面向绿色制造的工艺规划关键技术研究

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2、及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。，签名；戰命鄉日期：＞１＾＾关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文《中国优秀博硕女学位论文全文被查阅和借阅，同意学校将论文加入数据库》和编入《中国学位论文全文数据库）＞。本人授权石家庄铁道

3、大，、缩，可公论文可臥采用影印印或其他复制手段保存论文布学部或分内容。保密的论文在解密后应遵守此规定的全部（）．兰｜）如寺：１签名：聲日期作者积啤＾ｔ＾：ｌ：导师整名４日期３４巧密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文面向绿色制造的工艺规划关键技术研究StudyontheKeyTechnologyofGreenManufacturingProcessPlanning培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：臧维娜校内导师：高国生教授校外导师：刘焕新副研究员二○一五年一月摘要摘要绿色制造是现代制造业的一种可持续发展模式，其目标是使产品在整个生命周期中，资

4、源消耗最小，环境负面影响最小，人体健康与安全危害最小，最终实现企业的经济效益与社会效益协调发展。绿色制造工艺规划是绿色制造的关键技术之一，它是通过对工艺要素和工艺过程等进行优化，来达到减少生产制造过程中的资源消耗和环境影响的一种规划方法。面向绿色制造的工艺规划并不是对传统工艺规划的否定，而是在传统工艺规划的基础上进行扩展和深入，它考虑到了工艺对资源和环境的影响，更加适应现代社会的发展需求，是对加工工艺进行绿色性改善的重要手段。本论文主要围绕面向绿色制造工艺规划的若干关键技术进行研究。范围包含工艺规划中的工艺要素规划和工艺过程规划，主要研究内容如下：(1)总结了国内外有关绿色制造及绿色工艺

5、规划的研究现状和发展趋势，引出了本课题的研究意义。(2)介绍了机械加工过程的概念，面向绿色制造的工艺规划的概念，并根据绿色制造工艺规划的内涵建立了以切削加工工艺系统为例的资源流模型。对加工工艺过程中的资源消耗特性和环境影响特性进行了分析。(3)通过分析决策目标和约束因素，建立了以时间、成本、质量、能量消耗和环境污染为总体优化目标的刀具优化决策模型，并采用层次分析法和改进的ELECTRE法对模型进行求解，确定最优方案，最后通过案例，证明了该方法的有效性。(4)针对机床主轴，提出面向绿色制造的工艺路线决策方法，旨在优化主轴制造工艺过程，减少能源消耗。通过对主轴各加工单元间的优先关系进行分析，

6、建立加工工艺有向图，并对其进行分组拓扑排序和全拓扑排序，得出满足约束关系的所有可行路线，然后根据最优标准进行判断和评价，得出主轴加工的最优工艺路线。(5)针对面向绿色制造的柔性作业车间调度问题，建立了以完工时间最优、能量消耗和环境影响最小为目标的调度模型，并采用遗传算法对模型进行求解。根据模型特点，采用机器染色体和工序染色体两种编码，并对初始种群的形成摘要机制进行改进，采用精英策略和锦标赛法进行种群选择，两种染色体分别进行交叉和变异操作。最后通过实例对改进的遗传算法进行测试，并与其他方法的测试结果进行比较，验证了该算法的可行性和有效性。关键词：绿色制造；工艺规划；刀具优化选择；工艺路线优

7、化；柔性作业车间调度AbstractAbstractGreenmanufacturingisasustainabledevelopmentmodeformodernmanufacturingindustry.Itsgoalistominimizeresourceconsumption,environmentimpactandhumansafetyhazardsduringproductlifecycle.Andfinally,rea