面向綠色性能優(yōu)化的產(chǎn)品族模塊再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別

賴榮燊 林文廣 吳永明

1.廈門理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廈門，3610242.貴州大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽,550003

0 引言

隨著全球資源、能源消耗以及環(huán)境惡化等問題的凸顯，環(huán)境保護(hù)意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展理念不斷深入人心。企業(yè)不僅要滿足多樣化個(gè)性化的客戶需求，還需遵守日益嚴(yán)格的環(huán)保法律法規(guī)。作為當(dāng)前主流生產(chǎn)模式，大批量定制實(shí)現(xiàn)了通過接近大批量生產(chǎn)的成本、質(zhì)量和效率，來向客戶提供高度個(gè)性化產(chǎn)品的需求，基于平臺(tái)的產(chǎn)品族設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)大批量定制的關(guān)鍵使能手段之一，已在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有產(chǎn)品族設(shè)計(jì)研究主要集中于平臺(tái)構(gòu)建、產(chǎn)品族建模、通用性與多樣性權(quán)衡等方面，而對(duì)產(chǎn)品族生命周期的環(huán)境因素考慮不足。制造企業(yè)要想建立和保持其競爭優(yōu)勢(shì)，必須將綠色設(shè)計(jì)理念融入大批量定制生產(chǎn)模式，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族綜合性能最優(yōu)化。

綠色設(shè)計(jì)與大批量定制技術(shù)體系集成研究方面已經(jīng)有了一些進(jìn)展。吳迪沖等[1]通過分析大批量定制中的綠色性能以及綠色制造與大批量定制的相通性，提出了面向綠色制造與大批量定制的一般生產(chǎn)模式；張雷等[2-6]針對(duì)大批量定制模式下面向綠色設(shè)計(jì)的產(chǎn)品信息模型、產(chǎn)品族規(guī)劃、配置設(shè)計(jì)與知識(shí)重用等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究；KIM等[7]提出了面向產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的可持續(xù)產(chǎn)品平臺(tái)識(shí)別方法；魏巍等[8]將綠色理念貫穿產(chǎn)品全生命周期，提出了基于環(huán)境資源屬性的產(chǎn)品集成信息模型和產(chǎn)品平臺(tái)模塊劃分方法。以上研究已為企業(yè)開展綠色產(chǎn)品族規(guī)劃提供理論與方法支持，但因尚未制定針對(duì)綠色性能的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和/或消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品環(huán)保性能關(guān)注不足等，此前一些企業(yè)在規(guī)劃產(chǎn)品族時(shí)很少甚至未將綠色性能約束考慮在內(nèi)，因此在當(dāng)前形勢(shì)下亟需開展產(chǎn)品族綠色化工程[9]。然而，因存在資源與經(jīng)濟(jì)等約束，企業(yè)無法對(duì)產(chǎn)品族所有模塊同時(shí)開展優(yōu)化設(shè)計(jì)來提升其綠色性能，故應(yīng)對(duì)面向綠色性能優(yōu)化的產(chǎn)品族模塊再設(shè)計(jì)工作的優(yōu)先次序進(jìn)行識(shí)別。

本文基于產(chǎn)品族層次結(jié)構(gòu)模型，從通用性角度判別功能模塊的相對(duì)重要性,構(gòu)建了模塊實(shí)例的綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別采用模糊層次分析法(fuzzy analytic hierarchy process, FAHP)和灰色關(guān)聯(lián)分析法(grey relational analysis, GRA)計(jì)算模塊實(shí)例的綠色性能評(píng)價(jià)值；結(jié)合功能模塊相對(duì)重要性與模塊實(shí)例綠色性能評(píng)價(jià)值來確定再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序，輔助企業(yè)開展產(chǎn)品族模塊再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序決策。

