制造业的快速成长加大了社会的前进,但也使资源、能源、环境及人类的生产生活承担了巨大的压力。机械产品制造过程会消耗很多的资源、能源,并排放大量温室气体,导致全球变暖,出现海平面上升、极端天气增多、冰川融化等问题,影响着人们的健康生活,国际上也意识到了低碳制造与绿色制造的必要性。中国是全世界机械制造业大国,机床保有量位于第一位,机床作为装备制造业的“工作母机”是基础制造能力构成的核心。机床产品低碳优化设计是目前的研究热点和发展趋势,而机床产品低碳优化设计需要生命周期评价进行决策支持。然而生命周期评价方法中的碳排放计算仅作为环境影响评价工具,在进行综合决策支持时存在着一定的局限性,仅以碳排放计算得到的评价结果难以成为综合决策的依据条件,而碳效益评估是综合碳排放、成本、功能三个指标的综合决策方法,评估结果更加全面准确,可为机床产品低碳优化设计的综合决策提供理论支持。本文对机床产品生命周期的碳排放计算、成本评估、功能量化三方面开展研究,完成机床产品碳效益评估,主要工作如下:首先,针对机床产品生产环境复杂,采集获取的数据来源和类型多且为多个功能单元或过程共同作用结果,难以直接地应用于碳排放计算的问题,提出了多层级数据分配计算方法,建立了面向多层级的生命周期清单获取模型,用以获取可直接应用于碳排放计算的清单数据。基于产品生命周期评价方法,建立了机床产品生命周期碳排放评价模型,应用清单数据碳排放计算。然后,由于经济效益与环境效益之间存在无法割裂的直接或间接联系,进行产品碳排放改善会产生成本波动以及由于产品结构、材料、加工工艺等都与产品功能、性能、质量密切相关,通过优化产品结构、材料、加工工艺进行产品碳排放改善势必也会影响产品功能,故进行碳效益评估还需要完成成本评估和功能量化,为此建立了机床产品生命周期各阶段的成本评估模型,完成了原材料获取阶段、制造阶段、包装与运输阶段、使用与维护阶段、回收处理阶段5个生命周期阶段的成本评估。结合公理化设计功能-结构映射方法与物元理论及模糊综合评价方法,构建了机床产品功能量化模型,建立了功能到结构的映射模式及产品结构、效率的物元矩阵,完成了机床产品功能量化。最后,基于生态效益概念,结合机床产品生命周期的碳排放、成本及功能三个量化指标,在生命周期内的价值与其产生碳排放的比值即碳效益作为机床产品生命周期综合评价指标,运用价值工程原理构建了三个量化指标与价值的关联关系模型,进而建立了机床产品生命周期碳效益评估模型,实现了机床产品的碳排放、成本、功能的综合评价。并以滚齿机为例,结合调研数据,通过对滚齿机的进行碳排放计算、成本评估、功能量化,完成滚齿机生命周期碳效益评估,以验证论文所提方法的可行性。