发布时间：2023-12-11 10:07:05
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的绿色设计的步骤样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
绿色设计虽然发展的时间并不长,但是已经形成了一套完整的技术系统,有它特有的技术特点。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。设计是工业制造企业生产产品的第一步,在设计的时候要考虑到产品制造过程中的每一部,确保每一步都是于环境无害的。设计之初,设计者就应该在产品生命周期的各个环节考虑产品的环境属性,比如说机械制造成成品之后的可拆卸性、可回收性、可维护性以及可重复性等。在进行机械设计时上述性质应该作为设计时的指导原则,时刻在设计的过程中体现出来。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性。在设计的过程中,它首先是在绿色设计指导的原则下进行的,设计时需要考虑的因素很多,有产品的质量、成本、进度计划和用户要求等,在绿色设计时要考虑这些因素,确保生产产品的这些因素都是环保的。在设计时,一个很重要的因素是制造材料,由于材料不环保而导致生产的产品产生污染是现代很多机械产品的通病。在设计的过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调。在设计的各个阶段,都需要将设计信息以及评价结果等进行及时的交流和反馈等,至于整体的设计方案更是要进行反复论证,确保在制造过程中的每一个环节都是对环境无污染的,使产品设计达到最优化。
2发展工业机械绿色设计制造的途径
2.1重视绿色意识教育,建立并遵守环境保护体系
工业机械设计要实现绿色设计、绿色制造,首要的一步是重视绿色意识教育。在我国的机械行业内大力宣传环保意识,让企业的每个员工都对环保有所了解并将环保进行到底。在机械制造的整个周期中伴随的环境问题进行正确识别。只要是发现是有害环境的,立刻采取措施加以预防和有效处理。在产品设计在制造的过程中,都要以环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化,也就是说在设计和制造的过程中,每一个步骤、每一个环节都是环保的,甚至还要在设计时就要考虑到产品报废后的处理是否是符合可持续发展的原则的。
2.2注重绿色设计,实施绿色制造工艺艺术
绿色设计是绿色制造技术的核心。我们要做的环境保护是从源头上控制污染,而设计就是产品生命周期的源头。所以说实现绿色设计,就是从源头上控制环境要素,这样的方式对环保来说无疑是最有效的。绿色设计的内容应该包含三个方面:第一,选用绿色材料和绿色零部件进行设计。在设计时,必要的一步是选择制造的原材料,在选择的时候为了环保,所以最好是选用那些采用绿色工艺生产出来的原材料或者是零件。在产品的实现方式上应该选择的是节能、节水、省料的方式,这样可以保证资源发挥了最大的效用。第二,在评价设计方案时,应该采用绿色指标,比如说有节能、节水认证和再商品化率等,将这些指标作为产品设计的评价指标,这样设计出来的产品才是符合环保的观点的。第三,将产品进行绿色排序,采用第三方随机抽样的方法,让顾客对同行业同类的产品的能耗、美感、安全、健康、使用性能等做出评价,然后根据客户反馈的结果进行排序和改进。
2.3创新技术工艺,发挥环保效益
绿色设计最终会反映到生产工艺中,在生产的过程中,应该将理念落实到具体的生产技术工艺中。这样才能保证在设计中的绿色理念得以实现,才能最大限度的发挥其环保效益。在技术工艺中,每一个步骤都应该有意识的注意环境保护。比如说,在磨削加工时,采用油基磨削液会产生油气、烟雾,这样是会严重影响环境的,而且磨削液的后期处理成本太高。所以说,这种情况不能再延续下去了,要改善目前的局面,可以采用干磨削或者是准干式磨削的方式来加工,这样催环境的影响会小得多。
关键词：有机化学实验；教学；绿色化学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0088-02
师范院校担负着为未来中学教育培养后备军的重任。而作为一名合格的师范类化学专业毕业生，除了能够独立教授中学化学专业理论课之外，还应能独立开展实验课并且具备对实验课进行设计与创新的能力。有机化学实验是师范院校化学专业的必修基础课。如何能更好地提高学生学习的主动性，培养学生的实验创新能力，让学生在基础条件较差、教学经费有限的情况下能有效地利用资源开展有机化学实验，是广西等西部地区师范院校有机化学实验课教学中遇到的迫切问题。而“绿色化”教学采用先进的科学技术和教学手段，以实验过程和终端产物均达到零排放或零污染为目标，同时强调“原子经济性”的概念，能够充分利用资源和防止污染。所以，在师范院校的有机化学实验中引入绿色化学的概念，不仅能有效节约实验资源，减少化学试剂和药品的使用和污染，而且能够培养学生绿色化学思想和环境可持续发展意识。在近十年的有机化学实验教学过程中，我们总结了以下几点开展“绿色化”实验教学的经验。
