先進制造技術課件第二章現(xiàn)代設計技術

本節(jié)要點設計的概念和分類現(xiàn)代設計技術的概念、特點、體系結構第二章現(xiàn)代設計技術第一節(jié)現(xiàn)代設計技術的內涵與體系結構1一、現(xiàn)代設計技術的內涵和特點1.設計的概念和分類

（1）設計的概念：是人類運用已有的知識和技術，解決問題或創(chuàng)造新事物，以滿足社會需要的一種技術活動。各種方法和手段。

設計是一種創(chuàng)造性的智力活動；設計是一個綜合、決策、迭代、尋優(yōu)的過程。

（2）設計的分類：根據(jù)設計活動中創(chuàng)造性大小分2一、現(xiàn)代設計技術的內涵和特點

常規(guī)設計（Routinedesign）：在功能和工作原理不變的情況下，變更現(xiàn)有產品的結構配置、布置方式和尺寸，使之適應多方面的使用要求。20％。

革新設計（Innovationdesign）：在原理、方案基本保持不變前提下，對產品作局部變更設計，使之更能滿足用戶要求。55％

創(chuàng)新設計（Creativedesign）：運用成熟的科學技術，從工作原理和結構上設計過去沒有的新型產品。25％

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設計技術:在設計過程中解決具體設計問題的各種方法和手段。

傳統(tǒng)設計技術是以“靜態(tài)、經驗、被動和手工”為特征的。

傳統(tǒng)技術難以滿足設計的要求。(1)市場競爭激烈，要求創(chuàng)新性的產品；(2)新技術、新工藝的涌現(xiàn)，使產品功能與結構趨于復雜；(3)計算機技術的發(fā)展，推動了設計方法及設計手段的現(xiàn)代化。

現(xiàn)代設計技術在傳統(tǒng)設計技術基礎上發(fā)展來的，多學科和多專業(yè)交叉的基礎科學。4

2.現(xiàn)代設計技術的內涵

（1）概念

概念：根據(jù)產品功能要求和市場競爭的需要，應用現(xiàn)代技術和科學知識，經過設計人員創(chuàng)造性思維、規(guī)劃和決策，制定可以用于制造的方案，并使方案實施的技術。

設計的范疇不斷擴大，從單純產品設計－全壽命周期設計；設計的組織形式上，從傳統(tǒng)的順序設計方式－并行設計方式；設計手段上，傳統(tǒng)的手工設計－現(xiàn)代化計算機輔助設計。5…方法維產品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設計優(yōu)化設計

模塊化設計

從系統(tǒng)工程的觀點分析，現(xiàn)代設計技術是一個由時間維、邏輯維和方法維共同組成的三維系統(tǒng)。6…方法維產品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設計優(yōu)化設計

模塊化設計

是反映按時間順序的設計過程。產品規(guī)劃--需求分析、市場預測、可行性分析、總體參數(shù)、制約條件和設計要求；方案設計--功能原理設計，確定原理方案；技術設計--將產品的功能原理具體化為機器產品及其零部件的具體結構；施工設計--指工程圖繪制，工藝文件編寫，說明書編寫等。現(xiàn)代設計技術的時間維7

是解決問題的邏輯步驟。分析--明確設計任務本質；綜合--綜合各種因素，探求解決方案；評價--對多種方案進行比較和評定，方案調整和改進；決策--確定最佳的設計方案現(xiàn)代設計技術的邏輯維…方法維產品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設計優(yōu)化設計

模塊化設計

8是指設計過程中的各種思維方法和工作方法。

傳統(tǒng)設計采用知覺法、類比法等經驗為主的設計方法。

現(xiàn)代設計技術采用各種先進的設計理論、方法和工具?，F(xiàn)代設計技術的方法維…方法維產品規(guī)劃方案設計技術設計施工設計分析綜合評價決策時間維邏輯維可靠性設計優(yōu)化設計