1 產(chǎn)品族層次結(jié)構(gòu)模型與模塊通用性

通用模塊作為所有變型產(chǎn)品的共享元素，其再設(shè)計(jì)可提升整個(gè)產(chǎn)品族的綠色性能，但必須兼顧通用模塊再設(shè)計(jì)對(duì)所有變型產(chǎn)品、關(guān)聯(lián)模塊的影響，從而導(dǎo)致再設(shè)計(jì)難度明顯增加，因此應(yīng)賦予最大權(quán)值；個(gè)性模塊的再設(shè)計(jì)僅影響某一變型產(chǎn)品的綠色性能，故對(duì)其賦予較小權(quán)值；對(duì)于變型模塊和不完全通用模塊，其權(quán)值居中。因此定義Ck=ωk/N(ωk=1,2,…,N)為功能模塊Fk的通用性指標(biāo),用來反映功能模塊類型對(duì)再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序的影響。

圖1 產(chǎn)品族層次結(jié)構(gòu)模型Fig.1 Hierarchical structure model of product family

2 模塊實(shí)例綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于綠色設(shè)計(jì)理念的核心思想，產(chǎn)品族綠色化再設(shè)計(jì)的目標(biāo)是減少產(chǎn)品族全生命周期的資源與能源消耗以及有害物質(zhì)排放，使產(chǎn)品便于回收和循環(huán)利用。合理評(píng)估產(chǎn)品族模塊實(shí)例的綠色性能是成功開展產(chǎn)品族綠色化工程的基礎(chǔ)。張雷等[4]從拆卸性能、回收性能、使用壽命及環(huán)境影響4個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品族基本配置單元(模塊實(shí)例)的綠色性能進(jìn)行了量化分析；張城等[10]從拆卸性能、回收性能、材料環(huán)境性能、制造環(huán)境性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)化度等角度構(gòu)建了產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)單元(零部件)環(huán)境優(yōu)化潛力的評(píng)價(jià)體系；TIAN等[11]從環(huán)境屬性、能量屬性、資源屬性、經(jīng)濟(jì)屬性等維度構(gòu)建了冰箱的綠色性能評(píng)估層次結(jié)構(gòu)模型；CERDAN等[12]提出了生態(tài)設(shè)計(jì)的八大改進(jìn)策略：①減少材料種類并選擇最合適的材料；②降低生產(chǎn)階段的環(huán)境影響；③優(yōu)化運(yùn)輸環(huán)節(jié)；④降低使用階段的環(huán)境影響；⑤延長產(chǎn)品使用周期；⑥簡化產(chǎn)品拆卸過程(面向拆卸的設(shè)計(jì))；⑦面向重用的設(shè)計(jì)；⑧面向回收利用的設(shè)計(jì)。基于以上研究成果，結(jié)合產(chǎn)品全生命周期技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性和環(huán)境協(xié)調(diào)性的綠色度評(píng)價(jià)原則[9]，構(gòu)建產(chǎn)品族模塊實(shí)例綠色性能評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系，其中包含目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B和指標(biāo)層C，如圖2所示。

圖2 模塊實(shí)例綠色性能評(píng)估體系Fig.2 Green performance evaluation system for model instance