一、实验内容的“绿色化”设计
目前，大多数师范院校有机化学实验课仍采用较为传统的教学模式，即基础操作实验、性质实验和基础合成实验。这其中不乏大量的重复性操作，比如分馏操作实验为基本操作实验，而在乙酰苯胺和环己烯的制备实验中同样用到，这样就存在一个操作重复进行，不仅浪费了宝贵的学时数，更消耗了大量的试剂。因此在教学内容的设计上，我们首先尽可能把基础操作实验合并到某些合成实验中，尽可能不独自训练学生的基本操作而把基本操作的训练与具体的实验结合在一起，充分利用有限的时间尽可能多做些实验。同时，把性质实验也融入到合成实验中，使学生在合成完化合物后，对化合物进行定性或定量检测，以达到性质实验的教学目的。我设计提取或合成的目标产物尽可能具有使用价值或有广西的地方持色，使学生对有机实验保持浓厚的兴趣。其次，我们加强了多步骤实验组合的探索。以往单步骤合成实验以训练学生基础操作能力为目的，实验结束后，最终产物不是简单地抛弃就是回收封存，长期积累，对环境造成极大地危害。因此我们在多步骤实验组合中把以往单步骤合成实验的产品作为下一步合成实验的原料，从而实现实验产品的综合循环利用。这种实验教学方法不仅充分体现绿色化学教育的思想，更增加了学生的学习兴趣，可谓一举而多得。比如：将乙酰乙酸乙酯的制备实验设计成多步骤合成实验，其内容包括：无水乙醇的制备，乙酸乙酯的制备和乙酰乙酸乙酯的制备。这样，一个合成实验的产物作为下一个实验的原料，当某一步的产物不够时，老师可以进行补充。
二、多媒体教学手段和网络课程的应用
我们都知道，实验操作只有多实践才能掌握，然而在学时和资金的限制下，如何让学生在有限的时间内熟练掌握实验操作技能是摆在我们面前的一个难题。为此，我们将现代化的多媒体技术应用在了有机化学实验教学中。十年来，我们采用了两步走的方针来实现教学手段的现代化。第一步：购买和引进国内外先进的获奖的多媒体教学课件，教学录像带。我们已经购买了多所高校的有机化学实验课件，如：大连理工大学的《有机化学实验》多媒体课件，高教出版社的《基础有机化学演示试验》和《减压蒸馏》教学录像带并刻成光盘。由于多媒体辅助教学引入课堂，极大提高了学生的学习兴趣，使学生在单位时间内掌握的知识比过去多得多，同时扩展了学生的知识面。第二步：实现课程教学的网络化。网络教育不仅具有突破时空限制和实现资源共享的基本特点，而且具有实现以学习者为主体的学习和协作式学习的优势，因此网络教学已经成为世界各国教育改革和发展的重要趋势。我们根据本门课程的教学需要，设计和制作了《有机化学实验》网络课程。同时，网络课程还集成了一门课程所需的所有功能，包括：实验报告的网上提交和批改，网上答疑，在线考试，学生成绩管理，网上信息资源库等功能。充分满足了《有机化学实验》的教学要求。
三、应用有机合成新方法和新技术
近年来，微波技术和超声波技术在有机合成中的应用得到了空前的发展。酶和微生物等生物催化剂和离子液体等绿色溶剂的使用对于加快反应速度、减少能耗和污染、提高产率起到了积极的作用。例如：肉桂酸是重要的有机合成工业中间体之一，广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。实验室常用的制备方法是通过苯甲醛和醋酸酐在无水醋酸钾的存在下反应制备的，但传统的合成路线反应时间较长，反应温度较高并且副产物较多，因此，产率很难提高，就算延长反应时间，产率也不超过60%。因此，为了提高产率，减少副产物乙酸的生成，简化分离步骤，我们将微波技术引入实验中，我们以吡啶作为缩合剂，采用微波辐射技术使苯甲醛和丙二酸充分反应，这样不仅缩短了反应时间，提高了反应的产率，最大限度地体现了“原子经济性”。微波技术用于肉桂酸的合成不仅避免了有机副产物的生成，也同时避免了分离纯化时有机溶剂的挥发对环境造成的负面影响，简化了实验操作步骤。在微波环境下进行肉桂酸的合成，可使产品的粗产率达100%，精产率达67%以上。由此可见先进合成方法的引用可以有效的降低污染，保护环境，是我们在条件许可的情况下值得探索和推广的有机化学实验“绿色化”的方法。
四、培养学生的“绿色化”意识
有机化学实验教学不仅要培养学生的实验操作技能和科学的实验方法，更要使学生建立绿色环保的理念。我们认为“绿色化”教育思想不仅要体现在有机化学实验课上，在有机化学理论课上也要得到充分的展现。特别是要在有机化学理论课教学过程中结合实验有关内容，进行绿色化学的教育。比如实验试剂的处理和溶剂回收再利用问题，“三废”的处理和利用，特别是要结合本地的实际情况，对“三废”的现状及危害进行分析[6]。使学生具备良好的技能、思维和判断能力。
随着科学技术的不断发展和进步，将会出现大量新的实验技术手段和新的教学理念，它们的出现会给广大教育工作者带来更多的启迪。因此，构建有机化学实验绿色化的教学模式也要与时俱进，但无论怎样改革，教学模式的科学性和可行性是我们必须注意的问题。
参考文献：
[1]马同森.从源头阻止污染的新兴学科——绿色化学[J].河南大学学报（自然科学版），2002，32（4）：53-64.
