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1、基于低碳制造的機械加工工藝評價模型及應用摘要：近年來，隨著我國社會發(fā)展加快，機械制造業(yè)迅速崛起，并且發(fā)展速度相當快伴隨機械制造的快速發(fā)展逐漸出現(xiàn)弊端，這其中高排放高消耗最為嚴重，對環(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的機械加工發(fā)展現(xiàn)狀構建五之相關評價模型，探討了其在實際工藝中的應用關鍵詞：機械加工，模型評價機械制造行業(yè)對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響相對較大，這一點主要體現(xiàn)在GDP的增值上，隨著低碳理念在機械制造中的應用，不僅縮短了加工時間，而且降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量，最關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價準則，以獲取最優(yōu)的工藝方案，

2、并以實際案例對工藝方案進行全面評估，由此證明評價模型的可操作性，為之后的低碳制造提供理論參考依據(jù)。但是，我國的機械制造業(yè)飛速發(fā)展的同時也產(chǎn)生了許多的問題，比如污染和高能耗的問題，雖然政府出臺了許多的制度來保護環(huán)境，減少能量消耗，但總的來說，實現(xiàn)低碳還得從企業(yè)自己出發(fā)。1 規(guī)劃體系研討1.1 技術結構體系低碳是我國現(xiàn)階段實施的基本國策，這一理念在機械制造中也得到了極為廣泛的應用。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)濟效益值，同時實現(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)品設計、生產(chǎn)，還是交易及運用過程中，達到節(jié)能減排目的，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟以及能源

3、的可持續(xù)發(fā)展。對于低碳制造來說，其技術結構體系包含以下內(nèi)容：兩個目標、兩個層面、三個具體內(nèi)容，兩個目標分別指資源利用率最大、環(huán)境污染最小；兩個層面，實質(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)，從設計、生產(chǎn)、包裝、銷售、運輸，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。三項具體內(nèi)容，主要是指低碳產(chǎn)品設計、低碳資源開發(fā)，還有低碳制造。在進行產(chǎn)品設計時，需要考慮到低碳要求，進行產(chǎn)品的開發(fā)與研究時，需要考慮到對環(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，將技術結構體系進行分解，形成不同功能的模塊，并且進行最優(yōu)化組合，模塊化

4、的運用具有一定的優(yōu)勢，一臺機器可以取代多臺機器，在某種程度上實現(xiàn)了以最少投資獲得最大的收益。對于機械制造行業(yè)來說，要想實現(xiàn)節(jié)能減排，就必須在生產(chǎn)設備上著手，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，機械加工運用低碳理念具有一定的實際意義，屬于極為典型的制造體系，研究低碳可以從多個層面著手，主要可以分為三類，繼而形成研究體系。機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 工藝方案設計體系分析機械加工企業(yè)在接到生產(chǎn)訂單時，如何確定工藝方案，會對機械加工是否產(chǎn)生低碳效應生產(chǎn)非常大的影響。一般的來說，接到訂單時，生產(chǎn)企業(yè)首先會根據(jù)客戶的要求以及工藝的復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)濟的方案呢？企業(yè)首先要根據(jù)工藝完成的時間、消耗的材料、模型的設計、能源的供應鏈條是否完整等因素綜合考慮。此時，企業(yè)就可以運用TOPSISI法來確定方案將對低碳影響最大的幾個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，也能滿足低碳效應的要求。2 工藝方案評價相較于傳統(tǒng)工藝方案，低碳產(chǎn)品制造具有自身的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢體現(xiàn)在新技術的應用，還有代替工藝的廣泛應用，從根本上改善傳統(tǒng)工藝弊端。所謂產(chǎn)品工藝評價，主要是針對低碳產(chǎn)品制造，評價工藝指標，然后借助TOPSIS方法，對于所有備選的工藝設計，實施綜合評估，經(jīng)過多項對比研究，確定最優(yōu)的低碳制造設計。但其中有一個重要的環(huán)節(jié)就是對各影響因素給予評分，不同的因素分值應該是不相同的。2.1 評級體系研究對于機械制造產(chǎn)品來說，實現(xiàn)低碳制造需要通過指標評定，從綜合角度敲定評價體系，從目前情況分析，現(xiàn)在的機械加工已經(jīng)改變了原有的生產(chǎn)模式以及目的，以往的機械加工單純的

