Cad系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法
【專利摘要】本發明提供了CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統，包括：產品模型導入模塊：從CAD系統中導入目標產品模型；產品生命周期集成建模模塊：基于特征的產品狀態?過程操作建模，實現生命周期數據集成管理；產品環境影響分析模塊：與所述產品生命周期集成建模模塊連接，進行產品生命周期評價，生成環境影響量化分析結果；產品環境影響分析結果輸出模塊：與所述產品環境影響分析模塊連接，多形式顯示環境影響分析結果。同時提供了上述集成系統的集成方法。本發明實現產品設計信息與過程設計信息的集成管理，支持產品并行開發，提高產品設計開發效率；產品設計和環境影響評價的集成，有利于綠色環保產品的設計開發。
【專利說明】
CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法
技術領域
[0001 ] 本發明涉及計算機技術領域，具體地，涉及一種面向計算機輔助設計(ComputerAided Design，CAD)系統的基于特征的產品設計與生命周期評價(LCA)集成系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著環境問題的日益惡化和相關環保法律法規的日漸嚴格，產品環境影響問題成為用戶日益關注和制造商必須考慮的重要問題。設計階段是產品整個開發過程中的關鍵階段，也是從源頭上防止產品環境問題的關鍵階段。如何在產品設計階段就能預測產品整個生命周期相關的環境問題，并提出有效的設計措施成為新形勢下的產品設計開發技術難題。
[0003]目前，最為成熟和廣泛運用的產品環境影響評價方法是生命周期評價(LCA，詳見IS014040:環境管理-生命周期評估-原則和框架)。產品生名周期評價對產品從原材料獲取到廢棄甚至是回收再生的整個過程中的資源能源消耗和廢棄物排放進行系統化量化，采用一定的指標體系和方法對其產生的環境影響進行量化，可以指出產品環境影響改善的機會。已開發的、具有代表性的生命周期評價專用計算機應用軟件包括是荷蘭的SimaPro軟件、德國的GaBiLCA、瑞士的EcoPro、美國NREL LCI數據庫、瑞士Ecoinvent數據庫等。此類系統都是基于IS014040提出的生命周期方法框架，通過交互界面進行生命周期建模和完整過程數據輸入，基于內置數據庫和算法進行環境影響評價。
[0004]現有的LCA軟件數量種類較多，這些軟件的優點是較為明顯的，例如:各個軟件基本上都集成了LCI數據庫，提供較為強大的計算能力，并提供多樣的結果輸出方式等等。但是軟件的設計操作思想都較為落后，各軟件之間差別并不大。LCA軟件的開發給LCA的實施帶來了極大的便利，但現有軟件在使用過程中的缺點也是較為明顯的:
[0005]現有的LCA軟件的產品系統建模方法繁瑣，用戶需要收集大量的物料、能耗、排放數據，并按軟件的操作逐步在軟件中建立基于過程的生命周期系統模型。LCA軟件與CAD設計軟件在建模方式和數據構成上存在巨大差異。LCA軟件的建模功能是面向過程和環境的，而CAD設計軟件是面向產品功能和物理結構的。因此，生命周期評價難以主動的應用于產品的設計階段，也就難以發揮其對改進產品設計的指導作用；
[0006]現有的LCA軟件:從方法上來說，完成一次完整的產品生命周期評價需要收集大量產品數據，花費大量的時間和經濟成本。從現有專用計算機應用系統來說，這些系統都是獨立的應用系統，往往需要專業培訓來掌握專用軟件使用方法，且鮮少有與產品設計信息環境(如CAD系統)的數據接口，需要重新進行產品建模和數據輸入。由此可見，數據、時間和經濟條件的制約使得產品設計與產品環境影響評價集成存在較大的困難。同時，產品環境影響評價對執行者的專業知識要求很高，不僅需要系統深入了解評價方法，掌握專業工具使用方法，還需要具有對評價結果的進行解釋和應用的能力。一般產品設計者往往不具備以上足夠專業知識，因此很難正確地開展評價和評價結果的應用，使得環境影響評價很難與產品設計過程有效結合，無法發揮對設計活動的積極指導作用。
[0007]綜上所述可知，要想解決產品設計和環境影響評價的集成問題，需要解決一個關鍵問題，即如何基于現有產品設計信息環境，進行產品生命周期數據集成管理，提出“設計到評價”數據轉換的有效方法和工具，幫助設計者便捷、高效地開展環境影響評價。解決以上問題的關鍵技術在于產品計算機輔助設計系統(CAD)與產品環境影響評價的集成。
[0008]經過檢索發現:
