在机械系统中绿色制造方面的调查和实践-外文翻译

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1、在机械系统中绿色制造方面的调查和实践王华周海斌栾俊俊申晓明摘要：机械加工系统是一个典型的制造系统。一个机械系统的绿色制造结构是用来描述系统的输入,输出及其控制元素的特征。基于此功能结构，出现了机械系统的绿色制造问题框架。机械系统中的绿色制造问题分为三类和相关系列的子问题。在绿色制造问题框架中的三个问题分别是:能源消费最少，环境污染最少，和两者的复合最少。一系列在机械系统绿色制造方面的问题，专家进行了相当长时间的调查和实践，简要概括如下:优化原材料能源消费结构，优化制造中能源节约相匹配的系统，优化高效率的刀具设计，优化机械系统屮绿色制造的

2、多口标制造模型。关键词：制造系统,绿色制造,结构。1.引言由刀具和辅助设备构成的制造系统，是一个通过改变形状和特征将原材料或者半成品加工成下一步牛产的终产品或者半成品。由工作母机组成的制造单位，工厂或者生产线是最典型的制造系统。将加工原材料转变成成品或半成品的过程是一个增值的过程，加工系统是一个能为人类创造将来的系统。尽管如此,在转变过程中，两方面影响共同存在。一是能源消耗问题，另一个是环境污染问题。伴随着强有力的环境法和规定的执行,和正在提高的环境保护的公共意识，上面的两个问题被学术和工业协会给予重视。他们展开了一些调查，但是仍然在相

3、当长的时间内人们忽略了在制造系统中存在的问题，而且相关的I占I有问题也没有得到妥善解决。绿色制造是一个制造概念，也是一个与可持续发展政策一致的哲学。从绿色制造观点而言，本文构造了以上所提问题的整体结构。近几年由中国重庆大学绿色制造科技学院执行的此框架，便呈现了一些在绿色制造方面的研究实践和成就。2.制造系统中“绿色”问题绿色制造系统是，在整个产品从设计，制造包装，运输，使用，回收到废物处理的循环中，既要考虑环境影响又要考虑能源消耗问题的制造方式。它的FI的是使得对环境的消极影响最小化，使得资源的利用率最大化，使得经济效益和整体效益最佳化

4、。实质上，绿色制造是可持续发展政策和循环经济制造的体现。机械制造系统是一个基本的制造系统,绿色制造的含义和哲学可以绝对应用于机械制造系统。但是事实上，当加工系统进行生产时,止如图2所示，有形和无形环境污染在生产过程中产生了。这些环境污染主要包括:1）固体废物，剩余材料，废铁等；2）液体废物，废冷却液，废润滑剂等;3）气体废物，冷却水雾，尘埃等;4）噪声污染;5）其他污染，热能，震动等。R2:辅助材料（冷却肿或卄成成本♦最小液.润滑剂等）加工系统固体詰染w2:液体污染w3:气体污染w4:污染w5:几他污染皿小环境污染图厶加工系统的绿色制造

5、功能柜架图2展示了绿色制造加工系统的作用框架,此加工系统强调了材料输入，过程控制，产品输出，以及在绿色制造的加工系统中环境污染等。根据加工系统的绿色制造功能框架，很多重要的绿色制造问题被发现和得知。一般他们可被分为以下三中类型：1）资源消耗最小化,它主要包括三个子问题:材料消耗最小化，能量消耗最小化，和辅助材料消耗最小化。2）环境污染最小化。3）能源消耗和环境污染的符合最小化。例如，在加工过程中有大量的选择问题，如加工过程路线的选择，机器刀具冷却液选择。传统的选择问题在加工中主要考虑三个因素即时间，花费，质量。尽管如此,加工过程中,上而

6、提到的决策问题中的加工元素对资源消耗和坏境污染有着必然联系。因此，从绿色制造角度来讲，在决策时，资源消耗和环境污染这两方面的影响仍然需要考虑进去.以上所提到的三种问题可以进一步分成能说明加工系统的绿色制造问题•如图3所示.很明显，材料，能量，废物流动的分析是解决这三类问题的先决条件。图3：加工系统中绿色制适问理1.加工系统中对绿色制造的调查和实践3.1.材料流动和其最小化材料分析模型应考虑单一的机械种类,加工中的材料以及材料分析模型可以建立，在整个加工系统中的利用率U,损失率V以及材料消耗的废物可以计算岀来。包括利用率，损失率和材料消耗

7、废物模型不是依靠零件的加工工程而是依靠加工用量，这是由零件设计人员和技术人员决定的。节约材料的方法是粗糙工件的筛选和废料的冋收。正常情况下,粗糙工件是从大的片体或者圆柱材料上切割下来的。有各种方法来从原材料上切割粗糙工件，并且用各种方法切割的粗糙工件其利用率是不同的。因此，通过优化原材料切割是节约材料的最有效的方法，切割原材料的最佳系统被限制了，软件是用来优化棒和板的切割。于是，在中国有500多个企业已经买了软件。3.2能量流动传输系统液压冷却.润滑系统切削系统Pc+P.3.2.1.有关能量流动模型的调查主要集中在机械加工系统中的降低能

8、量的消耗上面。不管怎么样，从绿色制造的观点来看,机械加工系统中的能量消耗问题应全面考虑。图4显示了在基本加工系统中能量的流动，如图4所示降低能量仅仅是加工系统中全部能量消耗的一部分._控制系统夹具系统，刀具