产品设计中生命周期评价与生命周期成本的集成与优化

生命周期评价(Life cycle assessrnent, LCA)是绿色设计中的产品环境属性的定量评价工具,但LCA的经济和时间代价制约了LCA的企业应用和发展,将LCA与生命周期成本评估(Life cycle costing, LCC)集成优化是解决这一问题的有效途径。在LCA基本架构的基础上提出LCA与LCC集成评价框架,并考虑时间因素,提出基于矩阵的集成评价算法,建立经济属性与环境属性之间的联系。基于集成评价的结果,建立环境与成本的优化模型,并基于并行子空间优化算法(Concurrent subspace optimization, CSSO)进行优化,使综合效益达到最大,实现经济性与环保性的“双赢”,为改善产品设计提供量化依据。实例研究验证了所提方法的有效性。     

生命周期评价与生命周期成本集成方法研究

为了解决生命周期评价与其他经济评价工具集成的问题，针对生命周期评价与生命周期成本的集成方法进行研究，构建了两者的集成框架。从时间边界、物理边界、清单数据、影响评价4个方面对生命周期评价与生命周期成本进行有效集成，获得环境影响与经济影响的重要度关系以及综合效益评价指标。以汽车代用燃料为例，对集成方法进行了验证。     

基于TOPSIS的生命周期影响评价方法

现有生命周期影响评价(Life Cycle Impact assessment,LCIA)方法中,以全球或区域环境影响总值作为基准的归一化方法存在一定的局限性.针对这种局限性生,提出了一种基于TOPSIS的生命周期影响评价方法,该方法通过构建虚拟最优方案和最差方案,并通过比较各产品系统与最优方案得接近程度,来判定产品系统的综合环境影响.并通过实际应用案例,对该影响评价方法进行应用验证.     

液化天然气商用车与柴油商用车生命周期能耗差异评价

从生命周期视角,研究了液化天然气（liquefied natural gas,LNG）商用车与柴油商用车在材料制备、零部件加工制造、整车装配、使用、回收利用等整个生命周期各阶段的能源消耗差异,建立了LNG商用车与柴油商用车能耗差异评价模型,并利用该模型对某LNG搅拌车和柴油搅拌车的直接能耗差异和生命周期总能耗差异进行了实证研究。结果表明,LNG搅拌车具有节能优势。     

产品生命周期评价关键问题研究评述

针对产品生命周期评价中目标和范围定义阶段的归因生命周期评价和归果生命周期评价问题、功能单位定义和系统边界界定问题、清单分析阶段的数据质量和不确定性问题、清单分析方法的选择问题、清单数据的分配问题、影响评价阶段的评价方法选择问题,以及生命周期评价范围的拓宽和加深问题进行了理论梳理与分析,提出针对这些关键问题的主要解决办法。通过对这些问题的研究指出,未来的生命周期评价将沿着生命周期可持续评价的方向发展,它不仅考虑环境的影响,还将经济和社会的影响包括在内。在生命周期可持续性评价中仍然会出现新的关键问题,需要进一步研究和探讨。     

基于动态生命周期的能量分析方法

以机械产品能量属性为研究对象,将产品全生命周期思想运作于能量分析中.在产品全生命周期能量分析的基础上,建立产品能量消耗框图,阐述产品全生命周期能耗动态特性,建立全生命周期能量模型.运用键合图、回收元等理论,分析产品生命周期各阶段的能量消耗影响因素,建立能量消耗量化公式,并在此基础上进行能耗动态特性分析.最后,将能量模型和动态特性分析运用于方案优选和设计特性参数优化中,并以电热水壶为例对提出的模型和方法进行验证.     

归果生命周期评价方法及应用

为了解决生命周期评价的环境影响决策评价问题,提出了归果生命周期评价方法,首先进行了归果与归因生命周期评价方法的特征比较和归果生命周期评价中"临界技术"的确定,探讨了在部分均衡模型和一般均衡模型的基础上构建的归果生命周期评价模型,乃至考虑能源回弹效应和经验曲线的归果生命周期评价模型,以及以上这些归果生命周期评价模型的案例应用。研究表明,归果生命周期评价方法实质上是一种传统生命周期评价与经济学模型相结合的评价方法。使用归果生命周期评价方法,可以通过考虑市场因素尤其是产品替代效应,分析在产品系统发生边际变动时系统能源和环境影响的变化情况,为产品决策和制定产品的相关政策提供帮助和指导。     

产品生命周期管理系统效益评价研究现状

主要介绍产品生命周期管理系统效益评价的理论研究现状和某些理论研究者提出的评价模型.此外,还阐述了产品生命周期管理系统效益评价的理论基础及评价流程,在此基础上对产品生命周期系统效益评价的未来趋势进行分析.     

消费品生命周期危害识别方法研究

介绍了消费品生命周期的概念以及阶段划分,并针对消费品生命周期的每个阶段提出了适用的危害识别方法.设计阶段采用“使用者-使用-危害”全面识别方法;制造阶段通过制造工艺过程分析采用改进的检查表法;包装阶段将故障假设分析法和安全检查表法结合使用;物流阶段采用危险与可操作性研究(HAZOP)方法;使用阶段采用故障模式影响分析法...     