模塊化設計

應用現(xiàn)代設計技術的目的是什么？9

新產品開發(fā)是一個技術創(chuàng)新和價值實現(xiàn)的過程，大致可分為市場分析、產品設計、產品制造和市場營銷四個階段10有兩個重要的特點：

1）新產品開發(fā)過程源于市場、歸于市場，也就是說，市場既是新產品開發(fā)的出發(fā)點，又是新產品開發(fā)的歸宿，新產品開發(fā)成功與否，要接受市場的最終檢驗。11

2）新產品開發(fā)過程涉及企業(yè)內部眾多部門，受到企業(yè)內部各種因素和企業(yè)外部各種條件的影響。內部因素包括：企業(yè)本身的人員素質、管理水平、技術水平、經濟實力等。外部條件包括：相關技術的現(xiàn)實發(fā)展水平，當時當?shù)厮芴峁┑募夹g手段（材料、元件、設備等），以及國家的有關政策、法律等。在新產品開發(fā)中，哪些是事關功敗垂成的核心因素呢？12（2）現(xiàn)代設計技術的核心因素

現(xiàn)代設計的核心因素：質量、時間和成本：

質量：滿足用戶功能要求，符合有關法律、標準和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理壽命，方便使用和維護保養(yǎng)，用戶培訓、質量保證和維修服務；

成本：產品成本、合理利潤、一次性安裝費用和經常性維修費用。

時間：設計開發(fā)的周期，供貨的時間、方式等方面的適應能力。132.現(xiàn)代設計技術的特點

（1）系統(tǒng)性強調用系統(tǒng)的觀點處理設計問題。整體上把握涉及對象，考慮對象與人、環(huán)境的聯(lián)系。

（2）動態(tài)性要考慮產品的靜態(tài)特性，和實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特性，考慮與周圍環(huán)境的物資、能量及信息的交互。

142.現(xiàn)代設計技術的特點（3）創(chuàng)造性是建立在先進的設計理論及工具，能充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造性思維，運用各種手段和方法，開發(fā)出創(chuàng)造性的產品。

（4）計算機化計算機已滲透到產品設計的各個環(huán)節(jié)，充分利用計算機的數(shù)值計算、嚴密的邏輯思維能力和巨大的信息存儲及處理能力：優(yōu)化設計、有限元分析和系統(tǒng)仿真等。

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（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化強調的是設計過程。綜合考慮產品全生命周期中的所有因素，強調并行設計。在設計過程中，用優(yōu)化的理論與技術，對產品進行方案優(yōu)選、結構優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，達到整體優(yōu)化。

自動化主要依靠計算機輔助設計技術和自動建模技術。依靠強大的商品化CAD軟件的支撐，實現(xiàn)設計虛擬化。三維建模，能在虛擬的環(huán)境中觀察和評價。

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（6）主動性現(xiàn)代設計在設計初期，就對產品全生命周期的各種可能做出準確預測，減少故障的發(fā)生，體現(xiàn)了主動性。17主體技術基礎技術支撐技術應用技術傳統(tǒng)設計理論與方法各產品領域知識與技術計算機輔助設計技術現(xiàn)代設計方法學可信性設計技術設計試驗技術相關學科與技術先進制造工藝材料科學自動化技術系統(tǒng)管理技術自然科學政治經濟文化社會科學市場營銷學……….現(xiàn)代設計技術體系結構框圖二、現(xiàn)代設計技術體系CAD技術、優(yōu)化設計、有限元分析、虛擬設計和工程數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設計、模塊化設計、反求工程、綠色設計、模糊設計和工業(yè)設計等?？煽啃栽O計、安全性設計、動態(tài)設計、疲勞設計、耐腐蝕設計、健壯設計和人機工程設計等。產品的性能試驗、可靠性試驗、數(shù)字仿真試驗和虛擬試驗等。18（1）基礎技術傳統(tǒng)的設計理論與方法。運動學、動力學等。