[2]周淑晶，白术杰，张义英，刘红，沙靖全.有机化学实验绿色化教学模式的探究[J].化工高等教育，2009，（5）：82-84.
[3]王永红，周先波，毛红雷，魏旻晖.微波技术在有机化学实验教学中的应用[J].实验室科学，2010，13（3）：55-56.
[4]侯敏，余波，李志良.微波辐射下肉桂酸的合成研究[J].合成化学，2002，（3）：211-215.
以生命周期评价方法对绿色产品工业设计进行评价，主要是以改善环境为目的，对各类绿色产品的设计、生产等进行全面的评估，并对环境负荷做出分析，从绿色产品设计以及生产过程中采取相应的改进措施。以下主要从清单评价分析、影响评价分析、对评价的改善等方面进行分析，具体如下：
1清单评价分析
对绿色产品工业设计的清单评价分析，主要是根据对产品清单的分析来确定产品的功能单元以及系统边界等，并结合产品的生命周期来建立各个阶段的流程图，从而实现对环境污染程度的量化评价，如废气、废物、废水等对环境产生的污染程度等，再根据评价结果来对绿色产品生产进行改进。清单评价分析主要从以下两方面进行：
（1）要对绿色产品生产过程中的所有数据进行标准化处理，通过对各项数据的量化评价来实现对绿色产品工业设计流程的改进；
（2）对绿色产品工业设计建立生命周期清单，定期对清单表格进行分析，并对表格上的各项数据进行综合评价，分析绿色产品对生态环境的污染程度以及主要产生的污染因素等，再不断对其进行改进。
2影响评价分析
影响评价是基于生命周期评价的绿色产品工业设计评价体系的重要组成之一，主要通过对绿色产品产生的环境影响、生态系统影响、人身健康影响等方面的评价，来确定绿色产品生产过程中存在的不足。对绿色产品工业设计的影响评价分析主要从以下三个步骤进行：
（1）要对影响进行合理分类，以生命周期作为基础，对环境的影响进行分析，如NO2、SO2、固体废弃物等方面的排放对环境的影响。通过对环境的影响进行分类来了解绿色产品生产过程中可能存在的对环境的影响因素，并对其进行改进；
（2）对以上得出的影响因素进行量化分析，最终确定表内的各个干扰因素对环境产生的影响状况；
（3）通过比较评估的方式来对不同环境产生的影响进行相互比较，同时要注重对环境产生潜在影响的因素评价，这样才能确保评价的有效性。
3对评价的改善分析
通过以上对绿色产品工业设计评价的分析得知，绿色产品在设计生产的过程中，对生态环境以及人身健康带来一定的危害，在经过对危害因素进行量化之后，可以对影响因素进行定位，更有利于绿色产品设计的改进。以生命周期评价的绿色产品工业设计评价体系，主要是根据对生态诊断结果来改进产品的结构以及材料，避免或降低绿色产品对生态环境以及人身健康带来的危害，为人们的健康以及生态环境的发展打下夯实的基础。
二结语
关键词：有机化学实验绿色化学路线设计分析
所谓的绿色化学，又被人们称为无公害化学，环境友好型化学以及清洁化学。从这些名称我们可以明显的看出来，绿色化学与传统意义上的化学有着本质的区别。传统的化学有很高的污染性质、腐蚀性质、刺激性质。但是绿色化学所追求的不再是高效率和高风险，而是通过必要的减少或者降低化学物品在实验设计、生产制造、实际运用中对于有害物质的使用量，从而保证在使用和开发的化学产品对于人类生活、自然环境有着更加有利的品质提升。绿色化学能够从根本上保证零污染，这是由于绿色化学能够在源头上就对有危害和高污染的化学物质进行控制，从最根本上减少并消除污染的排放，更加符合可持续发展的道路。可以说，绿色化学最主要的问题是通过一系列的反应体系研究，从而寻找到最新的化学原料和绿色产品，为人们的生活提供品质更好、质量更高的化学产品。
1绿色实验的设计思路
