电子电器产品绿色设计方法以及系统

技术领域

本申请涉及电子电器技术领域，特别是涉及一种电子电器产品绿色设计方法以及系统。

背景技术

当前电子电器“大量生产、大量消费、大量废弃”现象导致巨大的资源消耗和严重的环境影响。我国是电子电器产品的制造大国和消费大国。快速的技术变革和价格下降使得产品不断更新换代，使用寿命大大低于产品材料实际使用的年限，进一步加速了大量电子垃圾的产生，造成了巨大的环境压力。开展产品绿色设计，是从源头解决资源能源消耗、电子废弃物环境破坏的根本途径，是电子制造企业可持续发展的必然趋势。

而当前开展的绿色设计，通常只关注设计阶段，或只关注生产阶段，或只关注回收利用阶段，甚至有只停留在营销宣传方面的情况。因此，现有电子电器产品绿色设计方法对环境的绿色保护作用有限。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高绿色环保作用的电子电器产品绿色设计方法以及系统。

一种电子电器产品绿色设计方法，包括：

针对产品设计流程中的每种设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案；

通过多维评价指标对所述多种设计方案进行绿色评价；

根据所述绿色评价结果，获取决策方案；

对根据所述决策方案获取的产品进行绿色检测。

在其中一个实施例中，在所述针对产品设计流程中的每种所述设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案之前，还包括：

采集至少部分所述设计要素的各种对象信息；

获取对所述对象信息的评审信息；

根据所述评审信息，将评审通过的所述对象信息上传至所述绿色设计基础数据库。

在其中一个实施例中，针对产品设计流程中的每种所述设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案，包括：

建立设计对象的产品树模型；

按照所述产品树各层次节点获取所述设计要素的所述对象信息，以形成多种设计方案。

在其中一个实施例中，所述通过多维评价指标对所述多种设计方案进行绿色评价包括：

获取所述设计方案的各评价指标的权重；

根据各所述设计方案的各所述评价指标的权重以及标准指标值，计算各所述设计方案的环境性能值。

在其中一个实施例中，所述获取所述设计方案的各评价指标的权重包括：

构造各所述设计方案的各所述评价指标的判断矩阵；

根据所述判断矩阵，获取各所述设计方案的各所述评价指标的权重。

在其中一个实施例中，所述获取所述设计方案的各评价指标的标准指标值包括：

获取所述设计方案的各评价指标的指标评价值；

对各所述设计方案的各评价指标的指标评价值进行指标归一化，以获取所述标准指标值。

在其中一个实施例中，所述对根据所述决策方案获取的产品进行绿色检测包括：

建立共享检测数据库，所述共享检测数据库包括多个检测机构以及各所述检测机构的检测信息；

检索所述共享检测数据库，选取检测机构对根据所述决策方案获取的产品进行绿色检测。

在其中一个实施例中，所述多维评价指标包括：材料绿色化率、元器件绿色化率、产品绿色度、质量可靠性以及设计性能。

一种电子电器产品绿色设计系统，包括：

绿色设计方案决策模块，用于针对产品设计流程中的每种设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案；通过多维评价指标对所述多种设计方案进行绿色评价；根据所述绿色评价结果选取决策方案；

绿色检测模块，用于对根据所述决策方案获取的产品进行绿色检测。

在其中一个实施例中，所述电子电器产品绿色设计系统还包括展示大厅模块，所述展示大厅模块用于动态展示行业绿色设计相关动态信息。

上述电子电器产品绿色设计方法以及系统，形成多种设计方案，然后通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价，而获取决策方案，提高了产品绿色设计可靠性；对根据决策方案获取的产品进行绿色检测，使得产品绿色设计与绿色检测对接，从而明确产品绿色信息。因此利用本申请绿色设计方法形成的电子电器产品的绿色环保性能可以有效提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中电子电器产品绿色设计方法的流程示意图；

图2为一个实施例中建立绿色设计基础数据库的流程示意图；

图3为一个实施例中形成多种设计方案的流程示意图；

图4为一个实施例中通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价的流程示意图；

图5为一个实施例中获取设计方案的各评价指标的权重的流程示意图；

图6为一个实施例中获取设计方案的各评价指标的标准指标值的流程示意图；

图7为一个实施例中对根据决策方案获取的产品进行绿色检测的流程示意图；

图8为一个实施例中电子电器产品绿色设计系统的结构框图。

附图标记说明：

附图标记说明：100-绿色设计基础数据库模块，200-绿色设计方案决策模块，300-绿色检测模块

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电子电器产品绿色设计方法，包括：

步骤S1，针对产品设计流程中的每种设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案。

一个完整的电子电器产品具有多种设计要素，如材料、元器件、结构、工艺等等。每种设计要素可以具有一种或者一种以上(多种)对象信息。如材料设计要素可以具有玻璃材料、塑料材料、金属材料等对象信息。每种设计要素具有的对象信息的数量并不一定相同，并且，符合产品需求的每种设计要素具有的对象信息的数量也不一定相同。

