[發明專利]一種機電產品綠色設計沖突消解方法

無效

• 申請號: 201210422131.X
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102945301A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 張雷;胡迪;劉光復;劉志峰;黃海鴻;鮑宏
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及針對一種機電產品綠色設計沖突消解的方法，主要應用于機電產品綠色設計實施與推廣過程中。

背景技術

傳統產品設計過程中，通常主要考慮的是產品的基本屬性，如功能、質量、壽命、成本，而很少考慮環境屬性。按傳統設計生產制造出來的產品，在其使用壽命結束后，回收利用率低，資源、能源浪費嚴重，特別是其中的有毒有害物質，會嚴重污染生態環境。而產品綠色設計是在產品設計整個生命周期內，著重考慮產品環境屬性(包含自然資源的利用、環境影響及可拆卸性、可回收性、可重復利用性在內)，并將其作為設計目標，在滿足環境目標的同時，并行地考慮并保證產品應有的基本功能、使用壽命、經濟性和質量。

在產品進行綠色設計過程中，綠色設計各具體要求與產品常規設計要求之間的沖突導致產品在提高了綠色性能屬性之后，導致常規性能的下降。因此，產品綠色屬性與產品原有功能、性能之間沖突問題的消解是產品綠色設計過程中的重要科學問題之一，迄今沒有相關技術方案的公開報導。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種機電產品綠色設計沖突消解方法，基于實例推理以及TRIZ理論與綠色設計理論相結合，建立一種機電產品綠色設計沖突消解方法。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明機電產品綠色設計沖突消解方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、根據綠色設計的目標中存在的屬性沖突問題區分出如下各種綠色設計類型

面向材料節約的輕量化設計問題；

面向能量節約的高能效設計問題；

環境友好型材料選擇及替代問題；

易拆解可回收設計問題；

長壽命設計問題；

步驟2、建立綠色設計屬性沖突問題的描述模板

(1)、分析所述各綠色設計類型中的任意一個產品綠色設計問題，確定其所屬產品領域，分析其所有屬性沖突問題，歸納其所有屬性沖突之間的關聯和矛盾；

(2)、提取所述產品的欲改善各項綠色屬性，列出所述欲改善的各項綠色屬性所可能導致的惡化的各項產品性能；將所述欲改善的各項綠色屬性轉化為TRIZ中相關的改善的工程參數，將所述惡化的各項產品性能轉化為TRIZ中相關的惡化的工程參數；參照TRIZ矛盾矩陣，尋求相關的創新法則解決綠色設計屬性沖突問題；

步驟3、基于實例推理進行綠色設計沖突消解

通過對綠色設計問題和已有的實例庫中的實例進行相似度計算，獲取最相似的實例解決方案用來消解沖突問題；對產品領域、欲改善的各項綠色屬性、惡化的各項產品性能按如下方式進行相似度計算：

設定：

式(1)，其中：

a為問題A中產品領域或單一欲改善的綠色屬性或惡化的性能，b為實例B中產品領域或單一欲改善的綠色屬性或惡化的性能；

(1)欲改善的綠色屬性或惡化的產品性能總體相似度按式(2)計算：

式(2)，其中：

a′,b′分別為問題A與實例B中綠色屬性或惡化的產品性能；

n為問題A與實例B中綠色屬性或惡化的產品性能均存在的單一屬性個數；

Num(a′∪b′)為問題A與實例B中綠色屬性或惡化的產品性能總共包括單一屬性的個數；

(2)問題A與實例B的總體相似度按式(3)計算：

Sim(A，B)=Sim(a，b)×ω₁+Sim(a′₁,b′₁)×ω₂+Sim(a′₂,b′₂)×ω₃式(3)，其中：

Sim(a，b)為產品領域屬性的相似度，ω₁為其對應的權重；

Sim(a′₁,b′₁)為綠色屬性的相似度，ω₂為其對應的權重；

Sim(a′₂,b′₂)為惡化的產品性能的相似度，ω₃為其對應的權重；并有：

若問題A與實例B的總體相似度計算結果Sim(A,B)≥0.5，則查詢結果可以用于沖突消解；若Sim(A,B)≤0.5，則查詢結果不夠理想，則按步驟4消解設計沖突問題；

步驟4、基于TRIZ矛盾矩陣的綠色設計沖突消解