綠色制造工藝要素規(guī)劃及其評價技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、綠色制造是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造業(yè)模式,其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對環(huán)境負(fù)面影響極小,資源利用率極高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.綠色制造工藝規(guī)劃是綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,是一種通過對工藝要素、工藝過程及工藝方案等進(jìn)行優(yōu)化決策和規(guī)劃,從而達(dá)到減少產(chǎn)品制造過程中的資源消耗和環(huán)境影響的工藝規(guī)劃方法.該文以國家863計(jì)劃項(xiàng)目"面向綠色制造的工藝規(guī)劃關(guān)鍵使能技術(shù)及應(yīng)用支持

2、系統(tǒng)研究",及湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目"綠色工藝規(guī)劃模型庫及其應(yīng)用技術(shù)研究"為依托,在分析國內(nèi)外相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上,對一種綠色制造工藝規(guī)劃策略及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)、綠色制造工藝要素規(guī)劃技術(shù)、綠色制造工藝要素規(guī)劃評價技術(shù)進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究,主要研究內(nèi)容有:1.介紹了課題的來源和研究意義,綜述了綠色制造、綠色制造工藝規(guī)劃的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上,分析了綠色制造的發(fā)展趨勢及其推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化方面的前景.2.在對綠色制造工藝規(guī)劃的內(nèi)涵特點(diǎn)進(jìn)

3、行分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于模型集的綠色制造工藝規(guī)劃策略.綠色制造工藝規(guī)劃問題可以分解為工藝要素規(guī)劃問題、工藝過程規(guī)劃問題以及工藝方案綠色性評價問題,通過對這些問題建立相應(yīng)的規(guī)劃模型,構(gòu)造出工藝要素規(guī)劃模型子集、工藝過程規(guī)劃模型子集及工藝方案綠色性評價模型子集;將上述模型子集進(jìn)行求解并與黑板的多任務(wù)協(xié)同工作原理相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)基于模型集的綠色制造工藝規(guī)劃策略.3.針對綠色制造工藝要素中的機(jī)床設(shè)備選擇、刀具選擇及切削液選擇問題分別提出

4、了決策問題的目標(biāo)體系,包括加工時間T、加工質(zhì)量Q、加工成本C、資源消耗R、環(huán)境影響E五個目標(biāo),并建立了相應(yīng)的多目標(biāo)決策問題模型.以某機(jī)床廠某齒輪滾切加工工藝規(guī)劃中滾齒機(jī)選擇、滾刀選擇、切削液選擇為例,運(yùn)用上述決策模型來解決該實(shí)際問題,合理有效地配置了機(jī)床設(shè)備、刀具、切削液等制造資源.4.基于對綠色制造工藝的資源消耗和環(huán)境影響指標(biāo)的分析,建立了綠色制造工藝要素的環(huán)境影響過程模型,并通過建立綠色制造工藝要素資源消耗和環(huán)境影響的清單表格,對綠

5、色制造工藝要素的資源消耗和環(huán)境影響指標(biāo)的量化方法進(jìn)行了研究,提出了一種對產(chǎn)品制造工藝中要素規(guī)劃及整條工藝路線進(jìn)行環(huán)境影響評價的方法.結(jié)合某齒輪加工工藝過程中滾齒機(jī)、滾刀、切削液的組合問題,應(yīng)用上述模型、方法對制造過程中的資源消耗和環(huán)境影響進(jìn)行綜合評價,根據(jù)評價結(jié)果對工藝要素的組合進(jìn)行了優(yōu)化.5.在以上綠色制造工藝規(guī)劃策略、工藝要素規(guī)劃及其評價技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)了綠色制造工藝要素規(guī)劃子系統(tǒng).該子系統(tǒng)是綠色制造工藝規(guī)劃應(yīng)用支持系統(tǒng)(GM