[0009]申請(專利)號為CN201310720763.9的中國專利申請《一種UG環境下基于XML的制造特征建模系統的方法》，公開了一種UG環境下基于XML的制造特征建模系統的方法，包括以下步驟:從零件的加工制造角度對零件的特征進行分類;根據所有特征之間是否存在相應關系，總結出不同的特征間的關系及聯結和定位關系，簡化了特征信息模型的表達;根據零件的特征分類和特征關系，描述詳細的特征信息，并建立獨特的特征信息模型；用XML格式將特征信息模型描述，并建XML文檔的DTD，用以配合后序的CAPP系統讀取XML文檔數據；基于UG的特征建模系統:利用UG系統的二次開發工具，在VisualC++6.0環境中實現將零件幾何模型轉化成信息模型，并最終輸出與零件對應的*.txt格式文檔。本發明將制造信息分層描述表達清楚，允許開發者根據自已的需要定義自已的元素，描述特征信息模型。該專利的特征信息模型僅從零件的加工制造角度提出了產品特征信息模型和建模方法，無法從面向整個生命周期的角度提出產品特征分類、表達方法和相關關系。
【發明內容】
[0010]針對上述現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，該集成系統與方法所要解決的技術問題體現在以下幾占.V.
[0011]I)產品CAD模型的信息抽取:CAD系統中的產品模型是面向設計活動(尤其是造型和結構設計)建立的。由于(造型和結構)設計與環境影響評價目標存在差異，其數據需求和模型結構存在差異，因此CAD系統的產品模型與數據不能直接用于環境影響評價(如LCA評價)。為了能將評價與設計有效結合，需要對CAD產品模型進行信息抽取和轉化，生成環境評價所需要的數據。同時，環境影響評價涉及產品生命周期過程方方面面。一些數據無法從CAD產品模型中直接獲取，因此需要提出一種人機交互機制，引導設計者補充這部分產品數據；
[0012]2)產品與過程集成建模與數據管理:CAD模型反映了產品最終的物理存在形式(尤其是其造型和結構)，然而這種存在形式可由多種不同的過程方法加以形成，不同的過程方法產生不同的環境影響。因此，要評價產品環境影響，就需要明確環境影響-過程方法-產品形式三方面因素的相關關系，也就需要對產品(包括幾何拓撲和非幾何拓撲屬性)與過程進行集成建模和數據管理；
[0013]3)產品環境影響評價結果的表達形式:采用面向設計活動的形式表達產品環境影響評價的結果，反映環境問題與設計可控因素(如產品功能、結構、采用的制造工藝，等)的相關性，指出可能的設計改進意見。
[0014]為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的。
[0015]根據本發明的一個方面，提供了一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，包括產品模型導入模塊:用于從CAD系統中導入目標產品模型；提取產品CAD模型中的幾何拓撲相關的產品特征，補充生成非幾何拓撲相關的產品工程特征，整合生成基于產品-裝配件-零件-產品特征(包括形狀、連接和工程特征)的產品數據模型；
[0016]-產品生命周期集建模模塊:與所述產品模型導入模塊連接，用于基于產品特征的產品狀態(Product State)-過程操作(Process Operat1n)的聯合建模，實現產品生命周期數據集成管理;通過產品生命周期集成模型可自定義的運算功能，輸出關鍵環節的環境影響評價基礎數據；
[0017]-產品環境影響分析模塊:與所述產品生命周期集成建模模塊連接，用于進行產品生命周期評價分析，形成產品環境影響評價指標量化結果，即環境影響分析結果；
[0018]-產品環境影響分析價結果輸出模塊:與所述產品環境影響分析模塊連接，用于多形式顯示環境影響分析結果。
[0019]優選地，所述產品生命周期集成建模模塊包括產品狀態建模模塊和過程操作建模模塊，其中:
[0020]所述產品狀態建模模塊用于建立產品狀態變迀模型，所述產品狀態變迀模型用于描述產品及其裝配件和零件在整個生命周期中狀態變化過程；
[0021]所述過程操作建模模塊用于建立產品生命周期過程操作模型，所述產品生命周期過程操作模型用于描述在整個生命周期過程中，實施于產品或是產品主動產生的、造成產品狀態發生變化的各種操作行為，以及這些操作行為之間相互關系。
[0022]優選地，所述產品狀態變迀模型由狀態變化節點和節點關系兩個要素構成，其中，狀態變化節點通過產品特征及其屬性參數進行表征，所述節點關系為狀態變化節點之間的時序關系；
[0023]所述產品狀態變迀模型的建模方法為:基于生命周期時序，建立產品及其裝配件和零件的關鍵環節狀態變化節點，并根據狀態變化節點的時序關系明確不同狀態變化節點的關系，從而形成全生命周期的產品狀態變迀模型。
