l 公眾的需要

生產(chǎn)對環(huán)境無(wú)害的產(chǎn)品或綠色產(chǎn)品，已成為公眾的普遍要求。隨著(zhù)環(huán)境污染的加劇、環(huán)境公害的不斷發(fā)生，引起了社會(huì )各界的強烈反應：現在，對改善環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越迫切。1991年美國NBC進(jìn)行了民意調查結果，80%的美國人把環(huán)境問(wèn)題放在第一位，15%的人強烈要求對環(huán)境的損害要賠償；不購買(mǎi)有環(huán)境污染的產(chǎn)品。大多數人認識到，必須對現有的產(chǎn)品、生產(chǎn)方式和消費方式進(jìn)行變革，以減少環(huán)境污染，而不是等待環(huán)境出現問(wèn)題后來(lái)解決。產(chǎn)品的制造者采納公眾的要求，即首先就應考慮產(chǎn)品的環(huán)境與用戶(hù)安全要求，要求設計者采用生命周期設計：設計者則要將環(huán)境要求與產(chǎn)品性能和其他要求綜合在一起。

2 提高產(chǎn)品競爭力，降低成本

一些國家已經(jīng)把產(chǎn)品的環(huán)境因素作為產(chǎn)品質(zhì)量的一部分，現在許多公司已經(jīng)清楚認識到，高質(zhì)量的產(chǎn)品是成功競爭的基礎，將環(huán)境因素納入到產(chǎn)品質(zhì)量控制中，在未來(lái)的國際市場(chǎng)競爭中，產(chǎn)品必將有更大的競爭力。高明的企業(yè)家都清楚，高質(zhì)量的產(chǎn)品不是高費用的、最佳的產(chǎn)品，而是少缺陷的、質(zhì)量高成本最低的產(chǎn)品。他們也認識到，發(fā)現并降低環(huán)境“缺陷”，也同時(shí)降低了產(chǎn)品的成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品總費用的評占，有助于公司確定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的真實(shí)成本。產(chǎn)品成本不僅包括通常所應包括的項目，還應考慮到一些潛在的、隱蔽的法律責任和確定的環(huán)境方面的費用。這些費用都應在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中考慮到的。

3 滿(mǎn)足環(huán)境保護的要求

產(chǎn)品生產(chǎn)就是資源的消耗，每一種產(chǎn)品都有多種的環(huán)境影響：首先，產(chǎn)品要消耗可再生的和不可再生的資源。隨著(zhù)資源的消耗，產(chǎn)生嚴重的影響。如稀有植物和動(dòng)物將瀕臨滅絕；可再生的資源將枯竭，如石油將耗盡伴隨資源消耗的另一些環(huán)境影響，即是產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)和使用中，使用了有害的物質(zhì)，產(chǎn)生了有害的廢物。產(chǎn)品在生產(chǎn)中排放物和使用后的廢棄物，以各種形式構成了對大氣、水和土壤的污染或對生態(tài)環(huán)境、人類(lèi)健康的危害：而且這種危害往往不只是對工廠(chǎng)自身的和周邊的環(huán)境影響，它還涉及到長(cháng)遠的、區域的，甚至是全球范圍的影響，如溫室效應，全球氣候變暖和臭氧層破壞等。

產(chǎn)品設計中的環(huán)境目標，既控制了現在的，也預防了未來(lái)可能發(fā)生的環(huán)境問(wèn)題。因而，產(chǎn)品的環(huán)境要求設計，有助于推動(dòng)可持續的資源使用和管理，也保證了未來(lái)的環(huán)境質(zhì)量。同樣，資源的合理利用、減少排放物和廢物的產(chǎn)生，不僅僅是減少了環(huán)境影響，同時(shí)也是節約了資源，保護了動(dòng)、植物的生長(cháng)，維護了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

生命周期設計就是謀求在整個(gè)生命周期內資源能源的優(yōu)化利用，減小或消除環(huán)境污染。產(chǎn)品生命周期設計的方法包括以下幾個(gè)方面的內容。

(1)產(chǎn)品設計面向生命周期全過(guò)程。產(chǎn)品設計應考慮從原材料采集直至產(chǎn)品廢棄后的處理處置全過(guò)程中的所有活動(dòng)。

(2)環(huán)境需求分析應在產(chǎn)品設計的初期階段進(jìn)行。在產(chǎn)品設計的初期階段就應歸納出對其系統的環(huán)境要求，而不是依賴(lài)于末端處理，要綜合考慮環(huán)境、功能、成本、美學(xué)等設計準則，在多目標之間進(jìn)行權衡，做出合理的設計決策。

