附錄1關(guān)于綠色生產(chǎn)集成發(fā)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究蔣繼斌吳奇升林九光劉志峰劉光富合肥科技大學(xué)合肥230009中國(guó)摘要：有效合理地引導(dǎo)綠色設(shè)計(jì)是建立綠色制造集成發(fā)展系統(tǒng)確定生產(chǎn)生命周期的一個(gè)非常重要的前提。在本文中，從實(shí)用性和集成性兩個(gè)方面來(lái)看，目前綠色制造的設(shè)計(jì)工具是首先被考慮到的，目前可達(dá)到的綠色制造集成發(fā)展系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是第二位被討論的，從實(shí)際和集成方面考慮的系統(tǒng)發(fā)展策略則被放在最后一位。1.介紹綠色制造是和環(huán)境、資源、能源相容的。它的綠色屬性在它的整個(gè)生命周期內(nèi)被實(shí)現(xiàn)。所謂綠色制造的開(kāi)發(fā)是指它的功能和結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，它的生命周期的不同階段的綠色程度已經(jīng)在數(shù)字化生產(chǎn)階段被潛在地設(shè)計(jì)和估定了。因此時(shí)間、質(zhì)量、花費(fèi)等的要求已經(jīng)滿足環(huán)境和資源的精密要求?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多綠色制造設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工具。但是其中許多只是停留在理論階段，而不能被傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具例如CAD、CAM等吸收利用，也不能支持企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。本文研究的是目前可達(dá)到的綠色制造集成發(fā)展系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分析綠色制造在實(shí)用性和集成性方面的特殊產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上討論系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略。不同的計(jì)算機(jī)輔助工具可以實(shí)現(xiàn)的目的也是彼此不同的。例如CAD主要完成產(chǎn)品的幾何學(xué)模型。相反地，不同的功能目的決定多樣化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。因此在實(shí)施系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的開(kāi)始階段，只是很熟悉被確定系統(tǒng)的功能目的被滿足，僅僅只運(yùn)用那些目的來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的計(jì)劃和軟件開(kāi)發(fā)，只能保證系統(tǒng)能夠滿足功能要求。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法的目的是滿足產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、時(shí)間和花費(fèi)。這些要求包括滿足顧客要求、需要、高質(zhì)量、短的制造周期和低費(fèi)用。綠色設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比較增加了環(huán)境的目標(biāo)，并且被環(huán)境保護(hù)集中。為了排除潛在的消極的影響，它強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品的基本屬性和環(huán)境屬性之間的約束。環(huán)境的目標(biāo)是一個(gè)寬項(xiàng)的觀念。它包括一系列的問(wèn)題，例如生態(tài)環(huán)境、資源和公用的能源等。關(guān)于生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題是它在整個(gè)生命周期內(nèi)影響生態(tài)環(huán)境，例如，污染空氣和利用過(guò)的水在制造產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的影響生態(tài)環(huán)境的影響，更有甚者，被處理的產(chǎn)品也影響生態(tài)環(huán)境。公用資源也就是資源的容量，特別是非再生資源，被包羅萬(wàn)象和最佳化的利用。這個(gè)目標(biāo)非常重要，因?yàn)橘Y源逐漸的變少。產(chǎn)品的綠色屬性在制造、應(yīng)用和處理階段非常重要，這是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段決定的。只有我們很好的關(guān)心和懂得在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的時(shí)候把環(huán)境作為我們的一個(gè)目標(biāo)，我們就可以獲得生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響最小，能量的消耗最小，和資源的利用率最大。