基于碳足跡的機(jī)械產(chǎn)品碳效益評估及工具系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、制造業(yè)的迅速發(fā)展促進(jìn)了社會文明的進(jìn)步，同時也給環(huán)境、資源以及人們的生活帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造消耗大量能源和資源，并伴隨著大量溫室氣體排放。近年來，由于溫室氣體排放引起的全球變暖、冰川融化、海平面上升等問題，無形中影響著人們的生活，國際社會也已逐步認(rèn)識到綠色制造、低碳制造的重要性。
　　本文結(jié)合生命周期評價的思想，建立了機(jī)械產(chǎn)品碳足跡分析流程，并基于該流程展開了以下工作:
　　(1)針對機(jī)械產(chǎn)品生命周期碳排放核算問

2、題，建立了基于碳排放因子和機(jī)床比能耗的機(jī)械產(chǎn)品碳足跡量化模型。
　　關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品碳足跡的量化研究，目前發(fā)展相對成熟的是投入產(chǎn)出分析法、生命周期評價法以及混合生命周期評價法，國內(nèi)很多學(xué)者普遍采用基于碳排放因子的方法。上述計(jì)算方法對數(shù)據(jù)精度要求高、需求量大，且實(shí)施周期較長;而僅基于碳排放因子的碳足跡量化方法盡管可以縮短計(jì)算時長，但是不能完全反映瞬時功率變化較大的加工制造階段碳排放量。本文學(xué)習(xí)其他學(xué)者的相關(guān)研究，建立了基于碳排放因子和機(jī)

3、床比能耗的機(jī)械產(chǎn)品生命周期碳排放量化模型;其中針對加工制造階段，研究不同材料對機(jī)床功率的影響，從而建立機(jī)床的比能耗公式，支持機(jī)加工階段的碳排放量化;最后以某變速箱行星架為例對模型進(jìn)行說明，并對其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行不確定性分析，較為全面地分析機(jī)械產(chǎn)品生命周期碳排放情況。
　　(2)針對機(jī)械產(chǎn)品效益評估及方案決策問題，提出了基于碳足跡的機(jī)械產(chǎn)品碳效益評估方法。
　　已有相關(guān)研究提出了碳效益或者碳效率的概念用以評價機(jī)械產(chǎn)品制造過程的低碳

4、性，這種模型大多考慮產(chǎn)品的制造過程碳排放、制造過程成本以及制造過程的生產(chǎn)率、設(shè)備利用率等，不能用來對機(jī)械產(chǎn)品生命周期碳排放進(jìn)行評估。本文綜合考量機(jī)械產(chǎn)品生命周期階段產(chǎn)生的環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)成本和產(chǎn)品功能，提出碳效益模型并建立以碳效益極大化為目標(biāo)的基于碳足跡的機(jī)械產(chǎn)品碳效益評估方法;介紹了碳效益評估模型中涉及到的產(chǎn)品生命周期成本及產(chǎn)品功能的量化方法及碳效益的應(yīng)用;最后承接某變速箱行星架碳足跡量化的實(shí)例，對其碳效益進(jìn)行評估量化，并以直齒圓柱齒輪