我们学习的有机化学是基于实验为主的化学分支学科，所以从总体把握上，绿色化学的学习实践依然无法脱离实验这一基本方法。为此，对于绿色化学实验的设计思路也是非常重要的。实验能够检验我们学习的内容是否正确，也能够在实验的过程中进一步的加深对于所学知识的进一步了解，有助于我们巩固所学知识，还能够不断的加强我们对于问题的观察能力、解决能力以及分析问题的能力。掌握了熟练的实验技能，不仅能够保证我们在学习中取得优异的成绩，更有利于帮助我们进一步的提高科学严谨的态度，实事求是的能力。在学习阶段，通过学习过的知识选择具有一定应用价值的化工原材料来作为反应目标的产物，然后从原子经济的角度进行分析，从而选择反应原料、试剂以及能够进行反应的条件。之后进行绿色反应设计，根据预先设计来拟定反应的过程，通过绿色化学反应的原理以及控制理论来研制出相对高效的绿色催化剂。根据实验的结果来进行评价，制成图表，并且在实验的过程中一定要及时的查阅各国参考文献，从而发现不足之处并且加以改进。
2乙二酸合成的传统实验路线
乙二酸合成实验是我们所学的实验之一，无论是老师在课堂上进行的实验还是教科书中的示范案例，对于乙二酸合成的方法都是非常传统的通过采用浓HNO3或KMnO4氧化法来进行合成，具体的反应方程式如下所示：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2+8H20通过上式我们可以看出，采用硝酸或者高锰酸钾氧化环乙醇来制备出的乙二酸，无论是浓HNO3还是用KMnO4当做氧化剂的反应条件，这两者都是强氧化剂，都具备反应速度快、反应剧烈、反应条件不可控的不利方面，而且如果在实验的过程中如果出现操作失误还会造成危险。例如，这一实验反应为强烈的放热反应，所以在加入环乙醇的时候速度应该保持一定的频率，否则会导致反应更加剧烈，容易产生爆炸。当我们使用浓硝酸当做实验氧化剂的时候，在反应的过程中会释放氮氧化物有毒有害的气体，不仅会对环境造成污染，而且还会对我们的健康造成危害。如果在采用高锰酸钾当做氧化剂时，不仅在反应过程中会出现大量的二氧化锰沉淀物，而且对于产物的处理十分的麻烦。
3乙二酸合成的绿色实验路线
3.1实验设计思路
为了针对性的解决传统乙二酸合成的试验方法的缺点，在实验的过程中减少由于实验造成的污染以及危害，我们考虑将所学的绿色化学的相关知识融合到有机化学实验中，并且选择新型的环乙烯作为实验反应物，选取30%过氧化氢当做氧化剂，选择磷钨杂多酸作为催化剂，从而通过催化环乙烯氧化合成乙二酸，并且开发出一个均相催化新反应体系。
3.2实验方法以及具体步骤
在实验过程中，我们选择三个容量为250ml的三颈烧瓶，并且在其中加入1mmol的H3PW12O40、1mmolH2C2O4，以及55mLw=30%的过氧化氢.在室温的实验条件下进行搅拌，持续10分钟，之后加入10.5mL(100mmol)环乙烯，将实验的温度进行加热到50℃-60℃，接着持续搅拌1小时。之后将温度持续加热至91℃，再采用左右搅拌回流，持续6小时。最终将反应所得到的溶液进行冷却，维持在0℃，静置一天，滤出结晶。将结晶用冰水冲洗三次，并且经过真空之后进行干燥，最终将物质进行称重。
3.3实验比较研究
对于绿色有机化学实验中，我们使用的反应体系是30%的过氧化氢氧化剂，属于环境友好型氧化剂，而且H3PW12O40也属于环境友好型催化剂，所以在整个实验过程中不会析出有毒有害的物质，在实验的操作过程中也不会出现危险的情况。反应条件和温度与传统的反应实验相比较而言也非常的容易掌握和控制，实验过程的步骤简单，操作十分便利，而且没有多余的副反应。
4结束语
所谓的绿色化学，又被人们称为无公害化学，环境友好型化学以及清洁化学。从这些名称我们可以明显的看出来，绿色化学与传统意义上的化学有着本质的区别。传统的化学有很高的污染性质、腐蚀性质、刺激性质。但是绿色化学所追求的不再是高效率和高风险，而是通过必要的减少或者降低化学物品在实验设计、生产制造、实际运用中对于有害物质的使用量，从而保证在使用和开发的化学产品对于人类生活、自然环境有着更加有利的品质提升。我们通过将绿色化学的相关知识与有机化学实验进行了相互的融合，根据相关的实验理论进而设计了关于有机化学方面的实验。通过与传统的实验相比较绿色有机化学实验能够十分有效的减少在试验环境中的污染问题，并且还为我们提供了有利的条件去近距离的接触到绿色化学和有机化学实验，并且提高我们学习绿色化学的兴趣，增强了我们的环保意识。
参考文献：
[1]贺丽丽.天津市职工现代企业管理学院学报,2005,25(2):61-62.
[2]黄丽莎.广东化工,2004,(5):78-79.
