产品设计软件有哪些软件-家电全生命周期绿色设计方法及软件系统

介绍

家电行业作为我国传统优势产业，体量大、产品种类多，消耗大量资源和能源，产品退役后对环境造成很大污染。 然而，传统设计往往更注重产品功能和成本，而忽视环保性能。 同时，为了减少电气电子产品对资源和环境的影响，国外普遍制定了相关环保法规，如欧盟的WEEE指令、RoHS指令和REACH、美国的能源之星等，对我国家电行业出口构成严重的绿色威胁。 贸易壁垒。

针对我国家电行业面临的资源浪费、环境污染和绿色贸易壁垒等问题，家电企业应从经济模式转型的宏观角度出发，立足整体，采取措施改进设计方法和制造工艺。积极开展绿色材料设计和选择方法、环保模块化设计方法、拆解回收设计方法以及绿色设计评价指标体系和评价方法等绿色设计方法研究，最终形成完整可行的绿色设计方法体系和工具，支撑家电绿色发展。

家电绿色设计概述

绿色设计是指在产品的整个生命周期设计过程中，在考虑功能、性能、质量、成本等因素的同时，尽量减少产品对资源和环境的影响，使产品各项指标满足绿色环保要求，即有效利用资源和能源来获得与环境兼容的产品设计。

家电绿色设计在传统设计的基础上，更加注重其资源和环境属性。 要求产品无毒无害、节能节材、易于拆卸、回收和再利用。 因此，家电绿色设计原则包括技术性、绿色性和经济性。 在实际研发过程中，家电企业应首先明确绿色设计需求，开展基于材料科学、设计技术和评价技术的绿色设计方法研究，整合产品全生命周期的绿色设计过程，开发绿色设计。设计支持绿色家电的软件工具。 产品设计及总体框架如图1所示。

图1 家电全生命周期绿色设计方法框架

绿色材料开发与选择

绿色材料的开发和选择一直是家电绿色技术发展的难点。 绿色材料的发展必须兼顾材料性能和资源环境影响。 技术难度大吉祥物设计，开发周期长。 材料的选择不仅影响产品性能，而且有毒有害或难以回收的材料的使用会对资源和环境造成很大的破坏。 因此，绿色材料的开发和选择极大地影响着产品的技术性、绿色性和经济性。

家电绿色材料的设计和选用包括性能优良、易于回收再利用的材料，或者不能回收但废弃后对资源和环境影响较小的材料。 绿色材料设计和选用的具体原则如表1所示。

表1 绿色材料设计与选择原则

家电产品材料种类繁多，材料的性能特征、环境特征、资源利用特征复杂多样。 家电企业在绿色材料的开发和选择上面临着巨大的挑战。 为了选择最佳的绿色材料，家电企业可以结合产品性能要求、国内外环保指令和材料资源环境特性产品设计软件有哪些软件，在材料环境特性评估的基础上，建立综合反映技术、经济和环境指标的材料数据库。 、有毒有害物质分布分析等。方法：构建绿色材料选型和绿色材料开发测试工具体系，支撑家电重点绿色材料的开发和选型。 具体方案如图2所示。

图2 绿色材料开发及选型方案

绿色设计技术

在绿色材料开发和选择的基础上，家电产品技术性、绿色性、经济性的绿色设计还需要绿色设计关键技术的支持。 下面主要关注两个方面：环保的模块化设计和可拆卸回收的设计。 精心制作的。

3.1 环保模块化设计

为了满足市场变化和消费者个性化需求，家电产品普遍高度多元化，导致零部件种类和数量急剧增加，严重影响产品成本、开发周期以及回收、拆解、以及产品废弃后的再利用。 家电企业可以通过实施环保的模块化设计来解决这个问题。 如图3所示，可以在标准和指令、产品和零部件数据库、连接方法中引入节能、节材、环境友好、资源回收等绿色设计目标。 以库和用户需求等数据为基础，以模块划分、模块接口管理、模块性能匹配和节能节材方法为基础，对家电产品依次进行模块化方案设计、模块设计和模块性能匹配，同时进行模块化方案评估。 开展环保模块管理和绿色分析，提高产品节能指标和绿色设计指标。

