随着电力装备行业的快速发展,如何保护环境、实现绿色制造是制造企业面临的课题。首先简单介绍了一些有关环保和绿色制造的国际通用标准,国内相关的法律、法规和文件;然后以电力装备行业为例评析了几种典型的绿色制造模式,并阐述了其相对于传统制造模式的优势。可供制造企业参考,以获得经济效益和环境效益的双丰收。

为了了解低温微量润滑(CMQL)对难加工材料切削的刀具耐用度的影响,分别在不同润滑方式(干切削/浇注润滑/不同温度CMQL)和喷射方式(刀具内/外喷射)条件下,对镍基高温合金GH4169进行粗/精车削试验,然后分析比较不同条件对刀具耐用度的影响。结果显示CMQL刀具耐用度大于浇注润滑,CMQL可以改善镍基高温合金的切削性能;CMQL温度对镍基高温合金切削影响很大,温度越低,刀具耐用度越大;CMQL对刀具耐用度的影响和摩擦面稳定润滑油膜的形成有关;CMQL内喷射油雾的刀具耐用度大于外喷射。

为了选出最优的绿色工艺方案,必须对产品加工过程的资源环境属性进行分析和评价,为此提出一种新的资源环境属性评价方法。首先,建立了资源环境属性评价指标体系;其次,采用熵权法确定指标的权重,并将熵权法与灰色关联分析法结合,建立了基于熵权灰色关联法的加工过程资源环境属性评价模型;最后,以联接套的3种机械加工工艺方案为例,验证了该模型的可行性和实用性。

机械加工系统是车间层实施绿色制造的主体之一。为了降低不必要的能耗,在以数控机床为加工设备的作业车间中引入一种超低待机状态。该车间将数控机床的能耗状态划分为加工状态、待机状态和超低待机状态三个不同阶段,增加了调度的复杂程度。针对这类特殊的车间调度问题建立面向绿色制造的多元能耗模型,并对数控机床各状态能耗进行详细分析。在此基础上,以能耗最优为目标,设计基于遗传算法的作业车间调度优化方法,引入面向工序的解码方式,在控制方案运行时间的同时实现作业车间绿色制造。最后通过实验案例,验证调度优化算法的有效性,并分析加工时间长度等级对超低待机状态节能效果的影响。结果显示,引入超低待机状态能够降低作业车间20%以上的待机能耗,这表明该状态在类似机械加工行业中具有节能潜力。

研究了绿色生产物流的内涵，包括基本内涵和战略内涵。针对汽车零部件企业生产物流的特点，从生产物流各个环节的绿色化以及生产物流系统的绿色优化、管理、控制、评估等方面探讨了汽车零部件企业实施绿色生产物流的主要途径。提出了一种汽车零部件企业实施绿色生产物流的模式，该模式基于产品数据管理PDM，研究了生产物流的绿色规划模块、绿色控制模块和环境影响评估模块，以及绿色生产物流数据库系统；其在生产物流中的应用对推动我国汽车零部件企业车间生产的自动化、信息化进程具有重大意义。

为实现电火花成型加工的绿色制造,在保证加工效率和加工质量的基础上尽可能减少能耗和污染物排放,采用正交试验与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工参数进行多目标优化。选择脉冲电流(I)、周率(T)及效率(η)3个工艺参数作为因变量,表面粗糙度(Ra)、能耗(EEV)和环境污染物(EEC)作为响应值,对SKD11进行电火花成型加工试验。通过回归分析验证工艺参数与响应之间所建模型的正确性,并利用信噪比分析获得影响能耗和污染物排放的主要因素。得出了加工工艺参数与加工效果之间的回归关系,并通过NSGA-Ⅱ算法对其进行优化得到Pareto前沿。Ra、EEV和EEC预测结果的平均相对误差分别为6.46%、10.45%、9.58%,表明优化结果准确有效,对今后的研究以及企业的绿色加工具有一定参考意义。

针对机械加工过程中存在的不确定性,指标的权重用区间数表示更加符合实际,为此提出一种新的绿色工艺方案决策方法。建立绿色工艺方案决策指标体系,并利用区间层次分析法确定指标权重集;结合区间数理论,建立基于区间数相对优势度的绿色工艺方案决策模型;对后横梁的3套工艺方案进行决策,验证了该决策模型的可行性和实用性。

基于绿色设计体系结构分析了绿色设计制造理念在增材制造技术中的体现,针对高端金属零件传统制造工艺流程长与能耗高这两个瓶颈问题,提出一种金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法,并以一航空起落架外筒零件的制造过程为例,通过理论计算比较了新方法与传统方法的能源和材料消耗。研究结果表明制造该外筒零件,传统制造方法与微铸锻铣复合制造方法相比,前者的能耗是后者的33.3倍,前者的材料消耗为后者的6.7倍,后者的生产周期由数月缩短为数天。该方法的提出,为我国大型复杂锻件的生产提供了一种超短流程、节能省材的绿色制造新模式。

在分析切削液对环境的影响基础上,阐述了绿色制造机制下的切削液选择的原则和评价要素。根据制造加工的实际,分析了切削液的管理,增效降成本,实现绿色制造。

绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。本文阐述了绿色制造的概念和内涵以及研究绿色制造的重要意义，探讨了绿色制造在机械液压系统中的实施情况。