yè)生產(chǎn)。并提出了“生命周期概念”，指出：如果產(chǎn)品及其生產(chǎn)系統(tǒng)最初也是為環(huán)境特性而設(shè)計，將會取得更為顯著的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)效果。從奧爾廷教授的研究成果中可見，生命周期設(shè)計已被重視，成為研究人員所關(guān)注的理論方法，并已廣泛開展研究。產(chǎn)品生命周期設(shè)計是解決目前環(huán)境、人口和資源問題的最重要方法之一。生命周期設(shè)計是從并行工程發(fā)展而來，它不同于傳統(tǒng)的從搖籃到墳?zāi)沟脑O(shè)計，而是

17、一種從搖籃到再生的設(shè)計，其目標(biāo)是所設(shè)計的產(chǎn)品對社會貢獻(xiàn)最大，而對制造商、用戶和環(huán)境的成本最小，是一種在產(chǎn)品設(shè)計階段就考慮產(chǎn)品全生命周期中各個階段（包括需求識別、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品使用、回收處理等階段）的所有因政府和研究人員的重要職責(zé)。我國解決環(huán)境污染問題不應(yīng)再采用“先污染，后治理”的方法，而必須從源頭開始，應(yīng)該采取“污染預(yù)防，全程控制”以及“讓產(chǎn)品全生命周期里不產(chǎn)生環(huán)境污染”的策略，生命周期設(shè)計思想正是實施這一策略的有效方法。生命周期設(shè)計方法具有以下特點。（1系）統(tǒng)性。指對整體的考慮，設(shè)計不僅僅是設(shè)計對象的單純的設(shè)計而是把握整體，著眼于對象或產(chǎn)品有關(guān)的外部環(huán)境的各種岡素，通過它

18、們對產(chǎn)品的相互影響，從而得出產(chǎn)品的制約因素以及設(shè)計想法。（2并）行性。將產(chǎn)品存在的整個生命周期進(jìn)行同時考慮，分析每個階段可能存在的不利因素，在設(shè)計時加以解決，有效地利用了時間，提高了效率。（3集）成性。因為生命周期設(shè)計需要在各個階段進(jìn)行頻繁的信息交流與反饋，因此采用系統(tǒng)化、模塊化的知識結(jié)構(gòu)，利用計算機(jī)技術(shù)，通過信息的存儲與選擇，設(shè)計師可以很精確地給設(shè)計定位，確定設(shè)計的方向和方法手段，以及設(shè)計的具體規(guī)劃，保證了設(shè)計的順利開展。生命周期設(shè)計的目標(biāo)生命周期設(shè)計的終極目標(biāo)是尋求合理的建設(shè)性的方案，實現(xiàn)資源能源的可持續(xù)利用和對環(huán)境的影響最小化，降低全部環(huán)境影響和對人體健康的風(fēng)險。所以，首先需要開發(fā)新的理

19、念，包括非物質(zhì)化產(chǎn)品共享、以服務(wù)功能代替產(chǎn)品等。其次需要開發(fā)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計戰(zhàn)略，包括整合產(chǎn)品功能、增加產(chǎn)品的可靠性和耐用性、易維護(hù)和維修、進(jìn)行模塊化設(shè)計等。生命周期設(shè)計追求的是：圖5顯示了有關(guān)生命周期設(shè)計的目標(biāo)。圖5.有關(guān)生命周期設(shè)計的目標(biāo)節(jié)約資源產(chǎn)品的全生命周期各階段及有關(guān)的經(jīng)濟(jì)活動，都離不開資源的消耗。盡管風(fēng)能和太陽能是免費(fèi)的，但要獲得這些能源也需要花費(fèi)。高效功能產(chǎn)品的設(shè)計可節(jié)約資源，因而由原材料的獲取和生命周期各階段消耗的資源而產(chǎn)生的環(huán)境影響，也得到降低。預(yù)防污染污染是人類活動的副產(chǎn)物或不應(yīng)有的排放物或殘留物產(chǎn)生的。經(jīng)過長期的認(rèn)識與實踐，人們認(rèn)識到，只有從源頭減少與預(yù)防污染，才能有效地

