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工业产品优化设计是实现制造业碳中和目标的必要环节，是促进产品设计先进方法与企业管理、企业装备配置相匹配的重要方法，对于提升产品市场竞争力、促进制造业碳中和目标实现具有重要意义。本书共为8章：资源、环境问题与碳中和，制造业碳中和规划，碳中和与工业产品优化设计理论，服务碳中和的工业产品生产优化设计企业管理模型，服务于碳中和的工业产品设计框架，服务于碳中和的工业产品设计建模，工业产品目标设计因子提取与目标量化研究，服务于碳中和的工业产品生命周期设计。本书对工业产品设计服务碳中和实现的系统规划理论技术研究和工程实践应用具有较强的指导价值，可作为政府、研究机构指导本地工业产品发展升级及促进碳中和实现的参考资料，也可以作为高等院校机械工程、工业工程、管理科学与工程、环境工程等与智能制造相关专业硕士研究生的教材或参考书，还可以供从事产品低碳设计、生产工艺设计、车间管理、产品质量升级等领域的工程技术人员、管理人员、研究人员参考。

4.4.3  驱动因素驱动强度影响评价的构建方法	177
4.4.4  基于DEMATEL方法的因素影响强度计算及结果分析	178
4.5  基于CMM模型的低碳制造集成优化模型构建	182
4.5.1  制造业企业低碳优化成熟度模型	183
4.5.2  基于低碳绩效评估指标的优化模型	184
4.6  低碳制造系统集成优化实现方式研究	187
4.6.1  低碳战略框架	188
4.6.2  基于BSC的低碳集成工具构建	189
4.6.3  低碳制造系统在制造生产线上的应用模型	192
4.6.4  MFCA方法在改进制造业企业车间生产线绩效评价中的应用分析	195
第5章  服务于碳中和的工业产品设计框架	198
5.1  工业产品生命周期过程分析	198
5.2  工业产品生命周期过程资源环境特性	200
5.2.1  工业产品生命周期过程资源消耗特性	200
5.2.2  工业产品生命周期过程环境影响特性	205
5.3  工业产品生命周期设计方案	207
5.3.1  工业产品绿色方案	207
5.3.2  工业产品生命周期过程闭环化方案	209
5.4  工业产品生命周期设计准则	210
5.5  工业产品生命周期设计框架	211
第6章  服务于碳中和的工业产品设计建模	214
6.1  工业产品设计目标分析	214
6.1.1  工业产品设计目标体系	215
6.1.2  工业产品设计目标描述	216
6.1.3  基于需求分析的工业产品环境目标定义	217
6.1.4  工业产品生命周期目标影响因素分析	219
6.2  工业产品材料选择和尺寸设计方法	219
6.2.1  材料选择和尺寸设计概述	219
6.2.2  工业产品生命周期材料选择方法	221
6.2.3  基于尺寸元的工业产品生命周期尺寸设计方法	230
6.3  工业产品设计信息模型	237
第7章  工业产品目标设计因子提取与目标量化研究	240
7.1  目标设计因子识别与提取	241
7.1.1  目标设计因子效用及其过程分析	241
7.1.2  目标影响因素识别原则和方法	246
7.1.3  目标影响因素三坐标识别模型	248
7.1.4  目标重要影响因素提取	249
7.1.5  目标设计因子量化与表达	254
7.2  工业产品生命周期设计目标量化模型	256
7.2.1  概述	256
7.2.2  全生命周期状态变化分析	257
7.2.3  工业产品生命周期设计目标量化	258
第8章  服务于碳中和的工业产品生命周期设计	264
8.1  工业产品生命周期设计需求分析	264
8.2  工业产品生命周期设计材料选择	265
8.3  工业产品棒材生命周期设计尺寸优化设计	270
参考文献	281