基于生命周期评价的汽车座椅碳足迹研究

以某汽车零部件企业汽车座椅产品作为研究对象,依据PAS 2050:2011,基于全生命周期方法评价产品从“摇篮”到“大门”的整个周期内的碳排放及环境影响情况。评价结果表明,汽车座椅全生命周期碳足迹为61.38kgCO₂e,其中原材料获取阶段是温室气体(GHG)主要排放过程,占GHG排放量的94.2%;产品生产阶段占GHG排放量的5.8%。降低汽车座椅碳足迹的措施是轻量化、减少钢材等原材料的使用,优化生产阶段加工工艺,提高清洁能源使用比例。     

产品全生命周期制造模式选择的自学习研究

针对相似产品生命周期特征的相似性,阐明了产品制造模式与生命周期特征之间的映射关系。根据知识化制造理念,讨论了制造模式选择的自学习问题。提出了近似匹配和二次匹配两种算法,使现有产品的生命周期特征与知识库中已有相似产品的特征数据相匹配,进而为制造模式的选择提供决策依据。给出的算例证明了该种方法的有效性。     

基于LCA的制造系统调度绿色性评估方法研究

为了评估生产调度方案的绿色性,构建了基于LCA的生产调度绿色性评价框架,提出了面向生产调度评估的清单分析算法及其环境影响评价方法.并对某线路板厂的两种生产调度方案进行了评价,将结果进行了比较与分析,证明所提方法可以有效的评估调度方案的绿色性.     

绿色设计与面向成本的设计

绿色设计是生产绿色产品的基础,它通过生命周期评价（LCA—Life Cycle Assessment）方法从产品生命周期的角度降低产品对环境的影响;面向成本的设计是从设计的角度降低全生命周期成本（LCC—Life Cycle Cost）的设计方法。通过分析两者的关系可以发现它们在绿色性和LCC方面有互补性,即在DFC中应用LCA方法提高产品的绿色性;在绿色设计中采用LCC方法可以降低绿色产品的成本。     

EPS绿色制造模式及应用

针对电动助力转向器(EPS)在制造和使用报废过程中存在浪费和环境污染问题,基于绿色制造理论,通过研究EPS制造过程和制造特性,建立以EPS产品全生命周期过程为主线,包括EPS绿色设计系统和废旧EPS再制造系统的"一条主线,两大系统"的EPS绿色制造模式。株洲易力达机电公司应用该模式提升了制造能力和产品市场竞争力,取得了很好的经济效益和社会效益。     

产品生命周期评价工具数据库设计

LCAT(Life Cycle Assessment Tool)数据库设计的主要任务是按照生命周期评价工具的要求,设计一个结构合理、使用方便、效率较高的环境工程数据库.数据库设计得好,可以使整个应用系统效率高、维护方便、使用简单.反之即使是最佳的应用程序,也无法弥补数据库设计时的某些缺陷.本文介绍一种逻辑层次连接的环境工程数据库设计方法.即以层次分析为主,以连接关系为基础,结合面向对象技术方法进行环境工程数据库设计的方法.     

基于全生命周期异构模型的电力网络安全态势分析

电力网络的安全事件是突发性和不确定性的,很难用传统方法准确地预测电力网络安全状况.为了提高电力网络安全状况的预测准确性,我们采用全生命周期异构模型(Whole life cycle heterogeneous model,WLCHM)建立了电力网络安全态势分析系统(Power network security situ...     

再制造发动机寿命周期费用分析

运用寿命周期费用理论对再制造发动机进行分析,通过实例得到某型号再制造发动机的经济寿命,并将其与新机进行比较,所得结论对企业的设备管理具有一定的参考价值。     

面向低碳制造的机械加工系统工艺优化模型及方法研究

低碳制造在现代化企业中是一种可持续发展的模式,在实际应用中具有明显的经济效益与社会效益,在当前的机械制造行业成为其显著的特点.低碳制造的实行主要以科学技术为支撑,在机械加工过程中对资源消耗和废弃物的排放具有重要的辅助作用.面对低碳制造的机械加工系统工艺优化模型及方法进行研究,对整个加工过程中的各要素以及各要素之间的关系进行了描述及分析,与机械加工系统在运行过程中产生的资源消耗与环境影响相结合,对工艺的优化进行了具体的分析,同时对优化的方法进行了简单的分析,希望可以为有关低碳制造方面的研究提供一些理论性的参考与借鉴.     

Approximate life cycle assessment of product concepts using multiple regression analysis and artificial neural networks

In the early phases of the product life cycle, Life Cycle Assessment (LCA) is recently used to support the decision-making for the product concepts, and the best alternative can be selected based on its estimated LCA and benefits. Both the lack of detailed information and time for a full LCA for a various range of design concepts need a new approach for the environmental analysis. This paper explores a new approximate LCA methodology for the product concepts by grouping products according to their environmental characteristics and by mapping product attributes into environmental impact driver (EID) index. The relationship is statistically verified by exploring the correlation between total impact indicator and energy impact category. Then, a neural network approach is developed to predict an approximate LCA of grouping products in conceptual design. Trained learning algorithms for the known characteristics of existing products will quickly give the result of LCA for newly designed products. The training is generalized by using product attributes for an EID in a group as well as another product attributes for the other EIDs in other groups. The neural network model with back propagation algorithm is used, and the results are compared with those of multiple regression analysis. The proposed approach does not replace the full LCA but it would give some useful guidelines for the design of environmentally conscious products in conceptual design phase.