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(yáng),550003

0 引言

隨著全球資源、能源消耗以及環(huán)境惡化等問(wèn)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(guò)接近大批量生產(chǎn)的成本、質(zhì)量和效率，來(lái)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(jìng)爭(zhēng)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(wú)法對(duì)產(chǎn)品族所有模塊同時(shí)開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)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(lái)確定再設(shè)計(jì)優(yōu)先次序，輔助企業(yè)開(kāi)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(lái)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(kāi)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(zhǎng)產(chǎn)品使用周期；⑥簡(jiǎn)化產(chǎn)品拆卸過(guò)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(kāi)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(yíng)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(lái)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(guò)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。回收性能準(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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(wèn)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)程的一致性檢驗(yàn)。基于文獻(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(guò)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(lái)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(wèn)題簡(jiǎn)化為單屬性決策問(wèn)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(guò)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(lái)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(guó)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(kāi)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(kù)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(rùn)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！