在上述評(píng)估體系中，設(shè)計(jì)性能準(zhǔn)則中的設(shè)計(jì)可靠性指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例的設(shè)計(jì)時(shí)間、穩(wěn)健性、設(shè)計(jì)信息的集成度與協(xié)調(diào)性等；結(jié)構(gòu)合理性指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例易制造性、接口標(biāo)準(zhǔn)化程度、結(jié)構(gòu)的開放性等；工藝合理性指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例的生產(chǎn)類型、易加工性、材料與毛坯選擇的合理性等。經(jīng)濟(jì)性能準(zhǔn)則中的生命周期成本指標(biāo)不僅考慮設(shè)計(jì)、制造和營銷成本，還需考慮消費(fèi)者使用成本和最終處理成本；生命周期效益指標(biāo)同時(shí)考慮企業(yè)、用戶和社會(huì)效益；效益費(fèi)用比指標(biāo)反映計(jì)算期內(nèi)模塊實(shí)例的盈利能力。環(huán)境性能準(zhǔn)則中的人員健康損害指標(biāo)用來判斷從原材料制備、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)、流通、使用到回收處理和再利用的全過程是否實(shí)現(xiàn)了良好的勞動(dòng)保護(hù)；生態(tài)環(huán)境損害指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例生命周期內(nèi)對(duì)水資源、大氣、土壤等的破壞作用，涉及廢水、有毒物質(zhì)、懸浮顆粒和固體廢棄物排放，以及噪聲、振動(dòng)和射頻輻射等；生命周期資源消耗指標(biāo)主要考慮材料資源、設(shè)備資源、人力資源和信息資源等；生命周期能源消耗指標(biāo)主要考慮能源種類、消耗量、利用率、回收率、獲取形式以及環(huán)境協(xié)調(diào)性等?；厥招阅軠?zhǔn)則中的回收可能性指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例的材料資源類型(如可再生資源或不可再生資源等)；回收處理方式指標(biāo)主要考慮模塊實(shí)例整體回收使用、材料回收、焚燒或填埋等回收方法；回收價(jià)值指標(biāo)主要考察回收所帶來的收益與回收成本；回收結(jié)構(gòu)工藝性指標(biāo)主要反映實(shí)現(xiàn)回收的難易程度與回收結(jié)構(gòu)的合理性。拆卸性能準(zhǔn)則通過模塊實(shí)例間的連接關(guān)系、結(jié)構(gòu)深度和拆卸能耗進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。包裝性能準(zhǔn)則通過包裝材料種類、包裝材料用量、包裝再利用性和包裝回收性進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]。

通過對(duì)各個(gè)指標(biāo)的深入分析與模糊量化(利用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)理論中的優(yōu)、較優(yōu)、中、較差、差表示，相對(duì)值衡量分別為9-7-5-3-1)，采用專家打分法建立產(chǎn)品族模塊實(shí)例綠色性能評(píng)價(jià)表，當(dāng)某個(gè)指標(biāo)的分值較大時(shí)，則表示模塊實(shí)例在該方面具有較優(yōu)的綠色性能，見表1。為方便計(jì)算公式表達(dá)，將指標(biāo)層中的21個(gè)指標(biāo)自上而下分別用f1,f2,…,f21表示。

3 產(chǎn)品族模塊再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別

3.1 基于FAHP的模塊綠色性能評(píng)價(jià)與再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別

模糊層次分析法(FAHP)是一種多準(zhǔn)則決策方法，它對(duì)定性問題進(jìn)行定量分析，將人對(duì)事物的認(rèn)知強(qiáng)弱程度用模糊數(shù)來表示，克服了層次分析法(analytic hierarchy process, AHP)判斷矩陣一致性檢驗(yàn)困難、一致性標(biāo)準(zhǔn)缺乏科學(xué)依據(jù)等缺陷，并擴(kuò)展了AHP的適用范圍。采用FAHP計(jì)算各準(zhǔn)則的權(quán)重以及每一準(zhǔn)則所對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重的步驟如下[13]。

(1)建立模糊互補(bǔ)判斷矩陣。通過因素間的兩兩比較判斷，采用“兩個(gè)因素對(duì)其上層指標(biāo)(準(zhǔn)則)的相對(duì)重要程度”的方式進(jìn)行定量表達(dá)，若采用表2所示的0.1～0.9標(biāo)度法進(jìn)行數(shù)量標(biāo)度，則得到模糊互補(bǔ)判斷矩陣R=(rij)n×n(i,j=1,2,…,n)，其中，rii=0.5表示因素ri與其自身相比同等重要；若rij∈[0.1, 0.5)，則表示因素rj比因素ri重要；若rij∈(0.5, 0.9]，則表示因素ri比因素rj重要。

表2 0.1～0.9標(biāo)度法及其含義

(2)權(quán)重計(jì)算。若R=(rij)n×n為模糊互補(bǔ)判斷矩陣，而W=(W1,W2,…,Wi,…,Wn)為R的權(quán)重向量，則利用文獻(xiàn)[14]提出的通用公式來求解模糊互補(bǔ)判斷矩陣的權(quán)重，其表達(dá)式如下：

(1)