(3)實(shí)現多學(xué)科跨專(zhuān)業(yè)的合作設計開(kāi)發(fā)。由于生命周期設計涉及生命周期的各個(gè)階段、各種環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境效應，以及不同的研究對象，如減少廢棄物排放、現有產(chǎn)品的再循環(huán)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及再循環(huán)等，所以，產(chǎn)品的設計任務(wù)涉及廣泛的知識領(lǐng)域。

以啤酒生產(chǎn)為例，不僅僅涉及啤酒釀造工藝和釀造設備的設計，還涉及啤酒的包裝問(wèn)題，在瓶裝啤酒中，包括啤酒瓶、瓶蓋、標簽等的設計。啤酒瓶是灌裝含氣液體并多次重復使用的包裝容器，應具備足夠的堅固性，同時(shí)又要減小質(zhì)量、易于清洗；瓶蓋直接與啤酒接觸，瓶蓋材料和墊片材料應無(wú)毒性，并能保證在保質(zhì)期內有足夠的密封性能；標簽紙要有足夠的牢度，以免在運輸過(guò)程中脫落，印制圖案的油墨應不含毒性。顯然，有關(guān)啤酒瓶、瓶蓋、標簽紙、印制油墨、黏結劑等問(wèn)題都不是啤酒工藝設計師的擅長(cháng)。多學(xué)科的合作設計，可以從一開(kāi)始就仔細謀劃設計的各個(gè)方面，集思廣益，做出最佳的選擇。這樣不但可以增加產(chǎn)品成功開(kāi)發(fā)的機會(huì )，而且可以縮短設計周期。

綜觀(guān)生命周期設計及其相關(guān)領(lǐng)域的研究現狀，可以總結出目前還存在著(zhù)如下一些問(wèn)題和不足需要解決，如生命周期設計研究方法體系的建立和進(jìn)一步完善；對產(chǎn)品的壽命沒(méi)有進(jìn)行有效的預測，不能為產(chǎn)品生命周期設計決策提供必要的支持；缺乏支持產(chǎn)品全生命周期過(guò)程的統一的集成產(chǎn)品信息模型；缺乏全生命周期的實(shí)時(shí)知識庫和數據庫的支持；生命周期設計方法與CAD系統的集成力度不夠；缺乏實(shí)用的設計評價(jià)方法以及環(huán)境影響評估方法。隨著(zhù)計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，必將為上述問(wèn)題的解決提供強有力的技術(shù)支持。因此，根據對產(chǎn)品生命周期設計文獻綜述和對產(chǎn)品生命周期設計理論的研究，產(chǎn)品生命周期設計領(lǐng)域的發(fā)展趨勢如下。

(1)產(chǎn)品全生命周期設計集成體系結構的研究。從目前的現狀看，在產(chǎn)品全生命周期設計領(lǐng)域取得的研究成果還僅僅局限于生命周期的某一階段或幾個(gè)階段的集成，真正意義上的產(chǎn)品全生命周期集成體系結構的研究還存在很大的難度，集成化是產(chǎn)品生命周期設計的發(fā)展趨勢之一。

(2)產(chǎn)品的壽命預測與等壽命設計研究。產(chǎn)品的設計壽命和使用壽命是傳統機械設計的指標，也是產(chǎn)品全生命周期設計的主要內容之一，產(chǎn)品的壽命預測與等壽命設計是目前需要解決的課題。

(3)知識庫、數據庫和知識共享。面向全生命周期的設計必須建立在現代最先進(jìn)的知識平臺之上。建立面向全生命周期各階段設計的知識庫、數據庫并通過(guò)各種方式共享知識是實(shí)現全生命周期設計的重要基礎。

(4)支持全生命周期設計的集成產(chǎn)品信息模型。支持產(chǎn)品全生命周期設計的產(chǎn)品信息模型是成功進(jìn)行生命周期設計的關(guān)鍵技術(shù)之一，其目的是提供產(chǎn)品在全生命周期分析與評價(jià)時(shí)均能通用與數據共享的統一模型。

(5)產(chǎn)品生命周期多目標綜合評價(jià)理論體系的研究。產(chǎn)品生命周期多目標評價(jià)理論體系研究產(chǎn)品的技術(shù)性能、經(jīng)濟性能和全生命周期內對環(huán)境的影響程度以及綜合評價(jià)能源及資源的利用率，建立相應的評價(jià)標準體系和在此基礎上的產(chǎn)品分析與評價(jià)模型。

(6)產(chǎn)品生命周期設計系統與CAD系統的集成。為了能及時(shí)地根據評價(jià)的結果對設計方案進(jìn)行修改，必須將生命周期設計系統與CAD設計系統進(jìn)行集成。