[0024]優選地，所述過程操作采用操作特征及其屬性參數進行表征;所述操作特征屬性包括行為屬性和/或資源屬性；
[0025]所述產品生命周期過程操作模型的建模方法為:基于產品狀態變迀模型，對于任意產品狀態變化節點構建關聯的過程操作，基于狀態節點之間時序關系明確相關聯的過程操作之間關系，從而建立產品生命周期過程操作模型。
[0026]優選地，所述目標產品模型包括零件模型和裝配模型。
[0027]優選地，所述產品特征包括如下任一項或任多項:
[0028]-造型特征；
[0029]-連接特征；
[0030]-工程特征。
[0031 ]產品特征屬性包括如下任一項或任多項
[0032]造型特征屬性
[0033]-類型
[0034]-尺寸
[0035]-位置
[0036]-參照物
[0037]-體積
[0038]-面積或表面積
[0039]-精度
[0040]-表面質量[0041 ]連接特征屬性
[0042]-類型
[0043]-連接對象
[0044]-參照物
[0045]-配合關系
[0046]-精度
[0047]工程特征屬性
[0048]-材料特性
[0049]-功能性能參數
[0050]-價格。
[0051]優選地，所述關鍵環節包括如下任一項或任多項:
[0052]-制造環節；
[0053]-裝配環節；
[0054]-使用和維修環節；
[0055]-回收處理環節。
[0056]優選地，所述操作特征屬性包括如下任一項或任多項:
[0057]-行為，包括:工程方法、操作參數、操作排序；
[0058]-資源，包括:設備與工具參數、材料消耗、能源消耗、廢棄物排放、經濟成本
[0059]優選地，多形式環境影響分析結果包括如下任一項或任多項:
[0060]-環境影響種類和量化表征；
[0061 ]-環境影響在不同過程關節的分布；
[0062]-環境影響與產品和操作特征的關系。
[0063]根據本發明的另一個方面，提供了一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價的集成方法，包括以下步驟:
[0064]步驟I:導入CAD系統生成的產品模型，并對產品CAD模型進行產品特征提取、補充和再組織，生成統一的、基于特征的產品數據模型；
[0065]步驟2:進行基于特征的產品狀態-過程操作聯合建模，生成產品生命周期集成數據模型；
[0066]步驟3:基于產品生命周期集成數據模型，進行產品生命周期評價(LCA)分析；
[0067]步驟4:根據用戶指定形式輸出產品環境影響分析結果。
[0068]優選地，所述步驟2包括如下步驟:
[0069]步驟2.1:建立產品生命周期狀態變迀模型；
[0070]步驟2.2:建立與狀態變迀模型相適應的產品生命周期過程操作模型，定義用于表征過程操作的操作特征及其屬性參數。
[0071]與現有技術相比，由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果:
[0072]1、產品設計信息(如功能、結構、材料等)與過程設計信息(如工藝參數、設備工具等)的集成管理，可支持產品并行開發，提高產品設計開發效率；
[0073]2、產品設計和環境影響評價的集成，有利于綠色環保產品的設計開發。
【附圖說明】
[0074]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0075]圖1為本發明產品設計與環境影響集成系統的結構示意圖；
[0076]圖2為本發明產品設計與環境影響集成方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0077]下面對本發明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
[0078]實施例
[0079]本實施例提供了一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，包括:
[0080]-產品模型導入模塊:用于從CAD系統中導入目標產品模型；提取產品CAD模型中的幾何拓撲相關的產品造型特征和連接關系特征，補充生成非幾何拓撲相關的產品工程特征，整合生成基于產品-裝配件-零件-產品特征的層次化產品數據模型；
[0081]-產品生命周期集成建模模塊:與所述產品模型導入模塊連接，用于基于特征的產品狀態-過程操作的聯合建模，生成產品生命周期集成數據模型;通過產品生命周期集成數據模型的能夠自定義運算功能，輸出關鍵環節的環境影響評價基礎數據；