每个女生对童话都有着自己的想象，那是她们对梦幻最初的定义。随后渐渐长大，童年故事、自然、梦境……世间万物都会成为脑海景色的灵感来源，她们会用声音、画笔、文字，用最让自己心醉的方式，展现属于自己的童话世界。Kreuz的灵感也来自自然界的风起云涌、动物花草，到充满童话般的梦境中，用不同颜色和材质的羊毛来勾勒奇妙的场景。2011年Kreuz在英国从事儿童艺术治疗工作时接触到Felting （羊毛毡化）技术然后开始创作的，“我有次住在苏格兰一个叫做isle of mull的岛上人家，他们家有两只温顺的羊，会挤羊奶做奶酪，定期剪羊毛来织毛线，羊毛里有对皮肤很好的绵羊油对皮肤能起保护作用，总之主人很感谢有他们在。羊毛自然，可再生，温暖，会呼吸，能制成各种质感的东西，还有防水耐污的特性，更是寒冷地区的生活必需。查尔斯王子2010年起还发起了羊毛运动召集行业组织联盟，旨在向世界推广羊毛的优点和应用。Felting作为一种无需具备裁缝纺织的专门技术也可以进行的创作活动和古老手工艺十分受欢迎，从小学生的艺术创作课，到社区学校的体验工作坊，见过被此激发的想象力和快乐，我觉得将它传播开来，是件不错的事情。”
比起一般的纺织品手作，羊毛毡更接近雕塑、绘画甚至烹饪的一种过程。就算不缝纫剪裁，也可以凭借耐心和细心实践一切想象，不浪费材料和能源，甚至没有什么边角料，让人十分安心。从开始接触羊毛毡到现在办展Kreuz也经历了几年的光景，生活开始逐渐变慢，但是惊喜却层出不穷。看到自己的作品能给素昧平生的人带来灵感与快乐，真的欣喜不已。对未来的期许在她看来更多的是能够尝试点新的东西，能推动传统工艺在现代社会中的发展。不是简单的宣传，而是让手工艺更紧密地和现代社会结合并发挥效用，更希望手作能同儿童艺术治疗相结合，也希望能用自己的创作说一点“视觉”以外的故事。Kreuz正用自己的奇思妙想，为大家设计着脑上的奇幻场景，那些美丽的毛毡帽们实在令人倍感温暖，取一顶戴头上，想必这一天都会有好心情吧。
网址：
小课堂
毛毡立体刺绣
步骤一，首先准备好两种颜色的羊毛，做花朵的话粉色和绿色为宜。
步骤二，将粉色的毛拔出一小撮，像蜗牛一样卷起，形成玫瑰花形。
步骤三，用针毡将其固定在衣领上，一边固定一边戳出花瓣纹理。
绿色化学是在环境友好化学的基础上发展起来的，它的核心内容主要是讲在化学实验过程中，利用化学技术，尽量减少或者完全不使用有毒试剂和减少或避免有害物质的产生。绿色化学概念于20世纪90年代提出，它不同于传统化学，是以环境保护意识为指导，尽量避免污染环境的化学。绿色化学有以下特点：
(1)反应原料绿色化；即化学反应的原料为毒性低且可再生物质。
(2)化学反应绿色化；充分提高原子的利用率，减小副反应的发生。
(3)催化剂的绿色化；催化剂为无害的，如生物酶等。
(4)溶剂的绿色化；目前实验室采用的溶剂大多数有毒、易挥发、易燃烧，应该用对环境无污染的溶剂，如水，超临界流体等。
(5)产品的绿色化；化学反应所得到的产物必须为绿色产品，对环境不造成污染。
2实验过程中绿色化学的实施
绿色化学是“防”，环境保护是“治”，绿色化学是从根源上杜绝污染源。按照Anasta和Warner提出绿色化学12条原则和从化学品出发的5R原则：拒用(reject)危害品，减少(reduce)用量，循环利用(reuse)，回收再利用(recycle)，再生利用(regenerate)，基于原子的最大化利用，采用以下方案来保证绿色化学的实行：
(1)设计符合绿色化学标准的实验
教师应精心设计对环境无污染的环保型实验来指导学生，如蒸馏、沸点和熔点的测定。
(2)按绿色化标准对现有实验进行改进
根据绿色化学的特点，教师可在下面几个方面进行修改：减少实验试剂的用量(采用半微量或微量实验)；选择绿色催化剂；选择绿色溶剂；改进反应方法，尽量减少反应步骤；引进新的实验技术如微波辐射加热技术和计算机模拟技术等。
(3)对实验室的“三废”进行回收和处理
由于实验产生的大量有毒有害物质，实验室应制定相对应的回收处理方法，对实验室的“三废”进行回收和处理，减少化学实验对环境的污染。
(4)实验项目连续化
传统的化学实验多为“孤立型”实验，而实验过程中得到的产品需要进行处理，这样不仅造成了实验试剂的浪费，还对环境造成了不必要的污染。因此在设计实验项目时尽可能把各个单一的实验尽量联系起来，实现实验的连续化。此外培养学生的绿色化学理念也十分的重要，加强学生的环保意识，同时还加强对学生的实验室安全教育。可从下面几个方面对学生进行绿色化教育：(1)学校多开展关于绿色化学的专题讲座，树立学生的绿色化学观念。(2)在课堂上对学生进行绿色化学教育，培养学生的环保意识(3)在实验项目设计和具体实验教学中体现绿色化学理念。
