《绿色设计与制造的理论和技术》试题 2024年。
1．简述传统产品设计的过程和主要不足。（10分）
传统产品设计时，通常主要考虑的是产品的基本属性，例如功能、质量、寿命、成本等，很少考虑环境属性、其设计过程为市场分析——产品设计——生产制造——销售——使用——产品废弃。按传统设计生产制造出来的产品，在其使用寿命结束后，**利用率低，资源、能源浪费严重，特别是其中的有毒有害物质，会严重污染生态环境。
传统产品设计是从摇篮到坟墓的过程。一旦设计及制造活动完成，产品设计人员和工艺人员就不在关心产品生命周期结束后所出现的问题。
传统设计过程的不足主要表现在一下几个方面：
1) 产品开发各个环节顺序(串行)进行，反复次数多，开发周期长，开发费用高。
2) 产品开发过程很少考虑产品的环境属性，结构复杂，拆卸**难度大，造成大量的资源、能源浪费，并且污染环境。
3) 产品设计人员的环境意识不强，对绿色产品和绿色设计的认识不是很明确。
4) 传统设计的产品难于适应市场竞争和持续发展的需要。
2．简述绿色技术的历史、绿色设计与制造的研究内容及国内外发展现状和趋势。（10分）
绿色技术的历史。
绿色科技是科技发展的必然趋势。20世纪70年代以来，工业污染所导致的全球性环境恶化达到了前所未有的程度，迫使人们不得不重视这种观实。日益严重的生态危机要求全世界工商企业采取共同行动来加强环境保护，以拯救人类生存的地球，确保人类的生活质量和经济持续健康发展。
进入90年代以来，各国的环保战略开始经历一场新的转折，全球性的产业结构调整呈现出新的绿色战略趋势。这就是向资源利用合理化、废弃物产生少量化、对环境无污染或少污染的方向发展。随之在全球掀起了一股“绿色浪潮”。
这种“绿色浪潮”的兴起，首先源于人们的绿色消费，然后由于绿色消费的需要逐渐引申出绿色技术。绿色消费是通过实行绿色产品制度来得以传播和扩展的。原西德于2024年最早实行了绿色产品制度，由国家权威部门审查评定绿色产品，并贴上绿色标志，让消费者选用。
目前，绿色产品已由食品扩展到日用消费品，再扩展到机电产品和住房；由农业产品扩展到工业产品；由“硬产品(实物产品)”扩展到“软产品(服务)”，整个消费领域都充满了绿色的浪潮。产品是技术的产物，由绿色产品反溯人类的生产技术，绿色技术便应运而生。绿色技术是实现可持续发展的有效途径，这是因为：
首先，绿色技术以节约资源和能源为目标。资源和能源的过度开采与消耗是造成经济不能持续发展的主要原因，而绿色技术则是通过各种技术手段和管理手段减少资源和能的利用，提高其利用效率或采用可再生资源与能源，因而可以实现经济的持续发展。其次，绿色技术以保护环境为准则。
采用绿色技术节约了资源和能源，也从另一方面减少了废弃物的产生，有利于保护环境，维持生态平衡。
绿色设计与制造的研究内容。
绿色设计研究的主要内容包括：
1 绿色设计的材料选择与管理： 一方面不能把含有有害成份与无害成份的材料混放在一起；另一方面，达到寿命周期的产品，有用部分要充分**利用，不可用部分要采用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降低到最低限度。
2 产品的可**性设计： 可**性设计是在产品设计初期充分考虑其零件和材料的**可能性、**价值大小、**处理方法、**处理结构工艺性等与**性有关的一系列问题，最终达到零件和材料资源、能源的最大利用，并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。
3 产品的装配与拆卸性设计： 现代产品不仅应具有优良的装配性能，还必须具有良好的拆卸性能，可拆卸性要求在产品设计的初期就将可拆卸性作为结构设计的一个评价准则，使所设计的结构易于拆卸，维护方便，并可在产品报废后使可重用部分能充分有效地**和重用，以达到节约资源和能源、保护环境的目的。
4绿色产品的成本分析：由于在产品设计初期，就必须考虑产品的**、再利用等性能，因此，进行成本分析时就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。对企业来说，是否支出环保费用，也会形成产品成本上的差异；同样的环境项目，在各国或地区间的实际费用也会形成企业间成本的差异。
因此，在每一设计决策时都应进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色度”好，且总成本低。
