基于碳足跡的機械產品碳效益評估及工具系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、制造業(yè)的迅速發(fā)展促進了社會文明的進步，同時也給環(huán)境、資源以及人們的生活帶來了嚴重的負擔。機械產品生產制造消耗大量能源和資源，并伴隨著大量溫室氣體排放。近年來，由于溫室氣體排放引起的全球變暖、冰川融化、海平面上升等問題，無形中影響著人們的生活，國際社會也已逐步認識到綠色制造、低碳制造的重要性。
　　本文結合生命周期評價的思想，建立了機械產品碳足跡分析流程，并基于該流程展開了以下工作:
　　(1)針對機械產品生命周期碳排放核算問

2、題，建立了基于碳排放因子和機床比能耗的機械產品碳足跡量化模型。
　　關于機械產品碳足跡的量化研究，目前發(fā)展相對成熟的是投入產出分析法、生命周期評價法以及混合生命周期評價法，國內很多學者普遍采用基于碳排放因子的方法。上述計算方法對數(shù)據(jù)精度要求高、需求量大，且實施周期較長;而僅基于碳排放因子的碳足跡量化方法盡管可以縮短計算時長，但是不能完全反映瞬時功率變化較大的加工制造階段碳排放量。本文學習其他學者的相關研究，建立了基于碳排放因子和機

3、床比能耗的機械產品生命周期碳排放量化模型;其中針對加工制造階段，研究不同材料對機床功率的影響，從而建立機床的比能耗公式，支持機加工階段的碳排放量化;最后以某變速箱行星架為例對模型進行說明，并對其計算結果進行不確定性分析，較為全面地分析機械產品生命周期碳排放情況。
　　(2)針對機械產品效益評估及方案決策問題，提出了基于碳足跡的機械產品碳效益評估方法。
　　已有相關研究提出了碳效益或者碳效率的概念用以評價機械產品制造過程的低碳

4、性，這種模型大多考慮產品的制造過程碳排放、制造過程成本以及制造過程的生產率、設備利用率等，不能用來對機械產品生命周期碳排放進行評估。本文綜合考量機械產品生命周期階段產生的環(huán)境影響、經濟成本和產品功能，提出碳效益模型并建立以碳效益極大化為目標的基于碳足跡的機械產品碳效益評估方法;介紹了碳效益評估模型中涉及到的產品生命周期成本及產品功能的量化方法及碳效益的應用;最后承接某變速箱行星架碳足跡量化的實例，對其碳效益進行評估量化，并以直齒圓柱齒輪