基于生命周期成本和环境影响的产品配置方案优选研究

论文摘要

面对日益严重的环境问题,政府部门对环保方面的监管越来越严格,使得企业在生产活动中需要对产品的经济效益和环境影响进行权衡,以求在获得经济效益的同时减少产品对环境的影响,然而,对于一个复杂的产品,它的每个构架模块都可能会有许多种结构和功能相同但成本和环境影响不同的设计配置方案,这些不同构架模块的设计配置方案进行组合时,可以得到呈指数型增长的产品设计备选方案,为了在产品设计开发的早期阶段就能对各种设计备选方案的生命周期成本和环境影响进行评估,本文对产品设计配置方案优选方法进行了研究,使得产品设配置方案的生命周期成本和环境影响综合达到最优。首先,对近几年LCA在机械工程领域的理论与应用研究进行归纳总结,对LCA和LCC理论的研究方法、技术框架与分析方法等进行介绍,并对当前主流LCA软件的特点和功能进行分析总结,提出了基于生命周期成本和环境影响的产品设计方案优选方法。其次,建立产品配置方案的LCA-LCC集成分析模型。建立产品层级分解模型,得到产品的设计配置方案,采用CM2001评价体系对产品环境影响类型进行划分,对产品的设计配置方案进行LCA-LCC集成分析,并对环境影响类型进行加权评估,针对典型的产品配置方案设置环境排放阈值UEI,用于控制产品配置单元的环境排放。最后,建立了基于多目标优化的产品设计方案优选模型。提出了面向产品配置的设计方案生成方法,建立产品设计方案的多目标优选模型,引入基于博弈论的综合赋权方法,建立了基于TOPSIS的多目标优选模型,提出了本文所研究的产品配置方案优选流程,并以汽车前端模块配置方案的优选为例,验证了所提方法的可行性与有效性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 LCA研究现状
•     1.2.2 LCA-LCC集成分析研究现状
•     1.2.3 方案优选研究现状
•   1.3 论文选题及组织结构
•     1.3.1 论文选题
•     1.3.2 论文组织结构
• 第二章 产品配置方案的LCA-LCC集成分析
•   2.1 LCA与 LCC的技术框架与分析方法
•     2.1.1 LCA的技术框架与分析方法
•     2.1.2 LCA的工具软件及特点
•     2.1.3 LCC的技术框架与分析方法
•   2.2 产品配置方案的LCA-LCC集成分析
•     2.2.1 产品层级分解模型的构建
•     2.2.2 环境影响类型的划分
•     2.2.3 产品配置方案的LCA-LCC集成分析方法
•   2.3 环境影响加权评估与排放阈值设定
•     2.3.1 环境影响加权评估
•     2.3.2 产品配置方案的环境排放阈值设定
•   2.4 本章小结
• 第三章 基于多目标决策的产品设计方案优选
•   3.1 面向产品配置的设计方案生成
•   3.2 产品设计方案的多目标优选模型
•     3.2.1 多目标决策的概念
•     3.2.2 产品设计方案的多目标优选模型
•   3.3 基于TOPSIS的产品设计方案优选
•     3.3.1 基于博弈论的综合赋权法
•     3.3.2 基于TOPSIS的产品设计方案优选方法
•   3.4 产品设计方案优选流程
•   3.5 本章小结
• 第四章 应用实例研究
•   4.1 研究目标和范围的确定
•   4.2 汽车前端模块层级分解
•   4.3 清单分析
•     4.3.1 生命周期环境清单分析
•     4.3.2 生命周期成本清单分析
•     4.3.3 环境影响评价
•   4.4 汽车前端模的LCA-LCC集成分析
•   4.5 基于TOPSIS的汽车前端模块方案优选
•     4.5.1 汽车前端模块设计方案生成
•     4.5.2 汽车前端模块优选模型求解
•   4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
•   5.1 工作总结
•   5.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 董万富

导师: 张雷,王玲

关键词: 生命周期分析,生命周期成本,集成分析,方案优选

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

专业: 数学,工业通用技术及设备,宏观经济管理与可持续发展

单位: 合肥工业大学

基金: 国家自然科学基金面上项目“面向概念设计的数据驱动绿色设计资源主动推送方法与关键技术”(编号:51875156),“汽车翼子板,CCB,散热器横梁总成LCA分析项目”(校企合作项目)

分类号: F224.32;TB472

DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000090

总页数: 71

文件大小: 3837K

下载量: 115