（2）主體技術

計算機輔助設計技術。數(shù)值計算、對信息和知識的獨特處理能力。CAD技術、優(yōu)化設計、有限元分析、虛擬設計和工程數(shù)據(jù)庫。19

（3）支撐技術設計信息的處理、加工、推理與驗證提供多種理論、方法和手段的支撐。

現(xiàn)代設計方法學：系統(tǒng)設計、模塊化設計、反求工程、綠色設計、模糊設計和工業(yè)設計等。

可信性設計：可靠性設計、安全性設計、動態(tài)設計、疲勞設計、耐腐蝕設計、健壯設計和人機工程設計等。

設計試驗技術：產品的性能試驗、可靠性試驗、數(shù)字仿真試驗和虛擬試驗等。20

（4）應用技術：針對實用的目的，解決各類具體產品設計領域的技術。機床、汽車、工程機械等。21

本節(jié)要點反求工程的定義、分類、應用反求工程設計的基本步驟反求工程的關鍵技術反求工程設計技術(ReverseEngineering,RE)22反求工程（反向工程、逆向工程）

1.新產品開發(fā)的模式

（1）正向工程

是根據(jù)零件最終所承擔的功能，從無到有，從概念設計出發(fā)，進行方案設計、技術設計、施工設計，最終完成產品開發(fā)和制造零件。一、反求工程的含義2324

（2）反向工程(反求工程、逆向工程)

是從產品的有關信息（實物、軟件和影像等）尋找這些信息的科學依據(jù)，加以消化和吸收，再現(xiàn)出產品，產品的CAD模型是在這些信息的基礎上建立的。2526

2.反求工程分類

根據(jù)產品信息的來源不同分為：

實物反求－產品的實物模型；

軟件反求－圖樣、數(shù)控程序、技術文件；

影像反求－圖片、照片或影像等。27

3.實物反求工程

按照現(xiàn)有零件的實物模型，利用各種數(shù)字化技術及CAD技術重新構造樣件CAD模型的過程。

基本過程是：測量；將所獲得的特征數(shù)據(jù)借助于計算機重構反求對象模型；對重建的模型進行創(chuàng)新改進、分析；進行數(shù)控編程，快速加工出產品。以CAD/CAM軟件為基礎的反求工程應用越來越廣泛。反求工程的目的是完成反求對象的仿制和改進。28

（1）在沒有原始設計CAD模型和沒有設計圖紙的情況下，在對實物進行測量的基礎上重構其CAD模型或進一步生成零件的設計圖紙，并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的NC代碼或應用快速原型技術，加工復制出一個相同的零件；4.實物反求工程的應用29

（4）在批量生產中，每個產品的外形都有著細微的差異這時通過反求工程建立的CAD模型，可以作為工業(yè)檢測的重要依據(jù)；30（5）藝術品、考古文物的復制31

（6）人體中骨頭和關節(jié)等的復制、假肢的制造（7）特種服裝、頭盔的制造，要以使用者的身體為原始設計依據(jù)，用RE建立人體的幾何模型

反求工程的實現(xiàn)需要多種途徑和手段，涉及影響因素也很多，如：信息源的形式；反求對象的形狀、結構和精度要求；制造企業(yè)的軟件、硬件條件及工程技術人員的素質。反求工程不同于一般常規(guī)產品的仿制，一般采用此技術開發(fā)的產品往往比較復雜，一般都由復雜曲面構成，精度要求也高，所以必須借助于計算機輔助（CAX）技術手段。32二、反求工程設計的基本步驟

（1）分析階段

反求對象的功能原理、結構形狀、材料性能、加工工藝。明確其關鍵功能和關鍵技術。通過分析可以確定實物的技術指標和幾何元素之間的拓撲關系；33二、反求工程設計的基本步驟

（2）再設計階段

①根據(jù)分析結果和實物模型的幾何元素拓撲關系，制定零件的測量規(guī)劃，確定測量設備、測量順序和精度等；②修正測量數(shù)據(jù)，剔除測量數(shù)據(jù)中的壞點、明顯不合理的測量結果；③按照修正后的測量數(shù)據(jù)以及反求對象的幾何元素托仆關系，利用CAD系統(tǒng)，重構幾何模型；④再設計，創(chuàng)新和改進。34二、反求工程設計的基本步驟