本步骤获取的对象信息包括电子电器产品的各种设计要素的各种对象信息。在进行实际技术方案的设计时，可以根据产品需求而选取对象信息。

步骤S2，通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价。

“绿色评价”即环境性能评价。这里可以通过多维评价指标对各个设计方案进行绿色评价。例如，多维评价指标可以包括材料绿色化率、元器件绿色化率、产品绿色度、质量可靠性以及设计性能等。

步骤S3，根据绿色评价结果获取决策方案。

“绿色评价”即环境性能评价，本步骤可以选择环境性能最大的设计方案作为最优的绿色设计方案。

步骤S4，对根据决策方案获取的产品进行绿色检测。

这里，可以将产品绿色检测分为若干个检测项目，然后对决策方案获取的电子电器产品的各个检测项目进行检测，从而确定产品绿色信息。

在本实施例电子电器产品绿色设计方法中，形成多种设计方案，然后通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价，而获取决策方案，提高了产品绿色设计可靠性；对根据决策方案获取的产品进行绿色检测，使得产品绿色设计与绿色检测对接，从而明确产品绿色信息。因此利用本实施例绿色设计方法形成的电子电器产品的绿色环保性能可以有效提高。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S1之前，还包括：

步骤S01，采集至少部分设计要素的各种对象信息。

如前述说明，设计要素可以包括材料、元器件等等。每种设计要素可以具有一种或者多种对象信息。如材料设计要素可以具有玻璃材料、塑料材料、金属材料等对象信息。

采集各种设计要素的对象信息时，首先，可以构建电子电器绿色设计的数据采集模板，并且通过信息化手段发布采集信息。然后，对各种设计要素的对象信息进行采集。

具体地，构建电子电器绿色设计的数据采集模板，并且通过信息化手段发布采集信息之后，企业、行业协会、联盟等相关人员可以获取采集信息，并下载数据采集模板，且根据模板进行各种设计要素的对象信息的填报，以供信息采集之用。

步骤S02，获取对对象信息的评审信息。

采集完各种设计要素的对象信息之后，获取评审人员对所采集信息的评审信息。

具体地，评审人员可以为由行业专家组成的数据核查员。评审人员可以以学术会议等形式对所采集的原始的对象信息进行真实性、数据质量等评审。

步骤S03，根据评审信息，将评审通过的对象信息上传至绿色设计基础数据库。

对于每种对象信息，其真实性、数据质量等均合格时，则该对象信息评审通过。这里将评审通过的各种设计要素的对象信息上传至绿色设计基础数据库，以建立绿色设计基础数据库。

绿色设计基础数据库的建立以后，还可以进行数据的发布。用户可以根据关键字查询相关数据信息。

本实施例通过绿色设计基础数据库的建立，有效地采集、整合和集成行业数据资源，实现了智能电子电器行业绿色设计的数据资源的共建共享，并且为智能电子电器产品设计提供数据支撑，提高了产品绿色设计效率。

可以理解的是，在本实施例中，步骤S01中的“至少部分设计要素”可以是指设计要素中的部分设计要素。此时，步骤S03建立的绿色设计基础数据库中存储的为该部分设计要素的对象信息。

而对于另一些设计要素的对象信息，其可以并不存储在绿色设计库中。例如，对于结构设计要素，可以首先通过作图软件进行结构设计，然后再将设计的各种结构存储在某一存储路径中。

之后，在步骤S1中，形成多种设计方案时，可以调用绿色设计基础数据库以及该存储路径，对于各种设计要素获取相应对象信息。

当然，也可以将全部设计要素的对象信息均建立在绿色设计基础数据库中，本申请对此并没有限制。

具体地，可以是每种设计要素均获取多个对象信息；也可以是部分设计要素获取多个对象信息，而有些设计要素也可以只获取一个对象信息。同时，至少一种设计要素获取多个对象信息，以便形成多种设计方案。

例如，获取材料因素的对象信息时，可以首先在绿色设计基础数据库中进行材料检索，获取材料因素的所有对象信息。然后，再从所有对象信息中选取符合产品要求的材料对象信息。最后调用所选取符合产品要求的材料对象信息进行方案设计。