3结论
［关键词］绿色产品；绿色设计；客户需求；需求重要度；产品全生命周期
［中图分类号］F273 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）10-0052-05
1 引 言
客户需求是顾客的心声，是对产品的各种期望需要的总和，包括产品的功能、性能以及产品的其他很多属性。符合顾客需求是产品具备市场竞争力的基础，填补顾客需求的空缺、提高满足顾客需求的水平或创造新的顾客需求，是提高产品市场竞争力的重要内容。客户需求的分析整理对绿色产品设计起着至关重要的作用。近年来绿色浪潮的兴起，企业绿色壁垒的出现，产品在环境影响方面的需求对企业的持续竞争力有着十分重要的影响，将产品需求与绿色设计思想有效进行结合是每个企业所面临的重要课题，因此，对绿色设计的产品需求进行分析研究有着十分重要的意义。 在客户需求收集方面，单鸿波等研究了基于模糊集理论的客户需求描述方法，在客户需求语言描述时，通过采用XML的半形式化描述语言对其进行表述从而保证由客户需求转换到设计需求的信息准确性、减少了信息转换过程中的信息失真。Shieh和Yan等人提出了图形分类法的基本思想，在需求模板中加入了术语和图形化的信息说明，使产品设计更容易获取客户的需求。
在客户需求分析整理方面，李延来等研究了质量功能展开(QFD)中基于粗糙集的顾客需求重要性的排序问题。针对质量功能展开(QFD)的顾客调查中所存在的一些问题(需求模糊、不完备和不确定)，利用粗糙集中不完备信息系统的多属性决策方法，确定了产品设计中客户需求的重要度。基于卡诺模型的分析确定了客户重要度的修正因子，然后把客户重要度与修正因子进行结合得到客户需求的最终重要度。雷鸣等提出基于质量功能展开(QFD)的客户需求自动转换模型。通过对应产品不同的创新程度，设计创新式搜索模式和演进式搜索模式，引入Apriori算法和灰色关联度，以不同模式在知识库中展开搜索，将客户需求自动映射到产品功能技术特性上。
本文通过对绿色产品概念设计的产品需求获取方式以及对获取的产品需求进行分析整理方法和过程的研究，在对绿色产品客户需求特点的全面了解基础上，确定绿色设计产品需求信息获取的获取技术和主要途径，构建了一个通用的绿色产品设计客户需求模块，解决了传统需求获取方法缺乏系统性和规范性的问题；详细介绍了对原始客户需求进行分解加工的过程以及产品环境需求提取的基本思路，提出了对常规客户需求进行深层次处理提取隐藏环境需求的方法；针对传统客户需求重要度的确定方法所存在的不足之处，提出了采用模糊层次分析法来确定产品环境需求重要度的方法，提高了客户需求重要度的准确性，通过建立模糊一致判断矩阵，得出了绿色产品概念设计的产品要求层次结构，为后期产品需求向产品特性转变提供了充分的准备。
2 绿色设计客户需求获取及分析过程
2.1 客户需求获取方法
在获取客户需求方面，传统的信息采集方法通常为用户需求调查、客户反馈和订单分析等，由于没有客户需求模板的支持，收集的客户需求信息往往缺乏系统性和规范性，这是由以下两个原因引起的：①客户在表达上存在很多随机性与随意性；②由于产品需求涉及的因素太多，调查人员很难全面考虑所有因素。因此，在产品绿色设计时构建一个绿色产品设计客户需求模块显得十分必要，绿色产品需求模板的构建可以系统地、规范地收集客户需求。
绿色产品客户需求模块的构建是从产品全生命周期理论出发的。产品全生命周期包含产品从概念设计到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理、处置的生命周期全过程。本文主要考虑产品生命周期中的三个子阶段的客户需求，包括产品购买阶段、产品使用阶段和产品报废阶段，从这三个角度系统地考虑顾客的显性和潜在的隐性需求，并以此为依据构建绿色产品设计客户需求模板。如表1所示。
表1为一个通用的绿色产品设计客户需求模板，当面对具体的某种产品绿色设计时，可对此模块进行相应的调整以满足客户特定要求。
2.2 客户环境需求的提取
