綠色制造工藝要素規(guī)劃及其評價技術應用研究.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,其目標是使得產(chǎn)品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對環(huán)境負面影響極小,資源利用率極高,并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.綠色制造工藝規(guī)劃是綠色制造的關鍵技術之一,是一種通過對工藝要素、工藝過程及工藝方案等進行優(yōu)化決策和規(guī)劃,從而達到減少產(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計劃項目"面向綠色制造的工藝規(guī)劃關鍵使能技術及應用支持

2、系統(tǒng)研究",及湖北省自然科學基金項目"綠色工藝規(guī)劃模型庫及其應用技術研究"為依托,在分析國內(nèi)外相關研究工作的基礎上,對一種綠色制造工藝規(guī)劃策略及其實現(xiàn)技術、綠色制造工藝要素規(guī)劃技術、綠色制造工藝要素規(guī)劃評價技術進行了較為深入系統(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,并在此基礎上,分析了綠色制造的發(fā)展趨勢及其推廣應用和產(chǎn)業(yè)化方面的前景.2.在對綠色制造工藝規(guī)劃的內(nèi)涵特點進

3、行分析與總結的基礎上,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的規(guī)劃模型,構造出工藝要素規(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;將上述模型子集進行求解并與黑板的多任務協(xié)同工作原理相結合,實現(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床設備選擇、刀具選擇及切削液選擇問題分別提出

4、了決策問題的目標體系,包括加工時間T、加工質量Q、加工成本C、資源消耗R、環(huán)境影響E五個目標,并建立了相應的多目標決策問題模型.以某機床廠某齒輪滾切加工工藝規(guī)劃中滾齒機選擇、滾刀選擇、切削液選擇為例,運用上述決策模型來解決該實際問題,合理有效地配置了機床設備、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)境影響指標的量化方法進行了研究,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行環(huán)境影響評價的方法.結合某齒輪加工工藝過程中滾齒機、滾刀、切削液的組合問題,應用上述模型、方法對制造過程中的資源消耗和環(huán)境影響進行綜合評價,根據(jù)評價結果對工藝要素的組合進行了優(yōu)化.5.在以上綠色制造工藝規(guī)劃策略、工藝要素規(guī)劃及其評價技術研究的基礎上,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)劃應用支持系統(tǒng)(GM