图3 环境友好型模块化设计方法框架

3.2 拆解回收设计方法

废旧家电回收利用是一项庞大的社会系统工程，其中拆解回收设计起着关键作用。 随着废弃电器电子产品处置基金政策的实施，废旧家电回收处理量逐年增加，回收拆解问题日益突出。 因此，家电企业需要在设计阶段就将可拆卸性和可回收性作为设计目标，提高产品的易拆卸性和可回收性，使产品在废弃后能够得到充分、有效的回收利用。

为了满足家电组装和拆卸的要求，在产品设计阶段改进产品拆卸的准则如图4所示，主要包括易拆卸、易分离和可预测的产品结构。

图4 家电拆解与回收设计导则

另外，产品设计过程与拆解回收过程通常不在同一区域，且时间间隔较长。 与回收加工企业相比，制造企业对产品的材料、结构和环境有更好的信息，生产者延伸责任要求生产企业在整个产品生命周期中承担环境责任、信息责任和经济责任。

为了改变设计与拆解分离的传统工作模式，在满足拆解质量、环境风险和成本控制的同时，提高拆解和回收效率卡通形象，家电企业可以基于家电建立统一的编码、RFID和拆解流程信息。产品追溯技术。 该数据库整合了生产企业和回收企业的业务，形成如图5所示的工作模型。

图5 设计-拆卸一体化工作模式

绿色设计评价技术

绿色设计评价技术是绿色家电设计和开发的基础。 家电产品种类繁多，绿色设计需求千差万别。 同时，评价方法也会对绿色设计方案产生重要影响。 因此，建立绿色设计评价指标体系和评价方法、开发绿色设计评价支撑工具是绿色设计的重要内容。

家电企业应通过分析家电产品的功能、性能和环保要求，建立空调、冰箱、电视等家电产品的绿色设计评价指标库，方便工程师根据目标选择绿色设计解决方案的评价指标体系。产品，并提供绿色产品开发政策支持。 同时，基于指标树的评价指标拓扑模型，采用专家打分法、层次分析法、模糊评价法、灰色综合评价等评价方法，对评价指标体系的功能性能、资源环境和综合效益进行评价。家电产品生命周期的各个阶段。 提供改进家用电器的信息。

绿色设计支持工具系统

家电绿色设计贯穿材料准备、研发、设计、拆解和回收等整个生命周期，涉及材料开发与选择、设计技术、评价技术等多个技术领域。 为了满足产品性能需求和绿色要求，提高绿色设计效率，家电企业可以整合各个绿色设计阶段，开发家电产品绿色设计软件工具产品设计软件有哪些软件，支持家电产品从材料、设计、拆卸到解决方案评估。 过程。

家电绿色设计软件需要覆盖任务单管理、模块化方案设计、模块设计、绿色材料开发与选型、模块匹配设计、拆解工艺设计、绿色分析与方案评估设计等功能模块。

其中“任务管理”提供产品设计需求的管理和查询； “模块化解决方案设计”对解决方案设计、解决方案构成和性能指标进行设计和管理； “模块设计”从现有产品的管理上升到新产品的设计，包括产品部件的具体设计； 《绿色材料开发与选择》通过建立考虑技术、经济和环境指标的材料选择评价指标结构和方法，指导绿色材料的设计、选择和测试； “绿色分析”可以分析新设计产品的产品回收率； “模块性能匹配”支撑家电节能降耗设计； “拆解流程设计”整理常见家电拆解及回收流程方案，支持家电高效率、高价值、无污染的拆解工作； 《设计方案评价》建立了绿色设计评价指标体系，为绿色家电发展提供决策支持。

此外，软件工具还需要“回收知识库”、“用户管理”、“系统初始化”等子系统为软件工具提供数据支持和系统功能支持。

基于上述软件功能分析，建立了如图6所示的系统功能模型。在此基础上开发了绿色设计技术工具系统。 软件主界面如图7所示。

图6 绿色设计软件系统功能模型

图7 绿色设计软件工具支撑系统界面示例

结论

绿色设计是家电行业乃至制造业可持续发展的必然趋势。 这也是我国家电行业突破国外绿色贸易壁垒的必由之路。 开展家电产品绿色设计已成为家电企业提升产品竞争力的有效手段。 立足产品全生命周期，开展绿色材料设计与选用、模块化设计与拆解回收设计等绿色设计技术以及绿色评价技术研究，开发支持绿色设计的软件工具系统。 这是家电企业开展全生命周期绿色发展的重要一步。 设计的重要方式之一。