1.綠色設計建模一般程序

　　(1)明確產品定義。建模前必須明確系統(tǒng)及其分系統(tǒng)的構成、功能、故障判斷等。通過建立功能框圖可以幫助明確產品的任務定義。功能塊圖是基于對各級系統(tǒng)的靜態(tài)分組功能，闡述了系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)的數據和功能之間的關系(信息)的過程。功能框圖或功能流程圖是繪制設計環(huán)保性框圖的基礎。

　　(2)繪制設計環(huán)保性框圖。設計環(huán)保性框圖是以圖的形式邏輯地描述系統(tǒng)正常工作的情況。設計環(huán)保性框圖應正確描述系統(tǒng)每次完成任務時所有單元功能組之間的相互關系，繪制時應充分了解系統(tǒng)的任務和壽命剖面。建立系統(tǒng)設計環(huán)保性框圖的基礎是產品的原理圖和功能框圖。在最終的設計環(huán)保性框圖中，所有方框均應要求以串聯(lián)、并聯(lián)、旁聯(lián)或其他組合形式連接，每一方框均只對應一個功能單元，并進行標記。

　　(3)建立設計環(huán)保性模型。設計環(huán)保性模型用于表達設計環(huán)保性框圖中各功能單元的設計環(huán)保性與系統(tǒng)設計環(huán)保性之間的函數關系。常用的設計環(huán)保性模型包括串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)、混聯(lián)系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)等。工程中最常見的設計環(huán)保性模型是串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。

　　2.串聯(lián)系統(tǒng)

　　當組成產品的每個單元都正常工作，產品才能正常工作的模型稱之為串聯(lián)系統(tǒng)，其設計環(huán)保性框圖如圖 1 所示。

　　圖1 串聯(lián)系統(tǒng)的設計環(huán)保性框圖

　　設第 i 個單元的環(huán)保度為 Ri(t)，則系統(tǒng)環(huán)保度

　　R(t)= ∏ iR1R(t) (3-1)

　　串聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)保度等于各單元的環(huán)保度的乘積，單元越多其環(huán)保度越低。在機床系統(tǒng)中，各單元大多數都是獨立的，從設計環(huán)保性邏輯關系上講，各單元的故障概率是互不影響的，因此在計算系統(tǒng)環(huán)保度時一般用設計環(huán)保性乘法法則來處理。很多電子產品和機電產品的壽命都服從指數分布，其環(huán)保度為：

　　Ri= e (3-2)

　　整個產品的故障率為：

　　λ=∑i1λ (3-3)

　　可見，串聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)保度是各單元環(huán)保度的乘積，單元越多，產品越復雜，其環(huán)保度越低，從設計方面考慮可從以下三個方面著手改進：首先是最大化降低串聯(lián)單元的數量，優(yōu)化設計工作;其次就是加強單元環(huán)保度，盡可能減少其出現故障的概率;最后即縮短工作時間。其中簡化設計是提高串聯(lián)系統(tǒng)產品的最重要途徑。

　　3.并聯(lián)系統(tǒng)

　　組成產品的所有單元中只要有一個正常工作，產品就能正常工作的模型稱之為并聯(lián)系統(tǒng)。其設計環(huán)保性框圖如圖 3-2 所示。

　　圖2 并聯(lián)系統(tǒng)的設計環(huán)保性框

　　設第i個單元的環(huán)保度為Ri(t)，則系統(tǒng)環(huán)保度：

　　R(t) = 1-∏i[1 - Ri(t)] (3-4)

　　并聯(lián)系統(tǒng)是貯備系統(tǒng)的一種情況，對于任何一種高性能的復雜產品，為了提高產品的環(huán)保度，可以采用的方法有兩種：一是提高零部件的環(huán)保度，但這樣會使成本過高;另一個辦法就是增加產品中部分或全部零件作為貯備，這樣即使某一零件失效也不會導致產品失效，只有所有的貯備零部件全部失效才會導致產品發(fā)生故障，這就是并聯(lián)系統(tǒng)。但在實際設計中，并聯(lián)系統(tǒng)數目太多也會導致產品設計環(huán)保性降低。