大规模定制环境下的产品绿色设计关键技术研究

大规模定制模式下的产品设计方法是当前的研究热点，针对其对产品环境性能考虑不足这一问题，将环境因素纳入大规模定制模式下产品设计考虑的范畴。通过对传统产品的绿色设计过程以及普通产品在大规模定制模式下的开发过程进行分析，找出两者的结合点，建立面向大规模定制的绿色产品开发流程；通过对绿色产品客户需求信息分解、环境需求提取、规范化描述等过程，将其转换为能够参与后续绿色产品配置设计的参数；通过对产品族结构单元的绿色性能量化分析，实现面向绿色设计的产品族规划；构建绿色产品配置模型，并开发基于约束满足问题的配置求解算法；开发相应的产品设计原型软件，并应用到洗碗机产品的实际设计中，对所建立理论方法进行应用验证。开展本项目的研究，能够解决众多国内企业在产品绿色设计中的普适性需求，对于保证企业的可持续发展、提高其综合竞争能力具有重要的理论价值和工程意义。

在基金青年项目资助下，开展了支持大规模定制的绿色设计产品信息模型研究、大规模定制模式下绿色产品客户需求分析与转换方法、面向绿色设计的产品族规划方法、基于产品配置的产品绿色设计方法、绿色产品方案设计知识重用方法、面向低碳和拆解性能优化的产品设计方法研究，为大规模定制环境下的产品绿色设计关键技术奠定了理论与方法基础。主要研究成果：（1）提出了大规模定制模式下基于继承的绿色产品抽象表述方法，建立了大规模定制模式下绿色设计产品信息模型；（2）构建了面向绿色设计的动态客户需求模板，对客户需求进行规范化表述，改进了传统的面向环境的质量功能配置方法，并提出了基于该方法的客户需求向产品工程参数的转换技术；（3）将联合分析与系统聚类方法引入绿色产品客户偏好提取，实现了对绿色产品客户群的细分；将环境影响因素纳入产品族规划的考虑范畴，从拆卸性能、回收性能、环境影响以及经济性能四个方面对产品族内部结构单元的绿色性能进行量化分析，提出了面向绿色设计的产品族规划方法；（4）将产品配置技术应用到产品的绿色设计中，提出了绿色产品配置建模方法及相关算法；（5）将知识重用方法引入到绿色产品的概念设计中，提出了绿色设计知识的多域多级重用方法。构建了面向低碳设计的低碳绩效分析模型，将碳足迹分析与优化配置技术相集成，提出了产品低碳优化设计方法。将并行思想和解析结构模型引入拆解序列规划中，提出了复杂产品拆解序列规划及改进设计方法；（6）开发出了支持大规模定制的家电产品绿色设计软件系统，并将该系统应用到家电企业的产品绿色设计中。