20、控制日益蔓延的污染趨勢，減少復(fù)雜的環(huán)境影響。污染預(yù)防對減少環(huán)境影響也是有多重的作用。一方面提高了大氣、土壤和水的環(huán)境質(zhì)量：另方面，污染預(yù)防又能通過減少原材料的流失、減少昂貴的末端處理費(fèi)用和廢物處置達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定性，而降低成本。產(chǎn)品體系設(shè)計中，預(yù)先考慮到了避免環(huán)境污染，提出有效預(yù)防的措施，即時避免在產(chǎn)品生命周期各階段產(chǎn)生的環(huán)境影響，提高企企在公眾、媒體中的有利形象，提高其在市場中的競爭力。環(huán)境責(zé)任的平等性在發(fā)達(dá)國家與欠發(fā)達(dá)國家之間存在著資源與污染分配中的巨大的不公正。在國家內(nèi)也存在著資源與污染分配的不同地區(qū)。由于發(fā)達(dá)國家對產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境控制要求，一些污染嚴(yán)重的產(chǎn)品生產(chǎn)，逐漸轉(zhuǎn)移到了不發(fā)達(dá)國家或地區(qū)，

21、這些產(chǎn)品大多是資源消耗性產(chǎn)品或污染嚴(yán)重的產(chǎn)品。生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染和其他影響加速了這些欠發(fā)達(dá)國家或地區(qū)與發(fā)達(dá)國家或發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。也就是說，不同國家可接受的環(huán)境影響和健康風(fēng)險的水平是有很大的不同。很多欠發(fā)達(dá)國家，把生存放在第一位，為發(fā)達(dá)國家提供這些環(huán)境影響大，價值低的產(chǎn)品，沒有顧及自身承擔(dān)的環(huán)境影響和健康風(fēng)險，調(diào)查表明，正是那些收入低的地區(qū)的人們，消耗資源，為發(fā)達(dá)地區(qū)或國家生產(chǎn)加工污染嚴(yán)重的材料或產(chǎn)品，比收入高的人群承受更多的健康和環(huán)境風(fēng)險生命周期的設(shè)計足要從產(chǎn)品全生命周期考慮降低環(huán)境影響，生命周期的每一階段都要均衡分擔(dān)環(huán)境責(zé)任，而不只是材料獲取和產(chǎn)品制造者承擔(dān)責(zé)任。產(chǎn)品在銷售和使用上都對環(huán)境責(zé)任

22、進(jìn)行補(bǔ)償。同時，從設(shè)計如手，減少原材料獲取和產(chǎn)品制造的環(huán)境影響，才能降低這些地區(qū)、國家的產(chǎn)品制造者承擔(dān)的風(fēng)險。此外，傳統(tǒng)的產(chǎn)品成本沒有考慮環(huán)境影響和生態(tài)破壞恢復(fù)的成本，只用現(xiàn)有的制造成本價值表示，致使欠發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的產(chǎn)品價格低廉，發(fā)達(dá)國家與欠發(fā)達(dá)國家在環(huán)境和資源上消耗與補(bǔ)償責(zé)任上的不公正性更加加劇。生命周期的成本設(shè)計，可從環(huán)境與生態(tài)恢復(fù)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償上平衡產(chǎn)品制造和使用者的環(huán)境責(zé)任?？沙掷m(xù)的生態(tài)體系節(jié)約資源、預(yù)防污染和平等地承擔(dān)資源與環(huán)境風(fēng)險有助于維護(hù)一個多樣性的、可持續(xù)的生態(tài)體系，可持續(xù)性，即是使生態(tài)系統(tǒng)自身維持長時期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)也是星球生命的支持體系、健康的、功能全的生態(tài)系統(tǒng)，才

23、能維持人類的基本需要，有足夠的食物、清潔的水、清潔的空氣和良奸的居住、衣物和所需的原料。有活力的經(jīng)濟(jì)體系環(huán)境的污染、資源的枯竭、生態(tài)的破壞、人類的健康遭到危害，這些都是經(jīng)濟(jì)繁榮帶來的代價，也是不能維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的-產(chǎn)品應(yīng)該根據(jù)平衡人類資源、自然資源和環(huán)境容量來設(shè)計，以達(dá)到污染預(yù)防、資源的節(jié)約和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。合理的、穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長速度，或降低人口增加速度，都是維持生態(tài)系統(tǒng)的活力不可缺少的。從長遠(yuǎn)來看，增加產(chǎn)品的附加值，提高生活質(zhì)量，遠(yuǎn)比增加產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)更重要。消耗物質(zhì)的、傳統(tǒng)的致富方式，將要被精神的和非物質(zhì)的致富方式替代。生命周期設(shè)計方法生命周期設(shè)計就是謀求在整個生命周期內(nèi)資源能源的

