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及其分系統的構成、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的靜態分組功能，闡述了系統的各個子系統的功能和系統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保性框圖的基礎。

　　(2)繪制設計環保性框圖。設計環保性框圖是以圖的形式邏輯地描述系統正常工作的情況。設計環保性框圖應正確描述系統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的任務和壽命剖面。建立系統設計環保性框圖的基礎是產品的原理圖和功能框圖。在最終的設計環保性框圖中，所有方框均應要求以串聯、并聯、旁聯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)建立設計環保性模型。設計環保性模型用于表達設計環保性框圖中各功能單元的設計環保性與系統設計環保性之間的函數關系。常用的設計環保性模型包括串聯系統、并聯系統、混聯系統、復雜系統等。工程中最常見的設計環保性模型是串聯系統和并聯系統。

　　2.串聯系統

　　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系統，其設計環保性框圖如圖 1 所示。

　　圖1 串聯系統的設計環保性框圖

　　設第 i 個單元的環保度為 Ri(t)，則系統環保度

　　R(t)= ∏ iR1R(t) (3-1)

　　串聯系統的環保度等于各單元的環保度的乘積，單元越多其環保度越低。在機床系統中，各單元大多數都是獨立的，從設計環保性邏輯關系上講，各單元的故障概率是互不影響的，因此在計算系統環保度時一般用設計環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，其環保度為：

　　Ri= e (3-2)

　　整個產品的故障率為：

　　λ=∑i1λ (3-3)

　　可見，串聯系統的環保度是各單元環保度的乘積，單元越多，產品越復雜，其環保度越低，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單元的數量，優化設計工作;其次就是加強單元環保度，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系統產品的最重要途徑。

　　3.并聯系統

　　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系統。其設計環保性框圖如圖 3-2 所示。

　　圖2 并聯系統的設計環保性框

　　設第i個單元的環保度為Ri(t)，則系統環保度：

　　R(t) = 1-∏i[1 - Ri(t)] (3-4)

　　并聯系統是貯備系統的一種情況，對于任何一種高性能的復雜產品，為了提高產品的環保度，可以采用的方法有兩種：一是提高零部件的環保度，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生故障，這就是并聯系統。但在實際設計中，并聯系統數目太多也會導致產品設計環保性降低。