機械加工車間綠色制造系統(tǒng)工程方法

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摘要：我國機械工業(yè)在新時期的快速發(fā)展，極大地推動了我國經濟和社會的發(fā)展，在通用加工車間的綠色制造系統(tǒng)技術中，強調綠色制造系統(tǒng)技術的應用，可以改善通用加工車間的生產條件，提高生產的資源利用率，提高整體生產效率。

關鍵詞：通用機械；加工車間；綠色制造系統(tǒng)工程

為了滿足現(xiàn)代機械工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，結合通用機械車間的實際情況，提出了一般加工車間采用環(huán)境友好型生產系統(tǒng)技術，可提高生產實踐中的資源利用率，有利于保持良好的生產環(huán)境，并對資源消耗進行科學控制。

1通用機械加工車間綠色制造系統(tǒng)現(xiàn)狀

近十多年來，國內外專家、學者對綠色制造、企業(yè)生產過程對環(huán)境的影響進行了大量研究。劉飛等本地科學家發(fā)現(xiàn)了綠色生產的綜合特性，并對其理論體系進行了探討。張華以綠色制造理論為基礎，建立了機械產品的材料消耗分析模型。按照優(yōu)化的方法，江志剛和其他人將混合遺傳算法應用于過程參數(shù)優(yōu)化模型。此前，張琦對細胞機進行了人工生命優(yōu)化。為了解決基于綠色制造的車間規(guī)劃和生產計劃問題，顧云麗提出了一種人工生命系統(tǒng)和粒子群混合算法，并利用羅森布洛克函數(shù)對該混合算法進行驗證，提出一種車間生產雙目標節(jié)能設計模型。Fluidas教授，來自美國工程院，使用了混合整數(shù)線性規(guī)劃方法，Janak及其合作提出的反應規(guī)劃方法，將被用在大規(guī)模生產車間的生產計劃中。Guttoffski同時提出了生產過程中環(huán)境影響的測量方法。尤里塞維克和安西莫研究了噴射加工和干燥等新工藝。以上綠色生產技術或系統(tǒng)集成方面的研究多集中于單一或系統(tǒng)生產技術。在此基礎上，結合綠色規(guī)劃和作業(yè)優(yōu)化原則，對通用機械制造車間的環(huán)保制造系統(tǒng)工程流程提出了建議。通過對系統(tǒng)模型優(yōu)化變量的求解，結合實際生產工藝控制生產系統(tǒng)資源和環(huán)境的影響因素。

2通用機械加工車間及其一般生產流程分析

現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展，要想保持良好的生產條件和生產效率，就必須遵循加工車間的總體定位，以綠色規(guī)劃為幌子，提高資源利用效率，這就要求加工車間的不斷改進。以此為基礎，結合現(xiàn)代機械工程的長期發(fā)展，考慮機械加工設備的布局和環(huán)境影響評價，重視資源、環(huán)境因素，通過物流強度、材料利用率、儲運等措施，改善整個車間的生產條件，并對此類車間的一般生產工藝進行研究，見圖1給出了一般車間的系統(tǒng)模型和生產流程。

3通用機械加工車間綠色制造系統(tǒng)工程方法運用探討

3.1綠色制造系統(tǒng)工程方法概述

在機械加工車間中，綠色制造系統(tǒng)技術起著舉足輕重的作用，它促進了加工車間資源的科學利用，維護了加工車間良好的生產環(huán)境。有效利用綠色制造系統(tǒng)技術，優(yōu)化生產車間生產系統(tǒng)設計與規(guī)劃方案，有序提高通用加工工藝的規(guī)劃水平，使生產工藝更具效率，以實現(xiàn)現(xiàn)代機械制造業(yè)節(jié)能、環(huán)保、高效的長遠發(fā)展目標。

3.2基于資源環(huán)境屬性的車間制造系統(tǒng)優(yōu)化

要使普通車間發(fā)揮其應有的作用，就必須充分考慮車間的實際生產條件、生產性能及生產成本，并在此基礎上進行線性化，實現(xiàn)資源與環(huán)境的優(yōu)化。1）綜合考慮通用機械加工車間對資源和環(huán)境的技術要求，首先要優(yōu)化工藝流程，控制生產成本，改進工藝設備，以達到優(yōu)化該車間生產系統(tǒng)的目的。2）綠色制造系統(tǒng)技術行動下通用機械加工車間生產計劃的實施，有助于實現(xiàn)能源消耗的科學響應，當優(yōu)化這些系統(tǒng)的資源和環(huán)境特性時，就需要采用相應的機械生產參數(shù)，例如廠房結構、導流模型和規(guī)格。以此為基礎，使車間系統(tǒng)優(yōu)化更具科學性，滿足環(huán)境和資源共享要求，確保綠色生產工藝高效運行。