式中，Wi為因素ri的權(quán)重。

(3)一致性檢驗(yàn)。為判斷根據(jù)式(1)計(jì)算得到的權(quán)重值是否合理，需進(jìn)行比較判斷過程的一致性檢驗(yàn)?；谖墨I(xiàn)[15]中判斷矩陣的相容性指標(biāo)I(A,B)和特征矩陣W*的定義，計(jì)算得到判斷矩陣與其特征矩陣的相容性指標(biāo)，其表達(dá)式分別如下：

(2)

A=(aij)n×nB=(bij)n×n

W*=(Wij)n×n

(3)

Wij=Wi/(Wi+Wj) ?i,j=1,2,…,n

其中，A、B均為模糊互補(bǔ)判斷矩陣。若相容性指標(biāo)值小于特定閾值α(一般取α=0.1)，則可認(rèn)為判斷矩陣為滿意一致矩陣。α越小，表明決策者對(duì)模糊判斷矩陣的一致性要求越高。

對(duì)于多個(gè)專家參與評(píng)判的情形，每一專家根據(jù)表2給出同一因素集的模糊互補(bǔ)判斷矩陣，根據(jù)式(1)可計(jì)算得到相應(yīng)的權(quán)重集，若每一個(gè)判斷矩陣與其對(duì)應(yīng)的特征矩陣之間的相容性指標(biāo)，以及任意兩個(gè)判斷矩陣之間的相容性指標(biāo)均小于特定閾值α，則可認(rèn)為將所有權(quán)重集的均值作為因素集的權(quán)重分配向量是合理和可靠的。

基于FAHP的產(chǎn)品族模塊實(shí)例綠色性能評(píng)價(jià)與再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別方法如下：①采用FAHP計(jì)算各個(gè)指標(biāo)相對(duì)于對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層的權(quán)重以及各個(gè)準(zhǔn)則相對(duì)于對(duì)應(yīng)目標(biāo)層的權(quán)重，進(jìn)而得到21個(gè)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重；②針對(duì)所有模塊實(shí)例采用專家打分法給出21個(gè)指標(biāo)的分值；③通過加權(quán)和法計(jì)算各個(gè)模塊實(shí)例綠色性能的綜合評(píng)價(jià)值，評(píng)價(jià)值越小則表明其綠色性能越差；④計(jì)算同一功能模塊不同實(shí)例的綠色性能評(píng)價(jià)值的平均值，將該平均值除以該功能模塊的通用性指標(biāo)，得到的商值越小，表明該功能模塊在多個(gè)產(chǎn)品變型中使用且模塊實(shí)例的綠色性能較差，并將該功能模塊作為綠色化再設(shè)計(jì)的優(yōu)先選項(xiàng)。

3.2 基于GRA的模塊綠色性能評(píng)價(jià)與再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別

灰色關(guān)聯(lián)分析(GRA)是根據(jù)各因素變化曲線幾何形狀的相似程度來判斷因素之間關(guān)聯(lián)程度的方法[16]，其主要目的是將多屬性決策問題簡化為單屬性決策問題，即集成多種性能指標(biāo)值至一個(gè)[0，1]范圍內(nèi)變化的量綱一數(shù)值，以實(shí)現(xiàn)全局比較?；贕RA的模塊再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別方法的過程如下。

(1)針對(duì)所有模塊實(shí)例應(yīng)用專家打分法給出其21個(gè)指標(biāo)的分值(表1)，構(gòu)建決策矩陣Y，其表達(dá)式如下：

(4)

其中，yvt表示模塊實(shí)例t(t=1,2,…,T)對(duì)應(yīng)指標(biāo)v(v=1,2,…,V)的分值。

(2)根據(jù)打分規(guī)則，所有指標(biāo)均屬于效益型屬性(即屬性值越大越好)，利用下式對(duì)決策矩陣Y進(jìn)行處理：

(5)

yv={yv1,yv2,…,yvT}

式中，minyv、maxyv分別為yv中所有元素的最小值和最大值。

依據(jù)式(5)得到處理后的規(guī)范化矩陣X，其表達(dá)式如下：

(6)