类似地，又例如获取元器件因素的对象信息时，可以首先在绿色设计基础数据库中进行元器件检索，获取元器件因素的所有对象信息。然后，再从所有对象信息中选取符合产品要求的元器件对象信息。最后调用所选取符合产品要求的元器件对象信息进行方案设计。

在一个实施例中，如图3所示，步骤S1(针对产品设计流程中的每种设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案)，包括：

步骤S11，建立设计对象的产品树模型。

步骤S12，按照产品树各层次节点获取设计要素的对象信息，以形成多种设计方案。

本实施例可以根据产品设计要求，建立产品树模型。产品树模型具有多个层次节点。按照产品树各层次节点，选取各层次节点的设计要素的对象信息，可以形成多种设计方案。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S2(通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价)包括：

步骤S21，获取设计方案的各评价指标的权重。

如前述说明，评价指标可以包括材料绿色化率、元器件绿色化率、产品绿色度、质量可靠性以及设计性能等。各个设计方案所用的评价指标相同。

步骤S22，获取设计方案的各评价指标的标准指标值。

“标准指标值”是指各个评价指标以统一标准进行衡量时的指标值。

步骤S23，根据各设计方案的各评价指标的权重以及标准指标值，计算各设计方案的环境性能值。

每个设计方案的环境性能值均可以表示为各个评价指标的权重与标准指标值的乘积之和。

每个评价指标对环境性能的影响不同。本实施例获取各个评价指标的权重以及标准指标值，进而便于更加科学合理的计算设计方案的环境性能值。

在一个实施例中，如图5所示，步骤S21(获取设计方案的各评价指标的权重)包括：

步骤S211，构造各设计方案的各评价指标的判断矩阵。

这里可以根据评价指标体系层次模型按照下表1构造下述判断矩阵D。其中，A

例如，设计方案具有材料绿色化率(A

表1

倒数表示相应两评价指标交换次序比较的重要性

步骤S212，根据判断矩阵，获取各设计方案的各评价指标的权重。

这里，可以首先计算判断矩阵D的最大特征值λmax及其对应的特征向量W。然后将特征向量W归一化后得到W

W＝[w

CR＝CI/RI

CI＝λ

若CR≤0.1，则认为该层次权重结果满足一致性要求。W

在一个实施例中，如图6所示，步骤S22(获取设计方案的各评价指标的标准指标值)包括：

步骤S221，获取设计方案的各评价指标的指标评价值。

各评价指标的指标评价值可以通过计算或者相关评价系统进行评价。

例如，说前述说明，多维评价指标可以包括材料绿色化率、元器件绿色化率、产品绿色度、质量可靠性以及设计性能等。

其中，材料绿色化率以及元器件绿色化率的指标评价值可以表示为：

产品绿色度、质量可靠性以及设计性能等的指标评价值可以通过相应的评价系统进行评价。例如产品绿色度的指标评价值可以通过生命周期评价系统进行评价。质量可靠性的指标评价值可以通过质量可靠性评价系统进行评价。设计性能的指标评价值可以通过设计性能评价系统进行评价。

步骤S222，对各设计方案的各评价指标的指标评价值进行指标归一化，以获取标准指标值。

由于各个评价指标的指标评价值的原始数据可以并不是以统一标准进行衡量的，因此这里通过对各设计方案的各评价指标的指标评价值进行指标归一化，可以有效得到标准指标值。

例如，可以将产品绿色度、质量可靠性、设计性能的指标评价值进行指标归一化，是其与材料绿色化率以及元器件绿色化率的指标评价值一样，均以百分比的形式进行衡量。具体方法如下：

此时，任一个设计方案的环境性能值E可以表示为：

环境性能值最大方案即为最优的绿色设计方案，即决策方案。

在一个实施例中，如图7所示，步骤S4(对根据决策方案获取的产品进行绿色检测)包括：

步骤S41，建立共享检测数据库。

这里，共享检测数据库包括多个检测机构以及各检测机构的检测信息。共享检测数据库建立之前，可以首先制定绿色检测的检测项目的信息采集模板，并且通过信息化手段发布采集信息。然后，对检测项目及检测机构的检测信息进行采集。

具体地，检测信息可以包括检测项目的检测指标、检测要求、检测方法标准、检测机构简介、检测能力、检测资质信息等。检测机构用户在获取采集信息后，填报信息采集模板中的检测项目及检测机构的检测信息，以供检测信息采集。

采集检测项目及检测机构的检测信息之后，获取评审人员(例如可以为管理员)对所采集信息的真实性等情况的评审信息，并将评审通过的信息上传至共享检测数据库，从而完成共享检测数据库的建立。