[0082]-產品環境影響分析模塊:與所述產品生命周期集成建模模塊連接，用于進行產品生命周期評價分析，生成產品環境影響評價指標量化結果，即環境影響分析結果；
[0083]-產品環境影響分析結果輸出模塊:與所述產品環境影響分析模塊連接，用于多形式顯示環境影響分析結果。
[0084]進一步地，所述產品生命周期集成建模模塊包括產品狀態建模模塊和過程操作建模模塊，其中:
[0085]所述產品狀態建模模塊用于建立產品狀態變迀模型，所述產品狀態變迀模型用于描述產品及其裝配件和零件在整個生命周期中的狀態變化過程；
[0086]所述過程操作建模模塊用于建立產品生命周期過程操作模型，所述產品生命周期過程模型用于描述在整個生命周期過程中，實施于產品或是產品主動產生的、造成產品狀態發生變化的各種操作行為，以及這些操作行為之間相互關系。
[0087]進一步地，所述產品狀態變迀模型由狀態變化節點和節點關系兩個要素構成，其中，狀態變化節點通過產品特征及產品特征的屬性參數進行表征，所述節點關系為狀態變化節點之間的時序關系；
[0088]所述產品狀態變迀模型的建模方法為:基于生命周期時序，建立產品及其裝配件和零件關鍵環節的狀態變化節點，并根據狀態變化節點的時序關系明確不同狀態變化節點的關系，從而形成全生命周期的產品狀態變迀模型。
[0089]進一步地，所述過程操作采用操作特征及其屬性參數進行表征;所述操作特征屬性包括行為屬性和/或資源屬性；
[0090]所述產品生命周期過程模型的建模方法為:基于產品狀態變迀模型，對于任意產品狀態構建關聯的過程操作，基于狀態節點之間時序關系明確相關聯的過程操作之間關系，從而建立產品生命周期過程操作模型。
[0091]進一步地，所述目標產品模型包括零件模型和裝配模型。
[0092]進一步地，所述產品特征包括如下任一項或任多項:
[0093]-造型特征；
[0094]-連接特征；
[0095]-工程特征。
[0096]產品特征屬性包括如下任一項或任多項
[0097]造型特征屬性
[0098]-類型
[0099]-尺寸
[0100]-位置
[0101]-參照物
[0102]-體積
[0103]-面積或表面積
[0104]-精度
[0105]-表面質量
[0106]連接特征屬性
[0107]-類型
[0108]-連接對象
[0109]-參照物
[0110]-配合關系
[0111]-精度
[0112]工程特征屬性
[0113]-材料特性
[0114]-功能性能參數
[0115]-價格。
[0116]進一步地，所述關鍵環節包括如下任一項或任多項:
[0117]-制造環節；
[0118]-裝配環節；
[0119]-使用和維修環節；
[0120]-回收處理環節。
[0121]進一步地，所述操作特征屬性包括如下任一項或任多項:
[0122]-行為，包括:工程方法、操作參數、操作排序；
[0123]-資源，包括:設備與工具參數、材料消耗、能源消耗、廢棄物排放、經濟成本。
[0124]進一步地，多形式環境影響分析結果包括如下任一項或任多項:
[0125]-環境影響種類和量化表征；
[0126]-環境影響在不同過程關節的分布；
[0127]-環境影響與過程和產品特征的關系。
[0128]本實施例提供的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統，其集成方法，包括以下步驟:
[0129]步驟1:導入CAD系統生成的產品模型，并對產品模型進行特征提取、補充和再組織，生成統一的、基于特征的產品數據模型；
[0130]步驟2:進行基于特征的產品狀態-過程操作聯合建模，生成產品生命周期集成數據模型；
[0131]步驟3:基于產品生命周期集成數據模型，進行產品生命周期評價(LCA)分析，生成環境影響分析結果；
[0132]步驟4:根據用戶指定形式輸出產品環境影響分析結果。
[0133]進一步地，所述步驟2包括如下步驟:
[0134]步驟2.1:建立產品生命周期狀態變迀模型；
[0135]步驟2.2:建立與狀態變迀模型相適應的產品生命周期過程操作模型，定義用于表征過程操作的操作特征及其屬性參數。
[0136]下面結合附圖對上述實施例進一步說明。
[0137]本具體說明中，以UnigraphicsNX系統為例，詳細說明CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法。
[0138]如圖1所示，所述CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統包括:產品模型導入模塊1、產品生命周期集成建模模塊2、產品環境影響分析模塊3和產品環境影響評價結果輸出模塊4。