5生命周期评估(lca)生命周期评估是绿色设计的一项重要内容之一，lca能够。
量化一个产品整个生命周期对环境的影响，并提供改进的指导原则，因此，lca被认为是支持绿色设计的核心工具。lca对一个特定产品的分析包括四个方面的内容：目标定义和范围界定、清单分析、生命周期影响分析、结果评价。
绿色制造的主要研究内容包括：
绿色制造的研究内容大体上包括三部分，即用绿色产品、绿色能源以及经过绿色设计生产绿色产品的过程。
1）绿色产品设计评价系统模型的建立。
2）绿色产品清洁生产技术。
3）产品可拆卸、可**技术。
4）机电产品噪声控制技术。
5）面向环境、面向能源、面向材料的绿色制造技术。
国内外发展现状和趋势：
国外不少国家的**部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。2024年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大**已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。
目前已有20多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品”的发展，在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。国际经济专家分析认为，目前“绿色产品”比例大约为5－10%，再过10年，所有产品都将进入绿色设计家族，可**、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品。
绿色制造有关内容的研究可追溯到80年代，但比较系统的提出绿色制造的概念、内涵和主要内容的文献是美国制造工程师学会于1996 年发表的关于绿色制造的专门蓝皮书《green manufacturing》。 2024年sme又在国际互联网上发表了绿色制造的发展趋势的网上主题报告，对绿色制造研究的重要性和有关问题又作了进一步的强调和介绍。
绿色制造及其相关问题的研究近年来非常活跃。特别是在美国、加拿大、西欧等一些发达国家，对绿色制造及相关问题进行了大量的研究。 在美国，从一些国家重点实验室到国家研究中心，从东部海岸的麻省理工学院到西部海岸的berkeley加州大学，大量的研究工作正在进行。
如berkeley加州大学不仅设立了关于环境意识设计和制造的研究机构，而且还在国际互联网上建立了可系统查询的绿色制造专门网页。卡奈基美隆大学的绿色设计研究所从事绿色设计、管理、制造、法规制定等的研究和教育工作，并与**、企业、**会等广泛合作。不少企业还以企业行为投入了大量研究，如2024年美国sme学会关于绿色制造研究的圆桌会议的大多数骨干是来自企业界的负责人或代表。
美国at&t公司还在企业技术学报上发表了不少关于绿色制造的研究**。美国国家科学**会也对绿色制造中的相关问题的研究给予了高度重视和支持，如美国国家科学**会2024年资助课题报告会( nsf design & manufacturing grantees conference)所报告的与绿色制造相关的研究课题就有十余项。在此届大会上，nsf设计与制造学部主任martin-vega 博士在大会主题报告中还指出了未来制造业面临的六大挑战性问题，环境相容性问题就是其中之一，而且指出目标就是减少制造过程中的废弃物和产品环境影响到最低限度；随后，martin-vega博士又提出未来的“十大关键技术”，其中“废弃物最小化加工工艺”又是其中之一。
加拿大windsor大学建立了环境意识设计和制造实验室（ecdm lab）和基于www的网上信息库，发行了international journal of environmentally conscious design and manufacturing 杂志。对环境意识制造中的环境性设计、生命周期分析（life cycle analysis ，lca）等进行了深入的研究。ecdm lab 2024年开发了一套有关环境性设计的设计软件edit（environmental design industrial template）在欧洲，。
英国cfsd（the centre for sustainable design ）对生态设计、可持续性产品设计等进行了集中研究，并开展了有关的教育工作，发行了the journal of sustainable product design杂志。