（3）反求產品的制造階段

按通常的制造方法，完成制造，并采用一定的檢測手段，進行結構和功能檢測，修改設計。3536

（1）反求對象分析

根據(jù)實物，分析其功能、原理、材料性能、加工工藝等。是反求工程成敗的關鍵。1)反求對象的功能及原理分析

分析了解實物所具有的功能，以及實現(xiàn)功能的原理和方法，獲得原理方案。2)反求對象的材料分析材料成分的分析，材料組織結構分析和材料的性能檢測等。三、反求工程的關鍵技術373)反求對象的加工、裝配工藝分析

對反求對象進行分析，怎樣加工和裝配來保證其性能要求。4)反求對象的精度分析

產品精度直接影響到產品性能。包括反求對象形體尺寸的確定和精度分配等。進行精度分配時，需考慮產品的精度指標，技術條件和工作原理，企業(yè)的生產技術水平和國家技術標準等。385)反求對象的造型分析

造型設計運用工業(yè)美學、產品造型原理、人機工程學原理，對產品外形，色彩，質地，提高外觀質量，舒適性及方便性。6)反求對象的系列化、模塊化分析

系列化和模塊化有利于產品的多品種、多規(guī)格和通用化設計，以提高質量，降低成本。39（2）反求對象的幾何參數(shù)采集

是一個關鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)反求對象，確定其形體的尺寸。實物反求中，確定形體尺寸，可以采用的手段有：40

1.以圓規(guī)、卡尺、千分尺等簡易測量工具進行手工測量；2.采用機械接觸式坐標測量設備；3.采用激光、數(shù)字成像、聲學等非接觸測量設備。此方法能得到較為精確模型數(shù)據(jù)，但相應的測量設備也較昂貴，對技術人員的要求也高。

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接觸式測量是通過傳感頭與實物接觸而記錄實物表面的坐標位置?？煞譃辄c接觸式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式數(shù)據(jù)采集。探針尖逐點移動是點接觸式數(shù)據(jù)采集。采樣頭連續(xù)移動是連續(xù)式數(shù)據(jù)采集。42

接觸式測量精度一般較高，但測量速度效率較低。

三坐標測量機CMM（3D-CoordianateMeasureMachine）是一種接觸式測量設備。不適合大塊曲面的大量點的測量，也不能對橡膠、黏土、彈塑性材料、超薄材料進行測量。德國zeiss公司CONTURASELECT型三坐標測量機

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非接觸式測量主要有基于光學、聲學、磁學等原理，將一定的物理模擬量通過適當?shù)乃惴ㄞD化為實物表面的坐標點。(1)結構光法，是將條形光、柵格光投影到被測物體表面，并捕捉被曲面反射后的圖像，通過圖像的分析獲得三維點的坐標。

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非接觸式測量主要有基于光學、聲學、磁學等原理，將一定的物理模擬量通過適當?shù)乃惴ㄞD化為實物表面的坐標點。(2)激光測距法，是將激光束的飛行時間轉化為被測點與參考平面之間的距離。(3)聲納測量儀，利用聲音發(fā)射到被測物體后產生回聲的時間差來計算與被測點的距離。

464748上海數(shù)造機電科技有限公司3DSS便攜式三維照相測量儀

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范圍：10mm～10m

德國GOM公司

ATOS三維光學測量系統(tǒng)50英國3DScanners公司的REPLICA激光快速掃描儀51北京機床研究所LSH654型3D激光掃描系統(tǒng)52美國Surveyor1200立體激光掃描系統(tǒng)53深圳海信逆向工程有限公司Lacus系列激光掃描測量儀54