减少碳排放，建设和谐美好生态环境已成为全球可持续发展亟须解决的问题。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”2022年10月，习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上提出，加快发展方式绿色转型，深入推进环境污染防治，提升生态系统多样性、稳定性、持续性，积极稳妥推进碳达峰碳中和；立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动；深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加快规划建设新型能源体系，确保能源安全；积极参与应对气候变化全球治理；推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。绿色低碳发展成为我国未来几十年的重要发展目标，如何减少碳排放成为社会关注和研究的热点。
社会要实现低碳发展需要各级政府、部门制定有针对性的法规、制度，这样既能促进各项工作的有序开展，也能为企业的绿色低碳可持续发展提供思路。与国外低碳发展相比，我国的低碳发展仍处在初步发展、实施阶段，同时企业的低碳意识、低碳发展思维也相对落后。要实现社会的低碳发展，就要积极解决企业运行过程中存在的问题，推动企业为实现碳中和目标进行转变。碳中和目标的实现与工业产品设计之间有着十分密切的联系。工业是国民经济的主导，工业产品是工业企业进行工业生产活动的直接有效成果，产品设计决定产品整个生命周期过程中的资源消耗量和环境污染量。服务于碳中和的工业产品设计，将是有助于我国实现碳中和目标的重要方式。
本书致力于服务碳中和的工业产品设计的研究，并取得了一定的研究成果。作者在参考了大量的国内外文献资料的基础上，完成了本书的撰写工作。本书从系统思维、学科综合和技术集成的角度，研究服务于碳中和的工业产品设计规划所涉及的新概念、新技术和新方法。 
本书共分为如下8章。
第1章为资源、环境问题与碳中和。本章包括全球资源与环境问题、碳中和及中国实现碳中和的时代背景。
第2章为制造业碳中和规划。本章包括PDCA循环模型理论与应用、碳中和管理体系的构建、制造业产品生产的特点及制造业碳中和管理体系。
第3章为碳中和与工业产品优化设计理论。本章包括工业产品优化设计相关名词、工业产品设计常见的理论和方法、低碳设计、产品低碳设计的内涵、低碳设计理论方法及低碳优化设计方法。
第4章为服务碳中和的工业产品生产优化设计企业管理模型。本章包括制造业企业低碳实践工具评价与集成模型构建、基于改进的低碳价值流程图整合低碳实践、基于人员整合视角的低碳制造优化模型构建、基于DEMATEL方法的低碳制造优化驱动因素影响分析、基于CMM模型的低碳制造集成优化模型构建及低碳制造系统集成优化实现方式研究。
第5章为服务于碳中和的工业产品设计框架。本章包括工业产品生命周期过程分析、工业产品生命周期过程资源环境特性、工业产品生命周期设计方案、工业产品生命周期设计准则及工业产品生命周期设计框架。
第6章为服务于碳中和的工业产品设计建模。本章包括工业产品设计目标分析、工业产品设计材料选择和尺寸设计方法及工业产品设计信息模型。
第7章为工业产品目标设计因子提取与目标量化研究。本章包括目标设计因子识别与提取及工业产品生命周期设计目标量化模型。
第8章为服务于碳中和的工业产品设计。本章包括工业产品生命周期设计需求分析、工业产品生命周期设计材料选择及工业产品棒材生命周期设计尺寸优化设计。
本书的研究得到了贵州省高等学校复杂系统与智能优化重点实验室（黔教技（2022）058号）、黔南州复杂系统与智能优化重点实验室（黔南科合（2021）20号）的资助，特此感谢有关单位和领导的关心与支持。本书的内容吸收了朱晓勇博士的论文成果。研究生张浩、宋子祥、刘欢参与了全书的统稿、校对和文献整理工作，在此感谢他们的辛苦付出。作者还要感谢曾教导和帮助过自己的老师，感谢电子工业出版社有关工作人员为本书的出版付出的辛勤劳动。此外，本书在写作过程中参考了许多国内外单位和个人的研究成果，在此表示诚挚的谢意！
由于有效促进碳中和实现的工业产品设计是一门正在迅速发展的综合性交叉学科，涉及面广，技术难度大，加上作者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正！

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碳中和：工业产品优化设计