总之，绿色制造的研究正在国际上迅速开展。特别是近年来，国际标准化组织iso发布了有关环境管理体系的iso14000系列标准，推动着绿色制造的研究更加活跃和迅速发展。国内一些高等院校和研究院所在国家科委、国家自然科学**会和有关部门的支持下对绿色制造技术进行了广泛的研究探索。
机械科学研究院已完成了国家科委“九五”攻关项目－－清洁生产技术选择与数据库的建立、机械工业**项目－－绿色设计技术发展趋势及对策研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研，在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技术发展体系，同时还进行了车辆的拆卸和**技术的研究。清华大学为创建绿色大学，已将绿色工程技术列为优先发展和支持项目，在美国“china bridge”**和国家自然科学**会的支持下，已与美国“texas tech university”先进制造实验室建立了关于绿色设计技术研究的国际合作关系，对全生命周期建模等绿色设计理论和方法进行系统研究，取得一定进展。
3、绿色设计原则中的减量设计准则有哪几种？ （10分）
通过产品的绿色设计与绿色制造，最大限度地减少对不可再生资源的耗竭性开采利用，充分利用可再生资源，尽可能地减少进入生产和消费过程的物质流和能源流。通过制造业减少产品原材料的投入和清洁生产，节约资源和减少排放，并有效控制废弃物的产生、排放总量。通过对报废产品的**再利用，提高资源的循环利用率和增强环境协调能力。
例如：绿色包装在满足保护、方便、销售和提供信息功能的条件下，应是使用材料最少而又文明的适度包装，充分体现“减量化”特征。
1）在不影响产品功能的前提之下，减少产品的体积和用料。
2）在产品设计时应力求结构之单纯及外观的简单朴实。
3）减少电镀、印刷、烫金，以咬花等方式替代。
4）减少不必要之功能。
5）减少产品制造和使用之能量消耗。
4．绿色产品设计原则中材料选择的原则是什么？（10分）
绿色材料是绿色设计的前提，而绿色材料是一种相对概念，尚处于不断发展与完善过程中，为了满足绿色设计要求，考虑两方面：
1，选择现有材料，使其与环境具有良好的环境协调性。
2，开发适合绿色设计的材料，也就是在开发新材料时，从一开始就注重与环境协调性。
总的来说在绿色设计中，应该遵循：
1，尽可能使用在自然界可循环的材料，并将自然的循环应用到其废弃和生产过程。
2，尽可能少的使用自然界中不可循环的材料。
具体的说材料选择应从以下几方面着手考虑：
1）选择绿色材料。
2）减少所用材料种类。
3）选用废弃后能自然分解并为自然界吸收的材料。
4）选用不加任何涂镀的原材料。
5）选用**材料或再生材料。
6）尽可能选用无毒材料。
5．简述拆卸设计准则的目的和设计准则的内容。 （10分）
可拆卸产品设计就是在产品设计过程中，将可拆卸性作为设计目标之一，使产品的结构不仅便于装配、拆卸和**，而且也要便于制造和具有良好的经济性。迄今为止，可拆卸产品设计尚没有系统的设计资料，因而无论对于手工设计还是利用计算机辅助设计，也就无法将可拆卸性有效地体现在产品设计中。因此，制定拆卸设计准则是实现可拆卸产品设计的首要问题。
研究生课程考核说明
一 课程考核有关事宜 考核要求 课程学习和各种教学环节，均需按培养计划规定的教学要求进行成绩考核，经考核通过才能取得规定的学分。考核分考试和考查两种。实验课 教学实践 社会实践 文献阅读等的考核方式为考查，其他课程的考核方式为考试。计分办法。考查科目按优 良 中 合格 不合格五级记分制评定成绩，考试...
2024年春季研究生课程表
备注 本学期共20周，第一周开课时间为2011年2月21日 星期一 1 此为经过核对调整后最终排定的课程表，是进行教学检查的依据，原则上不再允许调课。个别确需调整的请提前填写 北京林业大学研究生课程调课申请表 可在 研究生院主页 中心 培养 资料 处 提前一周办理调课手续。并请同学们选课及上课前及时...
研究生院课程作业
一 作业 顺序根据进度自调整 作业一 认识信息素质。信息素质熵 的测试。作业二 查询即将召开的会议。1.如何查询upcoming conference？2.请根据自己的学科领域，查找本学科领域的 upcoming conference 并说明查询方法和路径。3.列出你认为有价值的查询 upcomin...