(3)由規(guī)范化矩陣X中各個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)值構(gòu)成參考序列x0(v)={maxx1,maxx2,…,maxxV}，其中xv={xv1,xv2,…,xvT}，利用下式計(jì)算得到每個(gè)模塊實(shí)例t的指標(biāo)序列xt(v)={x1t,x2t,…,xVt}與參考序列x0(v)對(duì)應(yīng)指標(biāo)v的關(guān)聯(lián)系數(shù)ct(v)：

ct(v)=

(7)

其中，ρ為分辨系數(shù)，在[0,1]范圍內(nèi)取值。ρ越小，表明關(guān)聯(lián)系數(shù)間差異越大，區(qū)分能力越強(qiáng)，通常取ρ=0.5。

(4)對(duì)各個(gè)模塊實(shí)例(比較系列)分別計(jì)算每個(gè)指標(biāo)與參考序列對(duì)應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)的均值，其表達(dá)式如下：

(8)

其中，ct用來表達(dá)評(píng)價(jià)對(duì)象(模塊實(shí)例)與參考序列的關(guān)聯(lián)關(guān)系(關(guān)聯(lián)度)，且關(guān)聯(lián)度越小則表明其綠色性能越差。

(5)計(jì)算同一功能模塊不同實(shí)例的關(guān)聯(lián)度的平均值，將該平均值除以該功能模塊的通用性指標(biāo)，得到的商值越小，表明該功能模塊在多個(gè)產(chǎn)品變型中使用且模塊實(shí)例的綠色性能越差，并將該功能模塊作為綠色化再設(shè)計(jì)的優(yōu)先選項(xiàng)。

4 實(shí)例研究

東莞某實(shí)業(yè)有限公司是一家集產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、國內(nèi)外銷售于一體的新型現(xiàn)代化制造企業(yè)，其中電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族是其三大主打品牌之一。為順應(yīng)綠色制造時(shí)代潮流，企業(yè)擬針對(duì)電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族開展綠色化再設(shè)計(jì)試點(diǎn)工程，而模塊綠色性能評(píng)估與再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別是綠色化再設(shè)計(jì)工程的重要環(huán)節(jié)。電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族采用模塊化體系結(jié)構(gòu)，主要包含電池模塊、主控電路板模塊、電機(jī)模塊、齒輪傳動(dòng)模塊、刀刃模塊和機(jī)殼模塊等。以上模塊均屬于必選變型模塊類型，因此本實(shí)例不考慮模塊通用性對(duì)再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序的影響。

在企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中，每一功能模塊均有多個(gè)模塊實(shí)例，且各模塊實(shí)例采用相同的實(shí)現(xiàn)原理，實(shí)例總體結(jié)構(gòu)基本一致，僅在性能參數(shù)方面(電池容量、電機(jī)扭矩、產(chǎn)品功率等)存在差異，因此本實(shí)例將同一功能模塊的不同實(shí)例進(jìn)行綜合考察。經(jīng)與企業(yè)多位設(shè)計(jì)工程師和技術(shù)管理人員共同討論，根據(jù)全生命周期原則并結(jié)合評(píng)價(jià)指標(biāo)具體涵義，建立電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族功能模塊綠色性能評(píng)價(jià)表，見表3。

表3 電動(dòng)剪刀模塊綠色性能評(píng)價(jià)表

4.1 基于FAHP的優(yōu)先次序識(shí)別

采用專家打分法，建立目標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的模糊互補(bǔ)判斷矩陣、每一準(zhǔn)則相對(duì)于其對(duì)應(yīng)指標(biāo)的模糊互補(bǔ)判斷矩陣。構(gòu)建目標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的模糊互補(bǔ)判斷矩陣RA_B如下：

依據(jù)式(2)可計(jì)算得到判斷矩陣與特征矩陣的相容度為0.062 3<0.1，因此可以認(rèn)為將權(quán)重向量WA_B作為準(zhǔn)則層的權(quán)重分配是可靠的。同理可計(jì)算得到指標(biāo)層相對(duì)于對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層的權(quán)重向量，結(jié)果如下：

