产品全生命周期设计与评价

前言

第1章 绪论

参考文献

第2章 产品的全生命周期建模

2.1 产品的模型化

2.2 过程的模型化

2.2.1 产品开发

2.2.2 制造过程

2.2.3 物流

2.2.4 使用与维修

2.2.5 回收处理

2.3 全生命周期模型化

2.4 生命周期成本的计算模型

参考文献

第3章 产品全生命周期模块化设计

3.1 产品全生命周期模块化设计的基本概念

3.1.1 模块的定义及特性

3.1.2 产品全生命周期模块化设计的基本概念

3.1.3 产品全生命周期模块化设计的研究现状

3.2 模块化驱动力及产品中的零件关系模型

3.2.1 设计方法关联假设条件

3.2.2 全生命周期模块化设计驱动力

3.2.3 不同模块化设计驱动力下的零件关系模型

3.2.4 零件综合关系模型

3.2.5 零件之间的综合关系模型

3.2.6 综合矩阵的建立与特点

3.3 利用种群遗传算法对产品进行模块化设计

3.3.1 选取种群遗传算法作为模块优化算法的原因

3.3.2 初始模块数

3.3.3 利用种群遗传算法进行模块化重组

3.3.4 优化过程

3.3.5 优化方案的经济性和环境性能的评价

3.4 案例分析

3.4.1 家用电冰箱

3.4.2 建立各驱动力的零件关系矩阵与综合关系矩阵

3.4.3 种群算法设计过程

3.4.4 优化结果与原结构的比较

3.4.5 敏感度分析

参考文献

第4章 产品全生命周期评价

4.1 全生命周期评价简介

4.1.1 目标和范围设定

4.1.2 清单分析

4.1.3 影响评价

4.1.4 解释

4.2 家用电冰箱全生命周期环境影响评价

4.2.1 家电产品LCA研究现状

4.2.2 评价的目的和边界设定

4.2.3 数据收集与清单分析

4.2.4 清单分析结果

4.2.5 环境影响评价

4.2.6 解释

4.3 参数化-模块化-模板化LCA

4.3.1 参数化LCA方法

4.3.2 模块化LCA方法

4.3.3 模板化LCA方法

4.4 参数化-模块化-模板化LCA的应用案例

4.4.1 案例一：家用电冰箱生产阶段的环境影响评价

4.4.2 案例二：咖啡壶生产阶段环境影响评价

参考文献

第5章 LCA软件开发

5.1 现有LCA软件综述

5.1.1 LCA软件开发的相关研究

5.1.2 现有商业LCA软件介绍

5.1.3 现有LCA软件的总结

5.2 MPT-LCA开发关键技术

5.2.1 MPT-LCA数据库设计

5.2.2 MPT-LCA的清单分析算法

5.2.3 MPT-LCA环境影响评价模型及算法

5.3 MPT-LCA系统开发

5.3.1 MPT-LCA系统总体设计

5.3.2 MPT-LCA产品评价模板的建立

5.3.3 软件其他部分的开发

5.3.4 软件的主要应用

参考文献

第6章 全生命周期仿真

6.1 产品全生命周期仿真的概念和过程框架

6.2 一般产品系统的生命周期过程模型

6.3 基于蒙特卡洛仿真的生命周期评价不确定分析方法

6.4 实例1--家用冰箱“3R”措施的资源和能源节约评价

6.4.1 研究目标和范围

6.4.2 家用冰箱生命周期仿真模型

6.4.3 仿真场景

6.4.4 仿真结果及讨论

6.4.5 结论

6.5 实例2--我国燃料乙醇全生命周期能源、排放和经济陛评价

6.5.1 研究目标和范围

6.5.2 生物质燃料乙醇／汽油混合燃料车辆的全生命周期过程

6.5.3 生物质燃料乙醇／汽油混合燃料车辆系统的环境和经济性评价指标

6.5.4 基于蒙特卡洛仿真的生物质燃料乙醇／汽油混合燃料车辆系统生命周期评价模型

6.5.5 生物质燃料乙醇／汽油混合燃料车辆系统经济性、能效、排放评价结果

6.5.6 结论和建议

参考文献

第7章 全生命周期设计与DfX

7.1 面向X的设计

7.2 面向可制造性的设计

7.2.1 基于设计规则的方法

7.2.2 基于特征分析的面向可制造性设计的方法

7.3 面向装配和拆卸的设计

7.3.1 面向装配的设计

7.3.2 面向拆卸的设计

7.4 面向回收的设计

7.4.1 基本概念和设计原则

7.4.2 案例研究--面向家电塑料回收的设计

参考文献

附录A 模块化优化运算程序

附录B 清单数据补全

《产品全生命周期设计与评价》系统介绍了产品全生命周期设计（LCD）、全生命周期评价（LCA）和全生命周期仿真（LCS）的原理、方法、最新研究进展和应用实例。主要内容包括：产品全生命周期设计和评价产生的背景、基本概念和原理，产品全生命周期建模方法，面向全生命周期的模块化技术，LCA方法、LCA软件开发，产品全生命周期仿真，以及产品全生命周期设计与DIX等。《产品全生命周期设计与评价》的特点包括：①系统性，全面论述了LCD、LCA和LCS的原理、方法及应用，从基础知识到研究领域的最新成果，由浅入深、循序渐进；②创新性，结合了作者的最新研究成果，重点论述了绿色模块化设计方法和全生命周期仿真方法，是同类书籍中首次论述的主题；③实践性，有丰富的研究案例和应用实例；④学术拓展性，不是局限于LCA，而是以全生命周期思想为核心，介绍了多种相关绿色设计方法。
　　《产品全生命周期设计与评价》可作为产品全生命周期设计相关课程教材，也可供相关专业大学教师、研究人员、工程技术人员、研究生等阅读和参考。

作者于随然、陶璟结合他在产品全生命周期设计、评价和仿真的研究成果和长期从事高校教育的教学经验撰写了这本《产品全生命周期设计与评价》。全书共7章。第1章简要阐述了设计和全生命周期设计的概念、研究现状等。第2章较详细地论述了产品的模型化过程（指加工、组装、使用、拆解等操作）的模型化以及产品全生命周期模型化（过程之间的关系）。第3章论述了产品全生命周期模块化设计的一般方法，并通过案例对该设计方法予以说明，主要包括：产品全生命周期模块设计中驱动力的概念、权重分配和零件关系模型的建立；基于种群遗传算法的全生命周期模块化设计；案例研究及敏感度分析。第4章论述了全生命周期评价方法，并对家用电冰箱进行了全生命周期评价、参数化一模块化一模板化LCA方法及其应用。第5章阐述了面向家电产品的LCA软件开发的关键技术、系统开发实践。第6章详细论述了产品全生命周期仿真的概念、方法、过程建模和不确定性分析等，并通过两个案例阐述了该方法如何应用。第7章重点论述三种DfX方法：面向可制造性的设计、面向装配和拆卸的设计以及面向回收的设计。