面向能量优化基于设计元的机电产品创新设计理论与方法研究

针对我国目前机电产品能源利用率偏低的现状，本研究把降耗作为充要条件溶入机电产品设计全过程，提出了设计元和能量设计因子两个新概念，基于设计元、控制能量设计因子进行能量优化创新设计。该方法首先建立以设计元为基本单位的产品创新设计过程通用模型；通过对产品使用阶段能耗模型的构建和分析，建立产品设计元信息与能量消耗之间的映射关系；在此基础上分层次地采用定性与定量相结合方法提取能量设计因子集；通过调控能量设计因子，对以设计元为基本单位的产品设计模型进行优化，实现降低能耗的设计目标。通过对家电产品能量优化的设计和开发实践，验证所建立的理论与方法的应用策略，本研究从产品设计阶段出发，通过控制因子降低能耗，原理和方法是基础性的，也具有通用性，对于落实节约能源的基本国策具有重要意义。