课程名称:可持续设计与制造 Eco-Design and Manufacture
课程学分:2学分
课程简介:课程将基于香港理工大学现有课程ISE4005:Eco-design and Manufacture,本课程旨在:为学生提供工业生态设计和制造的最新全球趋势和意义;确保学生了解欧盟(EU)、中国、美国、日本和其他地区在生态设计和制造方面的监管要求;为学生提供详细全面的生态设计和制造方法,并用于解决以下问题,如:环境影响,产品生态设计、使用和生活,技术能力,以及商业利益。
授课对象:工业工程、机械工程、控制工程等三年级
授课时间:2020年7月6日-7月31日(4周)
授课方式:线上教学,钉钉直播
主讲人简介:郑湃,博士,香港理工大学助理教授,博士生导师,新加坡南洋理工大学博士后,产品与工业工程荣誉学士学位课程:ISE4005:Eco-design and Manufacture和ISE430:New Product Planning and Development课程负责人,主要研究方向:智能产品服务系统,数据驱动产品设计和制造服务化。近五年累计发表了26篇SCI期刊论文(包括5篇一作ESI高被引论文);近三年主持香港理工大学科研项目2项(DGRF, G-UAHH和Start-Up Fund, 1-BE2X),第一参与人承担新加坡国家研究基金会项目1项(NRF, RCA16/434);SIVANTOS-NTU(拜耳-南洋理工大学)合作项目1项。曾获2019年CIRP Industrial Product-Service Systems国际会议和2019年Transdisciplinary Engineering国际会议最佳会议论文奖;Advanced Engineering Informatics(SCI JCR Q1)编委,Journal of Cleaner Production(SCI JCR Q1)客座编辑。
合作教师:纪杨建教授(mejyj@zju.edu.cn)、彭涛副教授(tao_peng@zju.edu.cn)
课程内容:
1、生态设计与制造导论(2课时讲座)
可持续产品发展、全球环境问题、对商品贸易的影响、生态产品市场趋势、商业利益和机会;以及生态设计和制造的驱动力,和对设计师和工程师的作用。
2、产品生态设计中的环境因素(2课时讲座)
生态设计中产品开发过程的阶段;材料、制造和包装、使用、寿命终止和处置问题;拆装回收设计;回收潜力指标(RPI);以及六个RE-philosophy理论等。
3、全球和区域对生态设计和制造的监管要求(2课时讲座)
日本的生态产品法;美国的生态产品立法;欧盟指令:电气和电子设备的浪费(WEEE)和有害物质的限制(RoHS)以及能源使用产品(EuP)和能源相关产品(ErP)的生态设计框架;以及中国的环境法律法规等。
4、产品及相关工具和技术的环境评价(2课时讲座+ 2课时课程练习+2课时随堂测试+4课时实验课)
生命周期评估(LCA)和精简方法,如MET, Philip’s Fast-Five;综合产品政策(IPP);“绿色标志”、“生态标志”和生态标志计划和项目。与此同时,课程练习将涵盖工业LCA的案例研究/讨论。此外,还将提供两次实验课程,以便在LCA软件上进行实际操作,例如SimaPro和Gabi。
5、可持续产品设计与清洁生产(2课时讲座+ 2课时课程练习)
扩展生命周期的方法设计,可拆卸设计、智能PSS设计、X设计等,以及绿色制造的方法,制造能源消耗管理、低碳制造等。
6、产品再利用、再配置、再制造、回收(2课时讲座+ 2课时课程练习)
智能产品重构,再利用/运维,再制造等方面的关键技术与方法。同时,将围绕产品3R进行一次课程练习。
7、产品废弃物管理(2课时讲座+ 2课时课程练习)
循环经济下的智能废物管理;电子废弃物(WEEE)的收集和管理流程等。同时,将针对今天的数字时代的工业废物管理的案例研究进行一次课程练习。
8、环境管理体系(2课时讲座)
围绕国际标准(ISO14000),废物和化学物质的管理;在欧洲联盟登记化学品;绿色供应链管理等展开。围绕电器的环保设计,环保电子产品的例子;替代和新兴的绿色技术等展开。
课程时间安排:
第一周: Monday (Lecture 1), Wednesday (Lecture 2), Friday (Lecture 3) (16:00 – 18:00);
第二周: Monday (Lecture 4 and Tutorial 1) (14:00 – 18:00); Wednesday (Lab Exercise 1*) (16:00 – 18:00); Friday (Lab Exercise 2*) (16:00 – 18:00);
第三周: Monday (Lecture 5 and Tutorial 2) (14:00 – 18:00); Wednesday (In-class Quiz) (16:00 – 18:00); Friday (Lecture 6 and Tutorial 3) (14:00 – 18:00);
第四周: Monday (Lecture 7 and Tutorial 4) (14:00 – 18:00); Wednesday (Lecture 8) (16:00 – 18:00); Friday (Lecture 9 and revisions) (16:00 – 18:00);
课程考核方式:
2 In-class tutorial exercise (2*10%)
1 In-class Quiz (20%)
1 Take-home assignment (10%)
1 Final examination (50%)
