基于Hadoop的零件加工过程中碳足迹核算研究

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1、论文须标注）Ｚｈｅ－ｊｉａｎｇＳｃｉＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论文Ｍ’ａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓｆｅ）中文论文题目：基于Ｈａｄｏｏｐ的零件加工过程中碳足迹核算研究英文论文题目：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣａｒｂｏｎＦｏｏｔｐｒｉｎｔＡｃｃｏｕｔｉｎｇｉｎｔｈｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｏｆＰａｒｔｓＢａｓｅｄｏｎＨａｄｏｏｐ学科专业：机械工程：江绪宇作者姓名指导教师：李仁旺教授完成日期：２０１７年１２月２０日学科门类：工学单位代码：10338

2、中图分类号：TH16硕士学位论文基于Hadoop的零件加工过程中碳足迹核算研究姓名：江绪宇申请学位级别：工学硕士专业：机械工程指导教师：李仁旺教授浙江理工大学2017年12月20日浙江理工大学硕士学位论文基于Hadoop的零件加工过程中碳足迹核算研究摘要目前大量温室气体的排放导致的全球变暖问题已引起全球各国的重视，机械加工制造业作为碳排放的重点领域，对其进行碳足迹的量化研究具有重要的意义。为此，本文提出了将Hadoop两大核心组件——HDFS与MapReduce应用到机械加工过程的碳足迹核算中，重点研究了零件加工过程中碳足迹核算与核算

3、所需基础数据的存储等问题。本文选取机械零件作为具体研究对象，并确定机械加工阶段作为碳足迹核算系统边界。为建立准确的碳足迹核算数学模型，本文基于加工工序总结了零件加工过程中的各种碳排放源，并将碳排放源分为三种类型；分析得出各种碳排放与单个零件的两种对应关系，并利用该对应关系给出了因加工单个零件时，不同碳排放源产生碳排放的不同计算公式；详细研究了各种碳排放源的碳排放特性建立了三类碳排放源的碳足迹核算数学模型。针对碳足迹核算基础数据缺乏问题，本文总结分析了碳足迹核算所需的各种数据，并采用HDFS分布式存储框架来存储零件加工过程中产生的各种实

4、时数据，为碳足迹的准确核算提供数据基础。在数据存储之前，为了保持数据间的关联关系以便后期对数据进行处理从而得到碳足迹核算结果，本文结合碳足迹核算模型与鱼骨图理论提出了以零件为核心的数据存储策略，使各种数据按照一定的格式存储到HDFS中。针对目前碳足迹核算并没有很好的快速的计算方法，本文提出在存储零件加工过程中各种实时数据的基础上，利用MapReduce分布式计算对数据进行处理，将零件加工过程中的碳足迹核算模型转化成MapReduce函数，实现零件加工过程中碳足迹的快速核算。为验证本文所提方案有效性，进行了案例研究。以某传动轴加工为例，

5、总结了面向低碳的传动轴加工工艺规划中所需要的两种碳排放数据，然后给出了具体的程序执行流程，通过执行程序得到了单工序和全工艺过程的碳排放计算结果。结合此案例及文章所提理论设计开发了碳足迹核算系统，可实现零件加工过程中的碳足迹实时监控、数据管理等功能，该系统可以很好的应用到企业实现节能减排的工作中，同时也验证了文章所提理论的有效性。最后总结归纳了本文主要研究内容及取得的成果，并对后期研究工作进行了讨论和展望。关键字：低碳制造；碳足迹核算；零件加工；HDFS；MapReduceI浙江理工大学硕士学位论文基于Hadoop的零件加工过程中碳足迹

6、核算研究AbstractAtpresent,theproblemofglobalwarmingcausedbyalargenumberofgreenhousegasemissionshasattractedtheattentionofallcountriesintheworld.themachine-finishingmanufacturingindustryasakeyareaofcarbonemissions,Itisgreatsignificancetostudyit'squantitativestudyofcarbonfoot

7、print.Therefore,thispaperputsforwardtheapplicationofthetwocorecomponentsofHadoop,HDFSandMapReduce,tothecarbonfootprintaccountingofmachineprocessing.Itfocusesontheproblemsofcarbonfootprintaccountingofmachiningprocessofpartsandthebasicdatastorageofcarbonfootprintaccountin

8、g.Takingthemechanicalpartsinmechanicalmanufactureasthespecificstudyobject,thispaperdefinesthemechanicalmanufac