[0139]產品模型導入模塊I，用于導入UGNX系統生成的產品模型，并對其進行信息提取和補充，生成基于造型特征、連接關系特征和工程特征的產品數據模型。該模型為后續聯合建模的基礎。具體導入方法可通過UG OPEN API對產品模型中產品結構樹、裝配約束及表達式進行提取，然后將所提取的UG模型信息進行歸類和補充，生成造型特征、連接關系和工程特征;根據UG模型所反映結構層次關系，建立基于產品、裝配件、零件和特征的層次產品數據模型，其中產品可由裝配件、零件、特征構成，裝配件可由子裝配件、零件和特征構成，零件由特征構成，特征是整個產品模型的基本構成單元。
[0140]產品生命周期集成建模模塊2，與所述產品模型導入模塊I連接，用于基于特征的產品生命周期狀態變迀和過程操作的聯合建模。該產品生命周期集成建模模塊又包括兩個子模塊，即產品狀態建模模塊和過程操作建模模塊。其中，產品狀態建模模塊用于建立產品狀態變迀模型，該產品狀態變迀模型描述了產品及其零部件(裝配件和零件)整個生命周期中形狀、連接關系、功能、材料特性等多種狀態變化過程。產品狀態變迀模型由狀態變化節點和節點關系兩個要素構成，其中狀態變化節點通過產品特征及其屬性參數進行表征，節點關系指狀態變化節點之間的時序關系。產品狀態變迀模型的具體建模方法為:基于生命周期時序，建立產品及其零部件(裝配件和零件)制造、裝配、使用和維修、回收處理等關鍵環節的狀態變化節點，并根據狀態變化節點的時序關系明確不同狀態變化節點的關系，從而形成全生命周期的產品狀態變迀模型。過程操作建模模塊用于建立產品生命周期過程操作模型，該產品生命周期過程操作模型描述在整個生命周期過程中，實施于產品或是產品主動產生的、造成產品狀態發生變化的各種操作行為(包括所涉及的工程技術、資源需求和成本信息)以及這些操作行為之間相互關系。過程操作采用操作特征及其屬性參數進行表征;操作特征屬性包括行為屬性(工程方法、操作參數、操作排序)和資源屬性(包括設備與工具、材料和能源消耗、廢棄物排放、經濟成本等)。產品生命周期過程操作模型的具體建模方法為:基于產品狀態變迀模型，對于任意產品狀態構建關聯的過程操作，基于狀態節點之間時序關系明確相關聯的過程操作之間關系，從而建立產品生命周期過程操作模型。
[0141]產品環境影響分析模塊3，與所述產品生命周期集成建模模塊2所連接，基于產品生命周期集成數據模塊所提供的資源環境數據(包括物料消耗、能源消耗、廢棄物和排放等)、內部集成數據庫和環境影響評價方法(如Ec0indicat0r99)，進行產品生命周期評價(LCA)分析，輸出環境影響評價指標量化結果，即環境影響分析結果。
[0142]產品環境影響分析結果輸出模塊4，與所述產品環境影響分析模塊3所連接，以系統用戶所指定的形式輸出環境影響分析結果。
[0143]基于上述系統，本發明還提供了一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0144]步驟I:導入產品UGNX裝配模型和零件模型；系統對產品UGNX模型進行特征信息提取和補充，建立基于造型特征、連接關系特征和工程特征的產品層次模型；
[0145]步驟2:基于所述產品層次模型，建立產品生命周期狀態模型；基于產品生命周期狀態模型，建立產品生命周期過程操作模型，生成產品生命周期資源環境數據；
[0146]步驟3:基于所述產品生命周期資源環境數據，進行生命周期評價(LCA);
[0147]步驟4:以多種形式輸出環境影響評價結果。
[0148]本實施例提供的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，實現產品設計信息(如功能、結構、材料等)與過程設計信息(如工藝參數、設備工具等)的集成管理，可支持產品并行開發，提高產品設計開發效率;實現產品設計和環境影響評價的集成，有利于綠色環保產品的設計開發。
[0149]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【主權項】
