如何应用LCA方法进行产品方案设计的挑战与解决方案

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：不确定性仍然是LCA研究中的一个难点问题。3）由于完整的LCA方法周期长、成本高、数据需求量大等问题，目前还难以适用于产品的方案设计阶段。虽有一些学者提出简化的LCA方法和技术框架，但还没有直接支持方案设计阶段的LCA方法。

综合国内外相关技术的研究，可以看出当前绿色设计和生命周期评价技术依然处于探索和发展阶段，缺少系统理论和方法支持，各单元关键技术的研究比较分散，缺乏有机联系。主要问题如下。

1.绿色设计研究中存在问题

1）对于大量的、跨学科的绿色信息缺乏有效的集成与表达，难以在产品方案设计中进行系统的、准确的表达和评价。

对于方案设计中的信息不确定，还没有成熟的处理方法。目前的绿色设计决策研究仅局限于对已有确定信息的影响分析，尚缺乏对潜在设计信息的挖掘，特别是缺少方案设计阶段处理不确定性绿色信息的方法研究，因此对于绿色设计的支持有限。

2）目前的绿色设计方法，往往只注重从设计到评价的正向过程，缺少从评价结果到设计变量反向回馈机制，难以对设计方案进行优化。

2.LCA研究中存在的主要问题

1）LCA评价过程较少考虑评价对象生命周期中的场景特性，例如时间、空间、人员和环境条件等。评价结果在产品比较和设计改进方面，缺乏针对性。

虽有关于LCA空间特性的研究，但是结合区域环境现状和背景、环境保护政策法规进行研究的较少，而这些方面是影响LCA实用性的重要因素。

2）目前关于LCA不确定性方面的研究多集中在数据不确定性方面，虽然已取得了一些研究成果，但距离实际应用还有不小的差距。不确定性仍然是LCA研究中的一个难点问题。

3）由于完整的LCA方法周期长、成本高、数据需求量大等问题，目前还难以适用于产品的方案设计阶段。虽有一些学者提出简化的LCA方法和技术框架，但还没有直接支持方案设计阶段的LCA方法。

3.软件工具存在问题

LCA方法与技术的应用主要体现在软件工具和数据库上，欧美等发达国家在这方面取得了较多的研究成果，应用也较好。我国LCA软件和数据库的研究比较分散，存在以下不足。

1）目前我国LCA软件多集中在产品生命周期的清单分析阶段，仅展示和说明产品生命周期中物耗、能耗和环境排放的信息，缺乏对环境影响的总体评价。国外的LCA软件缺乏适合我国国情和制造业水平的数据，无法直接支持我国机电产品的设计开发。

2）缺乏通用的LCA技术支持平台。多数软件系统针对某一个具体的问题或特定类型的产品进行开发，操作流程和分析方法适应面较窄。

在对绿色设计及生命周期评价技术国内外研究现状综述、分析基础上，结合“十一五”国家科技支撑计划项目“产品生命周期评价技术及软件工具研究”（2006BAF02A01-03）、国家自然科学基金“基于绿色特征的产品方案设计建模研究”（51175312）、以及国家高技术研究发展计划（863计划）“面向工程机械、机床机械产品的绿色工艺技术评估及相关基础数据库开发”（2014AA041503）等课题研究，作者提出了“面向机电产品绿色设计与生命周期评价”研究课题。

如何应用LCA方法进行产品方案设计的挑战与解决方案

相关推荐