步骤S42，检索共享检测数据库，选取检测机构对根据决策方案获取的产品进行绿色检测。

这里，可以按照产品检测项目来检索相关检测机构以及检测机构的检测信息。然后，再从所检索到的检测机构中选取符合要求的检测机构对根据决策方案获取的产品进行绿色检测。

本实施例有效地采集和集成了行业检测资源，实现了电子电器产品绿色检测供需的精准对接。

在一个实施例中，请参考图8，提供一种电子电器产品绿色设计系统，包括绿色设计方案决策模块200以及绿色检测模块300。

绿色设计方案决策模块200用于针对产品设计流程中的每种设计要素，获取若干对象信息，以形成多种设计方案；通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价；根据绿色评价结果选取决策方案。

绿色检测模块300用于对根据决策方案获取的产品进行绿色检测。

此外，进一步地，电子电器产品绿色设计系统还可以包括绿色设计基础数据库模块100，

绿色设计基础数据库模块100，用于建立绿色设计基础数据库。绿色设计基础数据库包括产品的至少部分设计要素的各种对象信息。

数据库是平台的资源库，为电子电器产品绿色设计提供数据支持。绿色设计基础数据库是通过一整套信息的收集、整理、审核、入库等工作体系方法，收集、整理相关数据而建成的电子电器产品绿色设计信息数据库。

作为示例，绿色设计基础数据库可以主要包括原材料数据库、工艺设备数据库、工艺环境影响库、国内外元器件基础信息库、国内外元器件Rohs信息库、绿色设计准则库、绿色设计技术信息库、绿色制造标准及法规信息库等数据资源。

绿色设计方案决策模块200连接绿色设计基础数据库模块100，用于调用绿色设计基础数据库，针对每种设计要素获取若干对象信息，以形成多种设计方案，并且通过多维评价指标对多种设计方案进行绿色评价，并且根据绿色评价结果选取决策方案。

作为示例，绿色设计方案决策模块200可以集成生命周期绿色设计管理单元、绿色材料优选和管控单元、电子元器件优选单元、生命周期评价单元、生命周期简化评价单元、可靠性预计单元、可靠性建模单元、可靠性分配单元、故障树分析单元等应用单元。

其中，生命周期绿色设计管理单元可以用于产品绿色设计项目管理、绿色设计方案管理以及方案决策。

原材料选用控制单元可以用于原辅材料优选目录管理、超目录审核和评审管理，材料的选型。

电子元器件优选单元可以用于电子元器件优选目录管理、超目录审核和评审管理，电子元器件的选型。

生命周期评价单元可以用于对各产品和生产过程中相关阶段的环境要素进行分析计算，根据输入的数据自动计算各生产过程、材料、能源相关的环境影响，对绿色设计方案进行权衡和优化分析。

生命周期简化评价单元可以用于定性评估产品全生命周期环境影响。

可靠性预计单元可以用于产品可靠性指标(寿命、可靠度等)预计分析。

可靠性建模单元可以用于RBD建模，系统任务可靠性、可用性的分析。

可靠性分配单元可以用于系统可靠性指标向产品各级部件的分配。

故障树分析单元可以用于故障树建立、故障树图形输出、最小割集求解、顶事件发生概率计算、概率重要度、结构重要度及关键重要度计算等。

绿色检测模块300用于对根据决策方案获取的产品进行绿色检测。

绿色检测模块300可以主要涉及检测项目、检测标准、检测机构等相关内容，进而方便地提供行业绿色产品检测认证咨询与对接服务。

其中，检测项目涉及绿色产品认证要求的相关检测指标及其指标要求等。检测标准为绿色产品指标相关的检测标准。检测机构相关内容可以包括产品的试验、检测、认证机构基础信息(可提供的检测服务、检测资质)等。

进一步地，智能电子电器绿色设计系统还可以包括展示大厅模块。展示大厅模块可以包括绿色制造体系展示单元、绿色设计评价标准与准则展示单元、绿色制造技术展示单元、绿色制造典型模式展示单元，动态展示行业绿色设计相关动态信息。

绿色制造体系展示单元可以集成展示当前智能电子电器行业绿色材料应用案例、绿色包装应用案例、绿色产品、绿色工厂等相关信息。绿色设计评价标准与准则展示单元可以集成展示当前智能电子电器行业产品相关的设计、评价标准及准则。绿色制造技术展示单元可以集成展示智能电子电器行业绿色设计、评价、生产制造技术应用情况。绿色制造典型模式展示单元可以集成展示智能电子电器行业典型绿色制造模式。

应该理解的是，虽然图1-图7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-图7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

关于电子电器产品绿色设计系统的具体限定可以参见上文中对于电子电器产品绿色设计方法的限定，在此不再赘述。上述电子电器产品绿色设计系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。