环境需求信息是绿色设计需求分析中最重要的信息，但是通过一般的用户需求获取方法得到的信息往往比较笼统，而环境需求则以模糊的、隐含的方式存在其中。例如，对于某款家用洗衣机，客户提出了“操作简单方便、体积小、重量轻、能够安全杀菌、外形美观、噪声小且运行稳定、耗水耗电少”等需求，在分析该客户环境需求时，除了考虑显性的环境需求外，还需注意从某些常规客户需求中提取隐藏的环境需求。下面将介绍产品环境需求提取的过程模型，如图1所示，该过程模型通过三个步骤来获取比较详细和完善的产品环境需求，三个步骤依次为：需求获取与分解；环境需求提取、环境需求深层处理。过程如图1所示。
2.3 绿色产品客户需求重要度的确定
绿色产品客户需求重要度的确定是绿色设计中客户需求向产品特性进行转化前的准备工作。绿色产品客户需求重要度，顾名思义，它体现的是客户对产品环境需求的重
视程度，决定着产品绿色设计要求的优化与决策，绿色产品客户需求重要度的确定对产品绿色设计和相应绿色技术的规划方面有着重要的意义。本文为了便于分析，仅对产品环境需求重要度的确定进行分析。
确定客户需求重要度有三种较为传统的方法：德尔菲法、多目标评价方法和客户调查法。下面分别对三种传统的客户需求重要度确定方法及其局限性进行简单介绍，如表2所示。
由于传统的方法存在着不足，为了提高需求重要度的确定效率及精度，一些学者对其他需求重要度确定方法进行了深入的研究和探索。层次分析法( Analytic Hierarchy Process)简称AHP，在20世纪70年代中期由美国运筹学家托马斯•塞蒂(T.L.Saaty)正式提出，它是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。由于它在处理复杂的决策问题上的实用性和有效性，很快在世界范围得到重视。层次分析法的基本思路与人对一个复杂的决策问题的思维、判断过程大体上是一样的。相比于其他方法，层次分析法的优势表现为：
①数理逻辑性强，降低了结果的主观性和不确定性；
②反映了元素之间的相对重要性，比较适合应用于QFD中客户需求重要度确定；
③克服决策者和决策分析者难以相互沟通的现象，克服决策者的个人偏好，提高决策的有效性。
传统的层次分析法通过建立判断矩阵来确定客户要求重要度。因此，判断矩阵是否科学、合理直接影响到对客户要求重要度的评估。然而。在实际运用中，人们建立的两两比较判断矩阵往往不能满足一致性要求。这是由于人们对n个对象进行两两比较时很难做到思维的一致性，而且采用1~9标度法也很难做到判断的一致性。举例来说，若矩阵满足一致性要求，则应该有：
3 应用实例
洗衣机作为四大家电之一，在国内外普及率非常高。我国家用电动洗衣机工业是从1978年才起步的，到1983年，年产量达到365万台，提前两年完成并超过350万台的规定指标，到1984年累计产量已达到1352万台，家用洗衣机的市场销售以每年95.7％的速度增长，成为市场上受欢迎的商品之一。本文将详细介绍洗衣机的绿色设计中客户需求的获取及其分析与处理的过程，通过客户需求的转化获取洗衣机产品环境需求，并且通过模糊一致矩阵求解对洗衣机产品环境需求进行重要度排序处理，为产品设计的后期工作安排提供了参考。
3.1 洗衣机产品需求获取及整理
产品设计人员首先通过构建洗衣机绿色设计客户需求模块，参照客户需求模块的每个细分项以客户调查问卷的方式获得客户对家用洗衣机的具体需求，分别为操作简单，取放衣物方便、无毒害、运行安全、重量轻、搬运方便、智能控制、价格适中、使用寿命长、运行可靠、干燥充分、洗涤充分、安全杀菌、防皱熨烫。
3.2 洗衣机产品环境需求的提取
有些常规客户需求之中隐藏着产品环境需求的要素，需要对这些常规需求进行环境要素提出，且不同的常规需求与产品的环境性能有着不同程度的联系，需要进一步分析和判断。
洗衣机产品客户需求分类后，可表述如下：
常规需求单元为：取放衣物方便、操作简单、运行安全、无毒害、搬运方便、重量轻、安全杀菌、价格适中、智能控制、运行可靠、使用寿命长、洗涤充分、干燥充分、防皱熨烫。
环境需求单元为：能效高、材料消耗少、水耗低、噪声低、便于回收、符合相关环保法规要求。为便于产品设计成员对客户需求的理解和准确应用，建立家用洗衣机产品的环境需求提取结构图，如图2所示。
3.3 需求重要度的确定
绿色产品客户需求重要度的确定是绿色设计中客户需求向产品特性进行转化前的准备工作。绿色产品客户需求重要度体现的是客户对产品环境需求的重视程度，决定着产品绿色设计要求的优化与决策，绿色产品客户需求重要度的确定对产品绿色设计和相应绿色技术的规划方面有着重要的意义。
