基于生態(tài)足跡的綠色制造系統(tǒng)集成及運(yùn)行研究.pdf

1、隨著生態(tài)環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，如何有效滿足生態(tài)環(huán)境的要求并獲得較高的效益來進(jìn)行制造已成為一個(gè)重點(diǎn)研究課題。我國相繼發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006-2020)、《綠色制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》(2012)、《中國制造2025》(2015)、《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)意見》(2015)以及《綠色制造2016專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》(2016)等相關(guān)條例政策，在此背景下如何基于生態(tài)足跡理論發(fā)展綠色制造成為一個(gè)需要迫切解決的問

2、題。論文以“十二五”國家重點(diǎn)圖書規(guī)劃項(xiàng)目《綠色經(jīng)濟(jì)與綠色發(fā)展叢書》中著作《綠色制造》、“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“制造企業(yè)生產(chǎn)過程綠色規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)(2006BAF02A03)”、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于工件能耗屬性的制造系統(tǒng)能效提升方法研究(51275365)”等項(xiàng)目為依托，在借鑒系統(tǒng)工程學(xué)、可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等先進(jìn)理論的基礎(chǔ)上，從生態(tài)足跡的理論視角對(duì)綠色制造系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)展進(jìn)行了相應(yīng)的探索研究。
　　論文以生態(tài)

3、足跡理論為視角，分析綠色制造系統(tǒng)的基本內(nèi)涵，明確其運(yùn)行外部環(huán)境和系統(tǒng)運(yùn)行的基本內(nèi)容。為了簡化綠色制造系統(tǒng)的復(fù)雜性，基于“同態(tài)同構(gòu)”原理，利用“合成場元”和“集成場”理論建立了綠色制造系統(tǒng)集成模型。在此基礎(chǔ)上剖析了綠色制造系統(tǒng)物質(zhì)量的輸入輸出，并將其轉(zhuǎn)化為與環(huán)境相關(guān)的生態(tài)約束，進(jìn)一步對(duì)綠色制造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)與優(yōu)化，為生態(tài)足跡下綠色制造系統(tǒng)運(yùn)行提供可借鑒的理論與方法。
　　論文研究的主要內(nèi)容有:
　　

4、(1)從制造與生態(tài)足跡的關(guān)系入手，分析了生態(tài)足跡下綠色制造系統(tǒng)研究的地位和作用。結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)政策研究現(xiàn)狀，提出以“合成場元”和“集成場”理論來完成綠色制造系統(tǒng)集成，并在建立集成模型的基礎(chǔ)上利用物質(zhì)流分析和生態(tài)足跡分析法來進(jìn)行綠色制造系統(tǒng)運(yùn)行的生態(tài)約束分析，根據(jù)約束結(jié)果，來最終建立系統(tǒng)評(píng)價(jià)與優(yōu)化的框架體系。
　　(2)針對(duì)生態(tài)足跡下綠色制造系統(tǒng)的復(fù)雜性，本文利用“同態(tài)同構(gòu)”原理，從“合成場元”和“集成場”視角將綠色

5、制造系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成。通過“合成場元”理論分析系統(tǒng)的集成場組成要素，建立綠色制造系統(tǒng)集成單元組成模型，通過對(duì)各集成單元的主導(dǎo)力進(jìn)行分，得到“集成場”下綠色制造系統(tǒng)集成模型和“集成場”下綠色制造系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)集成聯(lián)合模型組成的集成模型。并進(jìn)一步對(duì)集成過程中的作用機(jī)理進(jìn)行分析，從提升集成單元可支配資源質(zhì)量、提升集成單元集成加速度和縮短集成單元間的可達(dá)距離三個(gè)方面提出相應(yīng)的集成策略。
　　(3)在系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的外部環(huán)境模型

6、。利用物質(zhì)流分析法將綠色制造系統(tǒng)的輸入輸出物質(zhì)量追溯到外部環(huán)境模型里的自然生態(tài)環(huán)境中，建立物質(zhì)流分析模型，通過生態(tài)足跡法將自然生態(tài)環(huán)境“源頭”的輸入輸出量使用對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式，轉(zhuǎn)化為對(duì)外部生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的生態(tài)足跡，即生態(tài)足跡轉(zhuǎn)化模型，與系統(tǒng)區(qū)域環(huán)境自身的生態(tài)承載力相比較，獲得生態(tài)約束的結(jié)果，并對(duì)具體綠色制造系統(tǒng)的生態(tài)約束分析進(jìn)行了例證說明。
　　(4)在滿足生態(tài)約束的基礎(chǔ)上，以高生態(tài)效益、高經(jīng)濟(jì)效益和高社會(huì)效益為目標(biāo)進(jìn)行綠色制造系統(tǒng)評(píng)