3.3資源環(huán)境屬性作用下的車間生產過程分析

針對綠色生產系統(tǒng)技術的功能特點，通過一般現(xiàn)場的生產實踐，使機械制造企業(yè)降低能耗，全面提高環(huán)境友好型生產水平，加強現(xiàn)場生產過程的資源環(huán)境屬性分析。目標如下：1）按照綠色規(guī)劃、優(yōu)化作業(yè)原則，建立通用機械現(xiàn)場系統(tǒng)，支持現(xiàn)場生產操作參數(shù)，滿足現(xiàn)場工藝模擬要求，為改善生產條件提供指導。2）在工程設計階段，根據綠色性能標準對通用設計進行評價，優(yōu)化機械車間系統(tǒng)資源環(huán)境特性，優(yōu)化工程設計，建立通用機械系統(tǒng)資源環(huán)境屬性評價體系，構建通用機械車間生產系統(tǒng)，滿足相關節(jié)能、資源環(huán)境要求。

3.4加工過程中的技術集成分析

現(xiàn)代化機械工業(yè)的生產經營，必須根據形勢的變化，結合自身長遠發(fā)展的需要，運用合理的綠色制造系統(tǒng)工藝，為學生學習機械加工與生產的科學保證，全面提高學生的技術水平。因此，必須做好此類車間的技術集成分析，以保護車間的生態(tài)性能為支撐，提高綠色生產系統(tǒng)的技術水平。將優(yōu)化后的生產操作參數(shù)運用到實際生產過程中，將不同層次的技術創(chuàng)新、集成創(chuàng)新運用到通用機械產品的工藝設計中，運用到車間生產過程中的工藝銜接等方面。他們需要綠色生產系統(tǒng)技術的方法，也就是構建和生產圍繞生命周期的通用機械產品。所以有必要對通用機械產品的全壽命周期加工工藝進行分析和研究，以保證工藝方案具有良好的技術集成效果。

4面向綠色制造的機械加工車間體系工程

在通用機械產品的工藝設計、車間生產的各個環(huán)節(jié)上，通過不同層次的技術創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，實現(xiàn)了生產運行參數(shù)的優(yōu)化配置。建立和完善通用機械產品的全生命周期，是構建綠色制造體系的需要。因此，Segm方法的應用技術路線建立在生產過程在車間產品全生命周期的革新基礎上。通過對通用機械產品的工藝設計、盲板制作、生產、焊接熱處理、裝配試驗、成品的貯存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)建立綠色制造體系，在制造廠資源環(huán)境特性綜合評價系統(tǒng)中建立能量監(jiān)測系統(tǒng)、切削液噴射技術、切削液監(jiān)控與綜合應用系統(tǒng)、切削液監(jiān)控與評價系統(tǒng)，從工藝、設備、物流等方面實現(xiàn)車間節(jié)能減排，闡述了通用機械車間實施綠色制造系統(tǒng)工程的關鍵技術和總體思路。為使生產工藝和操作參數(shù)達到最優(yōu)，機械產品的生產工藝與車間生產工藝有不同程度的創(chuàng)新。以機械產品為對象的綠色生產技術方法，特別是：Segm法的應用技術始終圍繞著車間生產的全過程展開。技術路線的核心是集成創(chuàng)新。在機械產品生產過程中，主要針對工藝設計、制造、組裝、檢驗等各個生產環(huán)節(jié)，開發(fā)了一套資源消耗和環(huán)境污染的監(jiān)測與評價系統(tǒng)。并從工藝、設備、物流等方面進行了節(jié)能減排，推動機械工程實現(xiàn)綠色生產方式。結合實際應用，介紹了數(shù)控加工工件的注射成型工藝及切削液含量監(jiān)測等關鍵技術。通過上述分析，案例：某大型熱閥門生產企業(yè)，在實際生產中，由于資源利用率極低，對環(huán)境污染影響很大，一個典型的機加車間，必須進行改造。對主要分析對象j61y-20DN40分離閥進行了分析。經過改造的車間經過評估，一是截斷閥主體空間由中空管子近網結構，由預制板鍛造而成；適用于數(shù)控機床、數(shù)控鉆床等高精度數(shù)控設備的改造。在此基礎上，改進了焊接工藝，改進了等離子噴焊的裝配操作，使焊接設備以等離子噴焊為主。項目完成后，對綠色制造系統(tǒng)進行現(xiàn)場實時監(jiān)控管理，可大大減少環(huán)境影響，有效利用各種資源。

5結語

綜上所述，綠色制造體系工程方法能使企業(yè)機械加工車間制造體系的資源得到有效利用，一般的機械加工企業(yè)都采用綠色制造技術。創(chuàng)建并實施綠色制造體系技術，提出了“節(jié)能、綜合利用”的應用和設備生產，才能提高廠房系統(tǒng)的材料和能源利用率，控制各種環(huán)境排放，全面降低廢物處理成本，才能有效的減少對環(huán)境的負面影響。生態(tài)型經濟效益十分顯著。在綠色制造系統(tǒng)技術的框架下，它可以為通用加工車間的能耗控制提供保障，保證機械制造業(yè)的發(fā)展不斷進步，發(fā)展過程中的環(huán)境保護意識不斷增強，因此，在未來的機械工業(yè)發(fā)展中，應重視綠色制造系統(tǒng)技術的應用，充分利用生產過程中所需的資源，滿足環(huán)境保護的要求。

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作者：展華東 單位：呼倫貝爾職業(yè)技術學院機電工程系