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1、基于低碳制造的機(jī)械加工工藝評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用摘要：近年來，隨著我國社會(huì)發(fā)展加快，機(jī)械制造業(yè)迅速崛起，并且發(fā)展速度相當(dāng)快伴隨機(jī)械制造的快速發(fā)展逐漸出現(xiàn)弊端，這其中高排放高消耗最為嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境與能源造成極大的威脅，文章主要闡述以低碳制造為基礎(chǔ)的機(jī)械加工發(fā)展現(xiàn)狀構(gòu)建五之相關(guān)評(píng)價(jià)模型，探討了其在實(shí)際工藝中的應(yīng)用關(guān)鍵詞：機(jī)械加工，模型評(píng)價(jià)機(jī)械制造行業(yè)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響相對(duì)較大，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在GDP的增值上，隨著低碳理念在機(jī)械制造中的應(yīng)用，不僅縮短了加工時(shí)間，而且降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量，最關(guān)鍵是保障能源的合理使用，避免污染與能源消耗。本文主要探討了低碳制造加工工藝方案的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，以獲取最優(yōu)的工藝方案，
2、并以實(shí)際案例對(duì)工藝方案進(jìn)行全面評(píng)估，由此證明評(píng)價(jià)模型的可操作性，為之后的低碳制造提供理論參考依據(jù)。但是，我國的機(jī)械制造業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)也產(chǎn)生了許多的問題，比如污染和高能耗的問題，雖然政府出臺(tái)了許多的制度來保護(hù)環(huán)境，減少能量消耗，但總的來說，實(shí)現(xiàn)低碳還得從企業(yè)自己出發(fā)。1 規(guī)劃體系研討1.1 技術(shù)結(jié)構(gòu)體系低碳是我國現(xiàn)階段實(shí)施的基本國策，這一理念在機(jī)械制造中也得到了極為廣泛的應(yīng)用。所謂低碳制造，是指在生產(chǎn)過程中，消耗最少的能源獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低碳的排放量，將環(huán)境污染降至最低，是一種全新的生產(chǎn)模式，無論是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，還是交易及運(yùn)用過程中，達(dá)到節(jié)能減排目的，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及能源
3、的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于低碳制造來說，其技術(shù)結(jié)構(gòu)體系包含以下內(nèi)容：兩個(gè)目標(biāo)、兩個(gè)層面、三個(gè)具體內(nèi)容，兩個(gè)目標(biāo)分別指資源利用率最大、環(huán)境污染最小；兩個(gè)層面，實(shí)質(zhì)上是指過程控制，涵蓋狹義與廣義兩方面，狹義是指工藝的全過程，廣義是指產(chǎn)品制造涉及的所有環(huán)節(jié)，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、銷售、運(yùn)輸，再到客服以及回收，本文所說的低碳制造涉及到的是廣義層面。三項(xiàng)具體內(nèi)容，主要是指低碳產(chǎn)品設(shè)計(jì)、低碳資源開發(fā)，還有低碳制造。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到低碳要求，進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)與研究時(shí)，需要考慮到對(duì)環(huán)境是否造成影響，是否影響能源消耗。根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)的具體要求，將技術(shù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分解，形成不同功能的模塊，并且進(jìn)行最優(yōu)化組合，模塊化
4、的運(yùn)用具有一定的優(yōu)勢(shì)，一臺(tái)機(jī)器可以取代多臺(tái)機(jī)器，在某種程度上實(shí)現(xiàn)了以最少投資獲得最大的收益。對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來說，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，就必須在生產(chǎn)設(shè)備上著手，最大程度上減少碳排放量。1.2 研究體系分析從某種層面分析，機(jī)械加工運(yùn)用低碳理念具有一定的實(shí)際意義，屬于極為典型的制造體系，研究低碳可以從多個(gè)層面著手，主要可以分為三類，繼而形成研究體系。機(jī)械加工低碳研究可以從以下三類著手：環(huán)境污染最低、資源消耗最小、資金消耗最少，這其中資環(huán)境污染最低可以具體到生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，制造過程中涉及到的邊角料，或是鐵屑，盡量最小化，將噪聲污染控制在最低等；資源消耗最少可以從能源、原材料以及輔料方面著手解決；而所謂的