WB1=(0.383 3，0.333 3，0.283 3)
WB2=(0.266 7，0.316 7，0.416 7)
WB3=(0.283 3，0.283 3，0.216 7，0.216 7)
WB4=(0.25，0.25，0.25，0.25)
WB5=(0.333 3，0.333 3，0.333 3)
WB6=(0.25，0.25，0.25，0.25)

綜合準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重和指標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的權(quán)重，得到各個(gè)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量WA_C如下：

WA_C=(0.061 3，0.053 3，0.045 3，0.041 8，0.049 6，
0.065 3，0.054 8，0.054 8，0.041 9，0.041 9，0.045，
0.045，0.045，0.045，0.054 4，0.054 4，0.054 4，
0.036 7，0.036 7，0.036 7，0.036 7)

結(jié)合表3可計(jì)算得到電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族功能模塊的綠色性能綜合評(píng)價(jià)值分別為5.283 0、5.062 0、5.444 0、4.574 4、7.120 2、3.572 0，各模塊均為必選變型模塊，其通用性指標(biāo)均為1，由此可得功能模塊綠色化再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序(從前往后)為：機(jī)殼模塊，齒輪傳動(dòng)模塊，主控電路模塊，電池模塊，電機(jī)模塊，刀刃模塊。

4.2 基于GRA的優(yōu)先次序識(shí)別

基于表3中專家對(duì)每一功能模塊不同指標(biāo)的打分，利用式(4)～式(8)可以計(jì)算得到電動(dòng)剪刀產(chǎn)品族功能模塊相對(duì)于參考序列的關(guān)聯(lián)度分別為0.587、0.598、0.592、0.438、0.921、0.398，各模塊均為必選變型模塊，其通用性指標(biāo)均為1，由此可得功能模塊綠色化再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序(從前往后)為：機(jī)殼模塊，齒輪傳動(dòng)模塊，電池模塊，電機(jī)模塊，主控電路模塊，刀刃模塊。

4.3 比較分析

利用Spearman秩相關(guān)分析法[17]可求得兩個(gè)序列的相關(guān)系數(shù)為0.828 6，盡管小于Spearman秩相關(guān)系數(shù)界值表中的0.886，但通過比較排序結(jié)果可知，兩種方法所得的優(yōu)先再設(shè)計(jì)的功能模塊均為機(jī)殼模塊和齒輪傳動(dòng)模塊，其主要原因是：機(jī)殼模塊的結(jié)構(gòu)受其內(nèi)部零部件影響大，重用可能性小，且材料回收性能差，制造過程與廢棄處理時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響；齒輪傳動(dòng)模塊采用行星齒輪、傘齒輪和不完全齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝與拆卸性能差，且其必需的潤滑劑對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響較大。

5 結(jié)論

(1)針對(duì)企業(yè)產(chǎn)品族綠色化再設(shè)計(jì)的需求，構(gòu)建了產(chǎn)品族模塊實(shí)例和功能模塊綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(2)提出了基于模糊層次分析法與灰色關(guān)聯(lián)分析法的功能模塊再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序識(shí)別方法，應(yīng)用電動(dòng)剪刀實(shí)例驗(yàn)證了方法的可行性，并對(duì)2種方法得到的優(yōu)先次序進(jìn)行比較分析，以輔助企業(yè)進(jìn)行再設(shè)計(jì)決策。

然而，本文研究仍存在以下不足之處有待進(jìn)一步研究：綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置的合理性有待深入分析、比較與驗(yàn)證；模糊層次分析法基于同一準(zhǔn)則下不同指標(biāo)之間相互獨(dú)立這一潛在假設(shè)前提，而忽略了評(píng)價(jià)指標(biāo)之間必然存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系；專家對(duì)功能模塊或模塊實(shí)例的綠色性能評(píng)價(jià)采用模糊打分方式，主觀性較強(qiáng)且缺乏可靠的參考標(biāo)準(zhǔn)等。

致謝本文得到了東莞嘉航實(shí)業(yè)有限公司的支持，對(duì)此表示感謝！