我們可以從上面的分析中得到一個(gè)結(jié)論：綠色制造的開(kāi)發(fā)不僅包括傳統(tǒng)的被用來(lái)滿足產(chǎn)品的功能的設(shè)計(jì)，也包括解決環(huán)境能力的設(shè)計(jì)，因此計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)被認(rèn)為是支持綠色制造生產(chǎn)，且具有多工具和集成化的特性。當(dāng)綠色制造集成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。2.目前綠色制造設(shè)計(jì)工具的機(jī)構(gòu)自從1993年生命周期工程學(xué)被引進(jìn)以來(lái)，關(guān)于綠色制造的研究已經(jīng)被廣泛地解決。許多研究學(xué)會(huì)和大學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)了許多綠色制造的設(shè)計(jì)工具，許多理論在多年的研究之后被指出，這些工具不僅被指出的理論所證實(shí)，而且被設(shè)計(jì)者的信息設(shè)計(jì)工具所支持，目前主要的綠色設(shè)計(jì)工具和針對(duì)這些工具的分析在參考書(shū)第3.5.2節(jié)中列舉出來(lái)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為兩種類(lèi)型：?jiǎn)我还ぞ呓Y(jié)構(gòu)和集成化工具結(jié)構(gòu)。這一節(jié)將要分析它們的特性和應(yīng)用領(lǐng)域，基于統(tǒng)一的產(chǎn)品模型作為綠色制造開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的理論依據(jù)將在這一論文中介紹。2.1單一工具結(jié)構(gòu)綠色設(shè)計(jì)參考產(chǎn)品的綠色特征在生命周期內(nèi)的分析和評(píng)定。它是一個(gè)多方面的多因素的決策過(guò)程。早期的綠色設(shè)計(jì)工具采用的是單一工具結(jié)構(gòu)和發(fā)達(dá)的控制工具，是一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)內(nèi)容，。這個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)存在并且不能和其他的設(shè)計(jì)工具進(jìn)行通信。例如DFDS是由合肥科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的就是屬于這種情況的結(jié)構(gòu)。圖1是DFDS的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由信息輸入系統(tǒng)得到關(guān)于結(jié)構(gòu)、裝配、零件以及建造的產(chǎn)品網(wǎng)狀曲線模型等的信息。它計(jì)算零件的分解方向并且通過(guò)一些與繪圖和基于網(wǎng)狀曲線模型的分析分解計(jì)劃相關(guān)的算法生成產(chǎn)品的分解順序。然后它通過(guò)分析分解時(shí)間和分解問(wèn)題判斷出產(chǎn)品的支撐能力，最終生成關(guān)于評(píng)估結(jié)果的文件提供給設(shè)計(jì)者，并將應(yīng)用于修改產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。圖1DFDS的結(jié)構(gòu)DFDS的研究和開(kāi)發(fā)為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)可以分析分解能力的輔助設(shè)計(jì)工具。DFDS可以達(dá)到相互分解和促進(jìn)支撐力設(shè)計(jì)和綠色設(shè)計(jì)的研究和開(kāi)發(fā)的目的。但是系統(tǒng)采用單一工具結(jié)構(gòu)，有以下一些缺點(diǎn)：錯(cuò)誤!未找到引用源。CAD方面多年的研究表明，關(guān)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、幾何形狀、裝配方面的信息是如此多、復(fù)雜并且變化多樣，以至于用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)快速傳遞是非常困難的。DFDS是由Vc+開(kāi)發(fā)過(guò)的，因?yàn)橛脕?lái)存儲(chǔ)產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是有限的，想獲得完整的信息是分常困難的，而且它只是提供幾個(gè)零件。錯(cuò)誤!未找到引用源。該系統(tǒng)不是完整的而是開(kāi)發(fā)階段的工具，例如CAD等。結(jié)果是一遍一遍輸入信息而不自動(dòng)反饋判斷結(jié)果。錯(cuò)誤!未找到引用源。產(chǎn)品的視覺(jué)化能力和拆分過(guò)程是有限的。更有甚者，它的操作相對(duì)地抽象。2.2集成結(jié)構(gòu)集成結(jié)構(gòu)把信息的完整視為目標(biāo)。它實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的完整性并且通過(guò)提供相同的數(shù)據(jù)模型來(lái)支持CAx(CAD、CAPP等等)和DFx（DFA、DFD等等）之間的信息交換和轉(zhuǎn)移。根據(jù)數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品完