逐層掃描測量方法有非破壞性測量和破壞性測量兩種：(1)非破壞測量有超聲波、CT(ComputedTomography）和核磁共振法（MRI）。(2)破壞性測量有CGI，是美國的公司的，逐層除去材料的方法，獲得界面圖像，來得到輪廓尺寸。5556（3）模型重構技術

模型重構，就是根據(jù)所采集的實物幾何數(shù)據(jù)在計算機內重構實物模型的技術。測量后的數(shù)據(jù)，一般都是點云，常達幾十萬甚至上百萬個數(shù)據(jù)點。

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重構過程就是采用適當?shù)乃惴▽⒓械娜齻€測量點連成小三角片，各個三角片之間不能有交叉、重疊、穿越或存在縫隙，從而使眾多的小三角片連接成分片的曲面。59

2)網(wǎng)格模型生成通過適當?shù)姆椒ㄉ扇蔷W(wǎng)格模型。三角網(wǎng)格化計算、三角化數(shù)據(jù)優(yōu)化?？梢蚤_發(fā)配套的專用模型重構軟件，也可采用通用的反求工程模型重構軟件生產網(wǎng)格模型。

3)網(wǎng)格模型后處理小三角面片數(shù)量較大，在精度允許的范圍內，有必要對三角網(wǎng)格簡化?？锥?、縫隙和重疊等缺陷，需要對其進行修補。

1)數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)量極大，并包含一些噪聲數(shù)據(jù)。對原始數(shù)據(jù)進行過濾、篩選、去噪、平滑和編輯等操作。

60掃描后的點云數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理后的三角面片圖61實物原型掃描后的點云數(shù)據(jù)處理后的三角面片圖曲面圖62

目前，已有商品化的反求工程軟件進行反求模型重構：美國Imageware公司的Surfacer軟件英國Delcam公司的Copycad軟件美國Raindrop公司的Gemgicstudio軟件一些主流的CAD/CAM軟件系統(tǒng)中也有反求工程模塊：UG中的PointcloudPRO/E中的Pro/Icemsurf、Pro/designer、Pro/scantoolsCimatron中的Reverseengineering

國內也有軟件開發(fā)：浙江大學、華中科技大學、南京航空航天大學、西安交通大學。

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本節(jié)要點綠色產品的定義和特點綠色設計的定義綠色設計研究的主要內容綠色設計的原則第二節(jié)現(xiàn)代設計方法綠色設計(GreenDesign)64一、.綠色設計產生的背景1.綠色設計是綠色消費的產物地球生態(tài)環(huán)境急劇惡化。制造業(yè)每年產生55億噸無害廢物，7億噸有害廢物。歐洲，80萬噸的電視機、計算機設備、收音機和300萬噸廢舊汽車。（1）綠色消費是指人類的消費活動無害于環(huán)境，即無污染或最小污染的消費。綠色設計是由綠色產品的誕生所引申的一種設計方法65（2）綠色消費是指人類的消費活動應做到對自然資源的適度利用和綜合利用。

（3）綠色消費是是指人類的消費活動應符合生態(tài)系統(tǒng)物質和能量流通的規(guī)律。

綠色消費是通過實行綠色產品制度來得以傳播和擴展的。1978，德國，綠色產品制度，貼上綠色標志。2.綠色設計是可持續(xù)發(fā)展的有效途徑綠色技術是以節(jié)約資源能源為目標；以保護環(huán)境為準則。6620世紀80年代。有關資料常見的綠色產品定義有幾種：

（1）綠色產品是指以環(huán)境和環(huán)境資源保護為核心概念而設計產生的、可以拆卸和分解的產品，其零部件經過翻新處理后可以重新利用。

（2）刊登在美國《幸福》雙周刊上一篇題為“為再生而制造產品”的文章認為：綠色產品是將重點放在減少部件，使原材料使用合理化并能進行回收處理的產品。二、綠色產品的定義和特點67（3）還有人把綠色產品歸納為:綠色產品是指從生產到使用乃至回收的整個過程都符合特定的環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害小，以及可以再生或回收、循環(huán)、再利用的產品。（4）也有人把綠色產品看成:綠色產品是指其使用壽命完結時，部件可以翻新和重新利用的產品。