24、優(yōu)化利用，減小或消除環(huán)境污染。產(chǎn)品生命周期設(shè)計的方法包括以下幾個方面的內(nèi)容。（1產(chǎn)）品設(shè)計面向生命周期全過程。產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)考慮從原材料采集直至產(chǎn)品廢棄后的處理處置全過程中的所有活動。（2環(huán)）境需求分析應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計的初期階段進(jìn)行。在產(chǎn)品設(shè)計的初期階段就應(yīng)歸納出對其系統(tǒng)的環(huán)境要求，而不是依賴于末端處理，要綜合考慮環(huán)境、功能、成本、美學(xué)等設(shè)計準(zhǔn)則，在多目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡，做出合理的設(shè)計決策。（3實）現(xiàn)多學(xué)科跨專業(yè)的合作設(shè)計開發(fā)。由于生命周期設(shè)計涉及生命周期的各個階段、各種環(huán)境問題和環(huán)境效應(yīng)，以及不同的研究對象，如減少廢棄物排放、現(xiàn)有產(chǎn)品的再循環(huán)、新產(chǎn)品開發(fā)及再循環(huán)等，所以，產(chǎn)品的設(shè)計任務(wù)涉及廣泛的知識領(lǐng)

25、域。以啤酒生產(chǎn)為例，不僅僅涉及啤酒釀造工藝和釀造設(shè)備的設(shè)計，還涉及啤酒的包裝問題，在瓶裝啤酒中，包括啤酒瓶、瓶蓋、標(biāo)簽等的設(shè)計。啤酒瓶是灌裝含氣液體并多次重復(fù)使用的包裝容器，應(yīng)具備足夠的堅固性，同時又要減小質(zhì)量、易于清洗；瓶蓋直接與啤酒接觸，瓶蓋材料和墊片材料應(yīng)無毒性，并能保證在保質(zhì)期內(nèi)有足夠的密封性能；標(biāo)簽紙要有足夠的牢度，以免在運(yùn)輸過程中脫落，印制圖案的油墨應(yīng)不含毒性。顯然，有關(guān)啤酒瓶、瓶蓋、標(biāo)簽紙、印制油墨、黏結(jié)劑等問題都不是啤酒工藝設(shè)計師的擅長。多學(xué)科的合作設(shè)計，可以從一開始就仔細(xì)謀劃設(shè)計的各個方面，集思廣益，做出最佳的選擇。這樣不但可以增加產(chǎn)品成功開發(fā)的機(jī)會，而且可以縮短設(shè)計周期。生

26、命周期設(shè)計程序計劃*藏H:葺騰丘呵遏硏跚硼盤甌曜建刪臥伍*觥訃曲睥沁計劉瞬倆產(chǎn)拈吃低削g怕壞贓耐甘拼譴卜橄花附和ff$確宦產(chǎn)I卅龍布標(biāo)謝!1就林務(wù)H擔(dān)范OgsS：輕翼環(huán)離即滋威宜務(wù)求選用郊肄試”簡宦設(shè)計揀帀按；靴梓產(chǎn)瞞|選擇坯I二昇財.殳計與耶臧il祥啊賊強(qiáng)飾檢査時世訃擲-支相Ji能冊糊*輝設(shè)片（1棉稠MlWfr迪科;產(chǎn)締，村和工眷刪J但裝f適箱產(chǎn)品生命周期設(shè)計的程序產(chǎn)品生命周期設(shè)計的程序如圖所示。首先,進(jìn)行產(chǎn)品需求分析,主要是對產(chǎn)品設(shè)計范圍和目的進(jìn)行分析,除了進(jìn)行產(chǎn)品基本性能要求分析之外,著重分析產(chǎn)品的環(huán)境要求和法規(guī)要求。對于環(huán)境需求,一般以最小需求的形式給出,即確立環(huán)境需求的極限值不超過某一規(guī)定的界限,如小型日光燈中的汞含量不得超過/燈，對于氣體放電燈，組件、材料和物質(zhì)再利用和再循環(huán)率將達(dá)到燈質(zhì)量的80以上等。通過產(chǎn)品需求分析確定產(chǎn)品設(shè)計要求后便可以對產(chǎn)品的設(shè)計、制造工藝、使用及廢棄處理等生命周期不同階段進(jìn)行整體規(guī)劃設(shè)計，并對各階段的設(shè)計過程和結(jié)果進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而達(dá)到資