7、追求經(jīng)濟效益，現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)化為三種效益相結合，分別是經(jīng)濟、社會以及生態(tài)，進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。從評價指標體系著手，基于低碳設計原則，這樣的產(chǎn)品設計方案更具實用性，縮短加工時間，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，機械加工評價指標。由上述表格我們可以推斷出，方案層Pi，它對應的是準則層Bi，相應的指標數(shù)值是mij（i=1，2，L n；j=1，2，3，4，5），最終指標數(shù)值矩陣M=（mij）n5。2.2 評價模型探討低碳制造對于機械加工來說是一項長期的發(fā)展戰(zhàn)略，借助相關的工藝評價體系，同時借助TOPSIS方法，運用綜合評價，構建優(yōu)化的加工工藝，實現(xiàn)低碳制造。所謂TOPSIS方法，

8、是一種比較典型的決策方法，通過多目標決策來實現(xiàn)，在實際生活中運用頻率相對較多，涉及到社會以及經(jīng)濟的方方面面。3 工藝方案在實際企業(yè)中的應用分析低碳制造工藝方案的逐步完善促使其應用范圍正在逐步拓寬，并且取得了經(jīng)濟、社會以及生態(tài)利益的可持續(xù)發(fā)展。例如：以某企業(yè)為例，在進行機械加工過程中，存在三種備選方案，實施產(chǎn)品加工，我們可以將其列為工藝1、工藝2、工藝3，并對這種方案進行了詳細的描述，具體數(shù)值參見表2。運用上述案例，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，并從以下多個角度進行思考：時間、成本、資源以及環(huán)境等等，進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數(shù)據(jù)。 借助無量綱化處理，獲取的指標矩陣為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)應該選擇方案三，可以使企業(yè)獲取經(jīng)濟

10、利益的同時，又能收獲社會與生態(tài)效益，實現(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)濟值，而低碳制造工藝則從多個層面對原有制造工藝進行改造，充分意識到企業(yè)生產(chǎn)與社會發(fā)展之間的關聯(lián)性，同時注重環(huán)境資源的可持續(xù)發(fā)展。在獲取經(jīng)濟效益的同時，企業(yè)還可以汲取社會效應，降低環(huán)境污染，減少資源浪費現(xiàn)象，促進經(jīng)濟的長久發(fā)展。基于低碳制造的工藝方案在實際應用中獲得了相對的應用效果，為我國能源的持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支撐，特別是機械制造在我國經(jīng)濟生活中占據(jù)非常重要的位置，為我國創(chuàng)造更多的社會效應與經(jīng)濟效益。從某種意義上而言，低碳制造在機械加工工藝方案中的運用是對我國經(jīng)濟發(fā)展的長久性的重要保障，推動

11、我國能源使用率逐步降低，促進能源的可持續(xù)發(fā)展，因而低碳制造在評價模型的指引下值得大面積推廣應用，使其在我國機械加工企業(yè)中發(fā)揮最大價值，從根本上促使我國經(jīng)濟社會以及能源能夠達到和諧統(tǒng)一，實現(xiàn)最優(yōu)產(chǎn)品設計方案。4 結語總體來說，機械制造行業(yè)在我國國民經(jīng)濟發(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。但是近些年來，機械制造能源消耗非常嚴重，且碳排放量正在逐步增多，這對于我國經(jīng)濟的可持續(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械加工工藝方案的具體實施，分析了評級模型前提下如何實現(xiàn)產(chǎn)品方案的最優(yōu)化，最后闡述了低碳制造在實際企業(yè)中的應用。雖然低碳的概念進入我國已經(jīng)很多年了，但是依然沒有引起足夠的重視，導致環(huán)境日漸變差，如何才能實現(xiàn)低碳經(jīng)濟，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：. 趙藍基于低碳制造的機械加工工藝評價及應用. 程海基于碳效益的零件制造工藝模型研究7