綠色產品是指在產品全生命周期內，包括原材料制備、設計、制造、包裝、運輸、使用、回收、再用或再生過程，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，對資源利用率最高，能源消耗最低的產品。68綠色產品的特點：

（1）優(yōu)良的環(huán)境友好性。各個環(huán)節(jié)對環(huán)境無害或危害極小。清潔的原材料、清潔的工藝過程；使用時，對使用者沒有危害；報廢后很少產生廢棄物。

（2）最大限度地利用材料資源。減少材料的使用量和種類；盡量簡化產品結構；材料最大限度的再利用。

（3）最大限度地節(jié)約能源。各個環(huán)節(jié)所消耗的能源最少。69三、產品的生命周期從市場營銷的角度：

產品生命周期是指從新產品投入市場到退出市場的生命周期過程：產生、成長、成熟和衰退。從設計開發(fā)的角度：

傳統(tǒng)產品生命周期：從環(huán)境中提取原材料，加工成成品，并流通給消費者使用。70綠色產品生命周期：從原材料生產、生產制造、裝配、包裝、運輸、銷售、使用直至回收重用及處理處置所涉及的各個階段總和。綠色產品生命周期包括以下五個過程，即：①綠色產品規(guī)劃及設計開發(fā)過程；②綠色產品制造與生產過程；③產品使用過程；④產品維護與服務過程；⑤廢棄淘汰產品的回收、重用及處理處置過程。7172綠色產品是20世紀80年代末期世界各國為適應全球環(huán)保戰(zhàn)略，進行產業(yè)結構調整的產物。由于發(fā)展歷史不長，綠色產品至今尚無嚴格準確的行業(yè)標準，但從消費市場來看，目前得到公認的綠色標準包括以下三條：四、綠色產品的評價標準及其認證

73①產品在生產過程中少用資源和能源，并且不污染環(huán)境。②產品在使用過程中能耗低，不會對使用者造成危害，也不會產生環(huán)境污染物。

③產品使用后易于拆卸、回收、翻新或能夠安全廢置并長期無慮。四、綠色產品的評價標準及其認證74只有經過嚴格認證，獲得綠色標志（或稱環(huán)境標志）的產品才是綠色產品。綠色產品的概念是20世紀70年代在美國政府起草的環(huán)境污染法規(guī)中首次提出的。但真正的綠色產品首先誕生于前聯(lián)邦德國。1987年該國實施一項被稱為“藍天使”的計劃，對在生產和使用過程中都符合環(huán)保要求，且對生態(tài)環(huán)境和人體健康無損害的商品，環(huán)境標志委員會則授予孩產品綠色標志。這就是第一代綠色標志75

1978，德國最早使用綠色標志的。目前，已達7500多種。其后日本、美國、加拿大等國也相繼建立自己的綠色標志認證制度，以保證消費者自識別產品的環(huán)保性質，同時鼓勵廠商生產低污染的綠色產品。

綠色標志：是一種產品的證明性商標，受法律保護，是經過嚴格檢查、檢測、綜合評定，并經專門機構批準使用的標志。德國藍天使中國環(huán)境標志76匈牙利韓國美國瑞典

泰國克羅地亞新加坡澳地利77

典型的綠色產品：

綠色汽車：節(jié)約能源、回收利用率高、不污染環(huán)境。電動汽車、天然氣汽車、甲醇汽車和太陽能汽車。如日本豐田汽車的馬自達HR-X2型汽車，用液氫做為原料，不產生二氧化碳，耗資57億日元。1992年，擁有15410輛電動汽車?；窘Y構高碳聚纖維強化的塑料做成，可以100％回收利用。78