5、資金消耗最小，主要是指運(yùn)用環(huán)節(jié)污染的投資，還有資源消耗方面的投資，主要涵蓋機(jī)床、模具、刀具決策等，工藝方案以及種類，還有其他決策等等內(nèi)容。1.3 工藝方案設(shè)計(jì)體系分析機(jī)械加工企業(yè)在接到生產(chǎn)訂單時(shí)，如何確定工藝方案，會(huì)對(duì)機(jī)械加工是否產(chǎn)生低碳效應(yīng)生產(chǎn)非常大的影響。一般的來說，接到訂單時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)首先會(huì)根據(jù)客戶的要求以及工藝的復(fù)雜程度制作出不同方案以供選擇，那么如何選擇出最低碳而又是最經(jīng)濟(jì)的方案呢？企業(yè)首先要根據(jù)工藝完成的時(shí)間、消耗的材料、模型的設(shè)計(jì)、能源的供應(yīng)鏈條是否完整等因素綜合考慮。此時(shí)，企業(yè)就可以運(yùn)用TOPSISI法來確定方案將對(duì)低碳影響最大的幾個(gè)因素給予較高的分值，這樣篩選出來的方案即能滿
6、足客戶的需求，也能滿足低碳效應(yīng)的要求。2 工藝方案評(píng)價(jià)相較于傳統(tǒng)工藝方案，低碳產(chǎn)品制造具有自身的優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在新技術(shù)的應(yīng)用，還有代替工藝的廣泛應(yīng)用，從根本上改善傳統(tǒng)工藝弊端。所謂產(chǎn)品工藝評(píng)價(jià)，主要是針對(duì)低碳產(chǎn)品制造，評(píng)價(jià)工藝指標(biāo)，然后借助TOPSIS方法，對(duì)于所有備選的工藝設(shè)計(jì)，實(shí)施綜合評(píng)估，經(jīng)過多項(xiàng)對(duì)比研究，確定最優(yōu)的低碳制造設(shè)計(jì)。但其中有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)各影響因素給予評(píng)分，不同的因素分值應(yīng)該是不相同的。2.1 評(píng)級(jí)體系研究對(duì)于機(jī)械制造產(chǎn)品來說，實(shí)現(xiàn)低碳制造需要通過指標(biāo)評(píng)定，從綜合角度敲定評(píng)價(jià)體系，從目前情況分析，現(xiàn)在的機(jī)械加工已經(jīng)改變了原有的生產(chǎn)模式以及目的，以往的機(jī)械加工單純的
7、追求經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)化為三種效益相結(jié)合，分別是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系著手，基于低碳設(shè)計(jì)原則，這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案更具實(shí)用性，縮短加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提升資源利用率，降低環(huán)境污染。如表1所示，機(jī)械加工評(píng)價(jià)指標(biāo)。由上述表格我們可以推斷出，方案層Pi，它對(duì)應(yīng)的是準(zhǔn)則層Bi，相應(yīng)的指標(biāo)數(shù)值是mij（i=1，2，L n；j=1，2，3，4，5），最終指標(biāo)數(shù)值矩陣M=（mij）n5。2.2 評(píng)價(jià)模型探討低碳制造對(duì)于機(jī)械加工來說是一項(xiàng)長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略，借助相關(guān)的工藝評(píng)價(jià)體系，同時(shí)借助TOPSIS方法，運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建優(yōu)化的加工工藝，實(shí)現(xiàn)低碳制造。所謂TOPSIS方法，
8、是一種比較典型的決策方法，通過多目標(biāo)決策來實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際生活中運(yùn)用頻率相對(duì)較多，涉及到社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)的方方面面。3 工藝方案在實(shí)際企業(yè)中的應(yīng)用分析低碳制造工藝方案的逐步完善促使其應(yīng)用范圍正在逐步拓寬，并且取得了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)利益的可持續(xù)發(fā)展。例如：以某企業(yè)為例，在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，存在三種備選方案，實(shí)施產(chǎn)品加工，我們可以將其列為工藝1、工藝2、工藝3，并對(duì)這種方案進(jìn)行了詳細(xì)的描述，具體數(shù)值參見表2。運(yùn)用上述案例，分析低碳制造加工方案的決策，需要從以下幾個(gè)方面著手：第一，從客戶的層面考慮問題，制造零件是否是客戶的需求，并從以下多個(gè)角度進(jìn)行思考：時(shí)間、成本、資源以及環(huán)境等等，進(jìn)一步確定方案是否具