1.一種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，包括: -產品模型導入模塊:用于從CAD系統中導入目標產品模型;提取產品CAD模型中幾何拓撲相關的產品造型和連接關系特征，補充生成非幾何拓撲相關的產品工程特征，整合生成基于產品-裝配件-零件-產品特征的層次化產品數據模型； -產品生命周期集成建模模塊:與所述產品模型導入模塊連接，用于基于特征的產品狀態-過程操作的聯合建模，實現產品生命周期數據集成管理;通過產品生命周期集成模型能夠自定義的內部運算功能，輸出關鍵環節的環境影響評價基礎數據； -產品環境影響分析模塊:與所述產品生命周期集成建模模塊連接，用于進行產品生命周期評價，形成產品環境影響指標的量化分析結果，即環境影響分析結果； -產品環境影響分析結果輸出模塊:與所述產品環境影響分析模塊連接，用于多形式顯示環境影響分析結果。2.根據權利要求1所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述產品生命周期集成建模模塊包括產品狀態建模模塊和過程操作建模模塊，其中: 所述產品狀態建模模塊用于建立產品狀態變迀模型，所述產品狀態變迀模型用于描述產品及其裝配件和零件在整個生命周期中狀態變化過程； 所述過程操作建模模塊用于建立產品生命周期過程操作模型，所述產品生命周期過程操作模型用于描述在整個生命周期過程中，實施于產品或是產品主動產生的并造成產品狀態發生變化的各種操作行為，以及這些操作行為之間相互關系。3.根據權利要求2所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述產品狀態變迀模型由狀態變化節點和節點關系兩個要素構成，其中，狀態變化節點通過產品特征及產品特征的屬性參數進行表征，所述節點關系為狀態變化節點之間的時序關系； 所述產品狀態變迀模型的建模方法為:基于生命周期時序，建立產品及其裝配件和零件的關鍵環節狀態變化節點，并根據狀態變化節點的時序關系明確不同狀態變化節點的關系，從而形成全生命周期的產品狀態變迀模型。4.根據權利要求2所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述過程操作采用操作特征及其屬性參數進行表征;所述操作特征屬性包括行為屬性和/或資源屬性； 所述產品生命周期過程操作模型的建模方法為:基于產品狀態變迀模型，對于任意產品狀態節點構建關聯的過程操作，基于狀態節點之間時序關系明確相關聯的過程操作之間關系，從而建立產品生命周期過程操作模型。5.根據權利要求1所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述目標產品模型包括零件模型和裝配模型。6.根據權利要求1所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述產品特征包括: -造型特征； -連接特征； _工程特征； 產品特征屬性包括: 造型特征屬性: -類型； -尺寸； -位置； -參照物； -體積； -面積或表面積； -精度； -表面質量； 連接特征屬性: -類型； -連接對象； -參照物； -配合關系； -精度； 工程特征屬性: -材料特性； -功能性能參數； _價格。7.根據權利要求2所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述操作特征屬性包括如下任一項或任多項: -行為，包括:工程方法、操作參數、操作排序； -資源，包括:設備與工具參數、材料消耗、能源消耗、廢棄物排放、經濟成本。8.根據權利要求1所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，所述關鍵環節包括如下任一項或任多項: -制造環節； -裝配環節； -使用和維修環節； -回收處理環節。9.根據權利要求1所述的CAD系統環境下產品設計與環境影響評價集成系統與方法，其特征在于，多形式環境影響分析結果包括如下任一項或任多項: -環境影響種類和量化表征； -環境影響在不同過程環節的分布； -環境影響與產品特征和操作特征的關系。10.—種CAD系統環境下產品設計與環境影響評價的集成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:導入CAD系統生成的產品模型，并對產品模型進行特征提取、補充和再組織，生成統一的、基于特征的產品數據模型； 步驟2:基于特征進行產品狀態-過程操作聯合建模，生成產品生命周期集成數據模型； 步驟3:基于產品生命周期集成數據模型，進行產品生命周期評價LCA分析； 步驟4:根據用戶指定形式輸出產品環境影響分析結果； 所述步驟2包括如下步驟: 步驟2.1:建立產品生命周期狀態變迀模型； 步驟2.2:建立與狀態變迀模型相適應的產品生命周期過程操作模型，定義用于表征過程操作的操作特征及其屬性參數。
【文檔編號】G06F17/50GK105956287SQ201610297961
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】于隨然, 陶璟
【申請人】上海交通大學