绿色设计是在产品设计过程中改善产品环境性能的主要方法和手段，近年来国内外对绿色设计的研究非常活跃，与之相关的理论和方法从20世纪90年代中期开始就成为产品设计领域的重要研究课题。国外一些发达国家对绿色设计的研究开展得比较早，特别是在美国、日本、欧洲等一些发达国家，对绿色设计及其相关领域已进行了深入研究。国内绿色设计研究正在深入进行，但距发达国家还有明显差距。
「 1. 绿色设计的研究现状 」
绿色设计借助产品生命周期中与产品相关的各类信息，利用模块化设计、创新设计等各种先进的设计理论，设计出具有先进的技术性、良好的环境协调性及合理的经济性的产品。目前，国内外学者在绿色设计相关领域开展了广泛研究。
在绿色产品概念设计方面，Hamed等[1]为了协助设计者完成整个制造系统的设计和开发工作，提出了一种基于虚拟现实技术的需求分析方法，从而可以满足不断变化的市场需求；Nahm等[2]为了解决质量功能配置中产品需求重要度确定困难的问题，提出了一种结合顾客偏好评价和顾客满意评价来进行产品需求分析的方法；CHANG等[3]为平衡产品开发与生态友好性，结合绿色质量功能配置和设计结构矩阵，提出了面向绿色设计的模块化设计系统化方法；李方义等[4]提出了一种产品绿色模块化设计方法的研究框架，总结了模块化在绿色设计中的应用特点，探讨了利用模糊数学、图论及层次分析法（AHP）研究产品的绿色模块化多目标决策；鲍宏等[5]以绿色产品的满意程度为目标，结合模块化思想、环境化质量功能配置和通用物料清单方法，分析生命周期各阶段的绿色特性，提出了一种面向多样性和绿色性需求满意的产品配置设计方法；肖人彬等[6]在分析现有产品创新设计方法不足的基础上，结合数据技术的特点，提出数据驱动产品创新设计方法。
在绿色产品详细设计方面，HOLMES等[7]将一种新型竹基复合材料作为风力电机叶片的材料，以改善其环境性能；Zhang等[8]为了从制造系统的角度减少机械零件的碳排放，研究一种集成结构优化和材料选择的方法，建立机械零件低碳设计的混合优化模型；KAM等[9]将回收材料作为绿色生产的一部分，推广使用可回收材料来减小对环境的影响；Zhang等[10]将低碳设计理论与3D设计软件相结合，在产品设计前期，通过识别低碳设计优化潜力，建立评价结果与设计建议的反馈机制，实时指导设计师在低碳设计中的行为；刘志峰等[11]运用TRIZ冲突消解原理、物质-场分析原理以及回收冲突分析原理进行家电产品易拆解可回收设计，提出易拆解可回收设计流程，建立易拆解可回收设计方案与发明原理或标准解法的映射关系；张宠元等[12]从易于拆卸、可主动回收处理、经济和环境准则4个方面度量主动回收度，以主动回收度、内部聚合度以及外部耦合度为优化目标进行模块划分。
在产品生命周期评价方面，Shi等[13]提出了一种基于生命周期评价（LCA）和生命周期成本（LCC）的综合方法，以发动机为例，从经济和生态方面确定机械产品制造的资源消耗，环境排放和经济成本，为机械产品制造提供节能减排的理论和数据支持；Peng等[14]为了减少时变参数对产品在整个生命周期的环境影响，提高生命周期清单的准确性，开发了系统动力学（SD）模型；Unterreiner等[15]通过生命周期评价（LCA），分析了三种电池技术回收和再利用的生态影响，通过良好的综合回收过程进行回收和再利用，使其生态影响降低49%；宋小龙等[16]以废弃手机为研究对象，采用生命周期评价（LCA）方法分析了废弃手机回收处理系统的能耗和碳足迹，对产品参数设定进行敏感性分析，为废弃手机回收处理系统环境绩效的量化与改进提供参考。
在绿色设计知识方面，Liu等[17]提出了一种从应用描述中自动挖掘领域知识的方法，通过对CDM和主题集合中的知识进行分类，聚类和合并来识别领域中的整体知识；Qin等[18]构建了用于获取有用的设计知识和未来重用经验的RFBSE知识表示模型，以提高未来项目决策效率；郭鑫等[19]以“功能+流+案例”为规则，利用扩展算法、知识语义检索、分词模型等方法提出可满足创新设计目标的工艺知识检索模型；张发平等[20]构建了多维层次情境模型和情境驱动的知识资源库模型，强调了知识与知识情境的多对多的映射关系，提出了基于情境的知识匹配和推送的方法。
「 2. 绿色设计的应用现状 」
绿色设计应遵循“3R（Reduce，Reuse，Recycle）”的原则，设计产品时不仅要考虑减少产品制造物质和能源消耗，减少有害物质的排放，而且要综合考虑产品及零部件报废后能够重新利用或方便分类回收并再生循环。目前绿色设计有如下几方面的应用。
1）绿色材料替代设计
绿色材料替代设计的主要目的是在保持材料性能不变或提升的情况下，改善其环境性能。目前各国开展的绿色材料替代设计研究主要涉及仿生材料、复合材料、可回收材料、合金材料等。PLA复合材料可以替代部分传统改性塑料，应用在汽车零部件上，使汽车向着更加生态环保的方向发展，劳士领车用生物基材料解决方案——BioBoom是基于PLA合成的高可再生资源利用率的生物基材料，如图1所示，它拥有超过90%的可再生资源利用率，具有低收缩、耐刮擦、着色性优异的特点，不仅适用于机舱内具有功能要求的零部件，还适用于可见的车身内外饰产品。