4 结 论
本文在对客户需求进行简单概述的基础上，重点分析了绿色产品概念设计中客户需求的采集方法和需求的分析整理过程，构建了一个通用的绿色产品设计客户需求模块，成功解决了传统方法客户需求信息采集所存在的不全面、不规范的问题；提出了从常规客户需求中提取隐藏环境需求的方法，并且针对客户需求重要度排序过程中传统方法所存在的不足，提出了通过建立模糊一致矩阵来确定客户需求的方法，从而提高了客户需求重要度的准确度，为绿色产品概念设计后期中客户需求向产品特性进行转化奠定了基础，大大提高了绿色产品概念设计成功的可能性。最后，本文以洗衣机产品概念设计为例验证了上述方法的可行性。
参考文献：
［1］单鸿波，刘继红，黄正东.面向问题域的产品概念设计阶段需求功能的描述及转换研究［J］.中国机械工程，2005，16(3):236-238
［2］李延来，唐加福.质量功能展开中顾客需求的排序算法［J］.计算机集成制造系统，2007，13(6):1196-1203
［3］雷鸣，朱祖平，姚立纲.质量功能展开中顾客需求自动映射［J］.计算机集成制造系统，2009，15(3):493-497
［4］冯珍.产品级再使用研究［M］.中国财政经济出版社，2008
［5］李莉，.管理定量分析：决策中常用的定量分析方法［M］.上海交通大学出版社，2007
［6］龚艳萍，赵志刚.用模糊层次分析法确定QFD中消费者要求权重［J］.价值工程，2006，(7):81-83
［7］刘洪恩，张列平，车阿大,等.改进的质量功能展开(Ⅱ)――系统方法［J］.系统工程理论与实践，2000，2(2):60-62
【关键词】绿色化学；环保意识；创新意识
1 教材中实验装置存在的问题
为了突出和解决本节课的难点，课本上的演示实验存在以下缺点：
1.1 污染较大（本实验要求在通风橱内进行，事实上很多教师通常都在普通教室里做实验，铜片上即使放很少量的白磷，燃烧产生的白烟也会迅速弥漫教室，造成严重污染）。
1.2 实验时间较长（本节教材上课时间在冬天，温度较低，热水提供给白磷的热量不够，造成白磷很长时间才燃烧或不燃烧）
1.3 实验不易控制（白磷燃烧后，因为铜片传热快，加上白磷燃烧的火星溅落，会引起另一边的红磷也燃烧。有时水下的白磷鼓气时易成碎末，在水里到处“乱跑”，很难看到燃烧的现象）
1.4 存在安全隐患（热水中白磷呈液态，实验不易控制，有时部分白磷会浮于水面而发生燃烧甚至飞溅，白磷易燃且有剧毒，存在安全隐患）
1.5 实验完毕后，热水中没有燃烧的白磷碎末不便回收，又污染环境。而笔者对本实验的设计做了如下改进：在课堂上使用白板能替代有毒有害物质间的部分高污染性的实验，例如，白磷在空气中燃烧产生大量有害物质五氧化二磷，对环境会造成严重污染。怎么办？笔者事先在实验室中做实验，然后用摄象机拍摄下来，在课堂上运用多媒体软件进行播放。方便使用。另外，视频文件还可长期保存，长期使用。但实验既是演示实验又是新修订课程标准中的指定的学生实验，为了解决这个问题，本实验根据以有的认知能力结合教材内容的基础上所设计的学生实验，在本实验中我们将采用木炭来取代白磷和红磷，这样可以达到与白磷使用相同的作用效果，但不会对环境造成污染，同时实验装置简单，操作安全，体现了从源头上消除环境污染的绿色化学理念。白磷在空气中燃烧产生大量有害物质五氧化二磷，对环境会造成严重污染，同时存在着一定的安全隐患等。为解决这些问题现改进此实验如下：
2 实验改进
2.2 实验步骤
步骤1：推动注射器，向盛有木炭的试管中鼓入氧气
现象：木炭没有燃烧
结论：在较低的温度下，即使氧气是足量的，木炭也不会燃烧；
步骤2：弹簧夹夹住橡皮管，点燃酒精灯，对着试管中的木炭加热；
现象：可以看到试管中有气泡出，木炭不能燃烧
结论：试管中气体在酒精灯的作用下，气体受热膨胀逐渐排出，说明即使木炭温度很高达到着火点，但不能燃烧，即木炭在缺氧状态下，即使温度达到着火点也不可以燃烧；
步骤3：继续加热，打开弹簧夹，推动注射器，向高温木炭试管中鼓入氧气；拆去酒精灯，继续鼓入氧气；
现象：可以看到木炭剧烈燃烧发出白光，澄清石灰水变浑浊；；拆去酒精灯木炭的温度仍然在着火点以上，继续鼓入氧气，木炭仍燃烧；
结论：木炭燃烧的三个条件是缺一不可的。
3 改进后优点
3.1 操作简单，实验时间短，实验效果好
3.2 实验现象明显，充满趣味，可培养学生的观察能力，提高学生的学习兴趣
