綠色制造工藝過程規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)研究.pdf

1、制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),既為社會創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財富,同時又要消耗大量的資源和造成嚴(yán)重的環(huán)境污染.環(huán)境已經(jīng)日益成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素,各國政府為企業(yè)制定了越來越嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),消費(fèi)者也表現(xiàn)出對環(huán)境管理的極大關(guān)注.有鑒于此,如何使制造業(yè)減少資源消耗和盡可能少地產(chǎn)生環(huán)境污染是21世紀(jì)制造業(yè)面臨解決的重大問題.為此21世紀(jì)的制造業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù),貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略己勢在必行.綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造業(yè)

2、模式,是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn),是21世紀(jì)制造業(yè)的一個重要特征.綠色制造工藝規(guī)劃是綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,是一種對工藝要素、工藝過程及工藝方案綠色性評價等進(jìn)行優(yōu)化決策和規(guī)劃,從而達(dá)到減少產(chǎn)品制造過程中的資源消耗和環(huán)境影響的工藝規(guī)劃方法.該文以國家863計劃項(xiàng)目"面向綠色制造的工藝規(guī)劃關(guān)鍵使能技術(shù)及應(yīng)用支持系統(tǒng)研究"和湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目"綠色工藝規(guī)劃模型庫及其應(yīng)用技術(shù)研究"為依托,在廣泛研究國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料及工作

3、的基礎(chǔ)上,對綠色制造工藝過程規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究.1 介紹了課題的來源及研究意義,綜述了綠色制造工藝規(guī)劃的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2 研究了綠色制造工藝過程規(guī)劃中工藝參數(shù)優(yōu)化問題.提出了基于實(shí)例的綠色制造工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,對工藝參數(shù)實(shí)例庫的建立、相似性系數(shù)的確定及實(shí)例抽取、工藝參數(shù)優(yōu)化原則進(jìn)行了分析研究,在此基礎(chǔ)上,分析了工藝參數(shù)優(yōu)化的決策變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件,建立了綠色制造工藝參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,提出了模型求解算法.3 對綠

4、色制造工藝過程規(guī)劃中工藝路線未擬定和已經(jīng)擬定兩種情況進(jìn)行了分析研究.對工藝路線未擬定的情形建立了一種綠色制造工藝路線決策模型,旨在優(yōu)化產(chǎn)品制造工藝過程,節(jié)約制造過程中的物料和能源的消耗、減少廢棄物的排放和污染;對工藝路線已經(jīng)擬定的情形建立了工藝路線綠色性評價模型,該模型以經(jīng)濟(jì)性、資源消耗和環(huán)境影響為決策目標(biāo),從若干可選方案中選擇出一種最優(yōu)或相對最優(yōu)的方案.根據(jù)問題決策原理的不同,提出了不同的模型求解算法.4 研究了綠色制造工藝過程規(guī)劃中

5、機(jī)床節(jié)能調(diào)度優(yōu)化技術(shù).在多機(jī)床的機(jī)械加工系統(tǒng)中,根據(jù)各機(jī)床能量消耗特性的差異,以及生產(chǎn)任務(wù)中多種工件工藝要求的不同,通過機(jī)床與工件之間的優(yōu)化調(diào)度與安排,給出最優(yōu)組合方案,就可以達(dá)到顯著的車間節(jié)能效果.基于以上原理,建立了多工件多機(jī)床的節(jié)能優(yōu)化調(diào)度模型.5 在以上理論研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)了綠色制造工藝過程規(guī)劃子系統(tǒng).綠色制造工藝過程規(guī)劃子系統(tǒng)是綠色制造工藝規(guī)劃應(yīng)用支持系統(tǒng)中的一個重要模塊,它包括工藝參數(shù)優(yōu)化子模塊、機(jī)床節(jié)能降噪型調(diào)度子模塊和