9、有可操作性，借助TOPSIS方法，擇優(yōu)選取制造方案。如表2所示，低碳加工涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)。 借助無量綱化處理，獲取的指標(biāo)矩陣為X=（0.299，0.336，0.280，0.354，0.324，0.398，0.262，0.359，0.369，0.326，0.300，0.401，0.359，0.269，0.349），加權(quán)限量w=（0.15，0.19，0.21，0.22，0.23），由此獲取的低碳制造接近程度是：h1=（i=1，L，n）， h=（i=1，2，L，n）， h=（i=1，2，L，n）。根據(jù)上述公式推算，我們可以獲取低碳制造接近值，通過上述數(shù)據(jù)推選，該企業(yè)應(yīng)該選擇方案三，可以使企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)
10、利益的同時(shí)，又能收獲社會(huì)與生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。就以往的制造工藝來說，其主要追求的是片面經(jīng)濟(jì)值，而低碳制造工藝則從多個(gè)層面對(duì)原有制造工藝進(jìn)行改造，充分意識(shí)到企業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)注重環(huán)境資源的可持續(xù)發(fā)展。在獲取經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，企業(yè)還可以汲取社會(huì)效應(yīng)，降低環(huán)境污染，減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)久發(fā)展?；诘吞贾圃斓墓に嚪桨冈趯?shí)際應(yīng)用中獲得了相對(duì)的應(yīng)用效果，為我國能源的持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐，特別是機(jī)械制造在我國經(jīng)濟(jì)生活中占據(jù)非常重要的位置，為我國創(chuàng)造更多的社會(huì)效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益。從某種意義上而言，低碳制造在機(jī)械加工工藝方案中的運(yùn)用是對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)久性的重要保障，推動(dòng)
11、我國能源使用率逐步降低，促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展，因而低碳制造在評(píng)價(jià)模型的指引下值得大面積推廣應(yīng)用，使其在我國機(jī)械加工企業(yè)中發(fā)揮最大價(jià)值，從根本上促使我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及能源能夠達(dá)到和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。4 結(jié)語總體來說，機(jī)械制造行業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)了非常重要的位置，在某種程度上影響了我國GDP的增長(zhǎng)。但是近些年來，機(jī)械制造能源消耗非常嚴(yán)重，且碳排放量正在逐步增多，這對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是非常不利的因素。文章主要探討了基于低碳制造的機(jī)械加工工藝方案的具體實(shí)施，分析了評(píng)級(jí)模型前提下如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品方案的最優(yōu)化，最后闡述了低碳制造在實(shí)際企業(yè)中的應(yīng)用。雖然低碳的概念進(jìn)入我國已經(jīng)很多年了，但是依然沒有引起足夠的重視，導(dǎo)致環(huán)境日漸變差，如何才能實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，我們就必須從基層入手，從根源抓起，這樣才能從根本上解決問題。參考文獻(xiàn)：. 趙藍(lán)基于低碳制造的機(jī)械加工工藝評(píng)價(jià)及應(yīng)用. 程海基于碳效益的零件制造工藝模型研究7
基于低碳制造的機(jī)械加工工藝評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用