綠色電腦：耗電只有一般電腦的25％；采用的平面顯示屏產生的輻射比陰極射線管屏少，增加了防輻射安全；能利用特別設計的高效太陽能電池供電；IBM1991年以來開發(fā)出12種型號易于分解、低電耗的電腦，僅有3個螺釘，拆卸方便。機身用再生塑料制成，可回收，貴重金屬零件翻新后組裝在新機器上出售，對余下的則賣給玩具制造商，制造高科技玩具。79

綠色冰箱：耗電少，結構簡單，不用氟里昂。英國太陽能冰箱，箱內安裝了9片的光電板，通過太陽能的照射發(fā)出的電流，為冰箱制冷提供能量。

綠色照相機、綠色紡織品、綠色建筑、綠色食品等。

我國于1993年實行綠色標志認證制度，并制訂了嚴格的綠色標志產品標準，目前涉及七類產品，即家用制冷器具、氣溶膠制品、可降解地膜、車用無鉛汽油、水性涂料和衛(wèi)生紙。迄今為止，已有11家企業(yè)的18種產品獲得了綠色標志。80五、綠色設計（GreenDesign）1.傳統(tǒng)產品設計

考慮的是產品的基本屬性，如功能、質量、壽命、成本等，很少考慮環(huán)境屬性?；厥章实?，資源、能源浪費嚴重，污染環(huán)境。81

不足：產品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)順序進行，反復次數(shù)多，開發(fā)周期長，開發(fā)費用高；

很少考慮環(huán)境屬性，結構復雜，拆卸回收難度大，造成大量資源、能源浪費，并且污染環(huán)境；

設計人員的環(huán)境意識不強，對綠色產品和綠色設計的認識不很明確；產品難于適應市場競爭和持續(xù)發(fā)展的需要。82環(huán)境屬性：可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性基本屬性：功能、質量、壽命、成本考慮各環(huán)節(jié)資源、能源的合理利用、環(huán)境保護和勞動者保護2.

綠色設計

綠色設計是以保護環(huán)境資源為核心的設計過程，在產品全生命周期內優(yōu)先考慮的是產品的環(huán)境屬性，在滿足環(huán)境目標的同時保證產品的基本性能和使用壽命。83綠色設計與傳統(tǒng)設計在設計依據(jù)、設計人員、設計工藝和技術、設計目的等方面都存在不同。比較因素傳統(tǒng)設計綠色設計設計依據(jù)依據(jù)用戶對產品提出的功能、性能、質量及成本要求來設計依據(jù)環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標與產品功能、性能、質量及成本要求來設計設計人員設計人員很少或沒有考慮到有效的資源再生利用及對生態(tài)環(huán)境的影響要求設計人員在產品構思及設計階段，必須考慮降低能耗、資源重復利用和保護生態(tài)環(huán)境設計技術或工藝在制造和使用過程中很少考慮產品回收，有也僅是有限的材料回收，用完后就被廢棄在產品制造和使用過程中可拆卸、易回收，不產生毒副作用及保證產生最少的廢棄物設計目的為需求而設計為需求和環(huán)境而設計，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求產品傳統(tǒng)意義上的產品綠色產品或綠色標志產品84綠色設計的特點：（1）擴大了產品的生命周期（2）綠色設計是并行閉環(huán)設計（3）綠色設計有利于保護環(huán)境，維護生態(tài)系統(tǒng)平衡（4）綠色設計可以防止地球上礦物資源的枯竭（5）綠色設計的結果是減少廢棄物數(shù)量及其處理的棘手問題

綠色設計與傳統(tǒng)設計的根本區(qū)別在于：綠色設計要求設計人員在設計構思階段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保護生態(tài)環(huán)境與保證產品的性能、質量、壽命、成本的要求列為同等的設計目標，并保證在生產過程中能夠順利實施。85六、綠色設計研究的主要內容

（1）綠色設計的材料選擇與管理要考慮產品的使用性能和要求，材料對環(huán)境的影響，無毒、無污染、易回收、可重用、易降解。86六、綠色設計研究的主要內容

（2）產品的可回收性設計考慮零部件回收再用的可能性、回收處理