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机械加工车间绿色制造系统工程方法

摘要:我国机械工业在新时期的快速发展,极大地推动了我国经济和社会的发展,在通用加工车间的绿色制造系统技术中,强调绿色制造系统技术的应用,可以改善通用加工车间的生产条件,提高生产的资源利用率,提高整体生产效率。

关键词:通用机械;加工车间;绿色制造系统工程

为了满足现代机械工业可持续发展的需要,结合通用机械车间的实际情况,提出了一般加工车间采用环境友好型生产系统技术,可提高生产实践中的资源利用率,有利于保持良好的生产环境,并对资源消耗进行科学控制。

1通用机械加工车间绿色制造系统现状

近十多年来,国内外专家、学者对绿色制造、企业生产过程对环境的影响进行了大量研究。刘飞等本地科学家发现了绿色生产的综合特性,并对其理论体系进行了探讨。张华以绿色制造理论为基础,建立了机械产品的材料消耗分析模型。按照优化的方法,江志刚和其他人将混合遗传算法应用于过程参数优化模型。此前,张琦对细胞机进行了人工生命优化。为了解决基于绿色制造的车间规划和生产计划问题,顾云丽提出了一种人工生命系统和粒子群混合算法,并利用罗森布洛克函数对该混合算法进行验证,提出一种车间生产双目标节能设计模型。Fluidas教授,来自美国工程院,使用了混合整数线性规划方法,Janak及其合作提出的反应规划方法,将被用在大规模生产车间的生产计划中。Guttoffski同时提出了生产过程中环境影响的测量方法。尤里塞维克和安西莫研究了喷射加工和干燥等新工艺。以上绿色生产技术或系统集成方面的研究多集中于单一或系统生产技术。在此基础上,结合绿色规划和作业优化原则,对通用机械制造车间的环保制造系统工程流程提出了建议。通过对系统模型优化变量的求解,结合实际生产工艺控制生产系统资源和环境的影响因素。

2通用机械加工车间及其一般生产流程分析

现代机械制造业的发展,要想保持良好的生产条件和生产效率,就必须遵循加工车间的总体定位,以绿色规划为幌子,提高资源利用效率,这就要求加工车间的不断改进。以此为基础,结合现代机械工程的长期发展,考虑机械加工设备的布局和环境影响评价,重视资源、环境因素,通过物流强度、材料利用率、储运等措施,改善整个车间的生产条件,并对此类车间的一般生产工艺进行研究,见图1给出了一般车间的系统模型和生产流程。

3通用机械加工车间绿色制造系统工程方法运用探讨

3.1绿色制造系统工程方法概述

在机械加工车间中,绿色制造系统技术起着举足轻重的作用,它促进了加工车间资源的科学利用,维护了加工车间良好的生产环境。有效利用绿色制造系统技术,优化生产车间生产系统设计与规划方案,有序提高通用加工工艺的规划水平,使生产工艺更具效率,以实现现代机械制造业节能、环保、高效的长远发展目标。

3.2基于资源环境属性的车间制造系统优化

要使普通车间发挥其应有的作用,就必须充分考虑车间的实际生产条件、生产性能及生产成本,并在此基础上进行线性化,实现资源与环境的优化。1)综合考虑通用机械加工车间对资源和环境的技术要求,首先要优化工艺流程,控制生产成本,改进工艺设备,以达到优化该车间生产系统的目的。2)绿色制造系统技术行动下通用机械加工车间生产计划的实施,有助于实现能源消耗的科学响应,当优化这些系统的资源和环境特性时,就需要采用相应的机械生产参数,例如厂房结构、导流模型和规格。以此为基础,使车间系统优化更具科学性,满足环境和资源共享要求,确保绿色生产工艺高效运行。

3.3资源环境属性作用下的车间生产过程分析

针对绿色生产系统技术的功能特点,通过一般现场的生产实践,使机械制造企业降低能耗,全面提高环境友好型生产水平,加强现场生产过程的资源环境属性分析。目标如下:1)按照绿色规划、优化作业原则,建立通用机械现场系统,支持现场生产操作参数,满足现场工艺模拟要求,为改善生产条件提供指导。2)在工程设计阶段,根据绿色性能标准对通用设计进行评价,优化机械车间系统资源环境特性,优化工程设计,建立通用机械系统资源环境属性评价体系,构建通用机械车间生产系统,满足相关节能、资源环境要求。

3.4加工过程中的技术集成分析

现代化机械工业的生产经营,必须根据形势的变化,结合自身长远发展的需要,运用合理的绿色制造系统工艺,为学生学习机械加工与生产的科学保证,全面提高学生的技术水平。因此,必须做好此类车间的技术集成分析,以保护车间的生态性能为支撑,提高绿色生产系统的技术水平。将优化后的生产操作参数运用到实际生产过程中,将不同层次的技术创新、集成创新运用到通用机械产品的工艺设计中,运用到车间生产过程中的工艺衔接等方面。他们需要绿色生产系统技术的方法,也就是构建和生产围绕生命周期的通用机械产品。所以有必要对通用机械产品的全寿命周期加工工艺进行分析和研究,以保证工艺方案具有良好的技术集成效果。

4面向绿色制造的机加工车间体系工程

在通用机械产品的工艺设计、车间生产的各个环节上,通过不同层次的技术创新和集成创新,实现了生产运行参数的优化配置。建立和完善通用机械产品的全生命周期,是构建绿色制造体系的需要。因此,Segm方法的应用技术路线建立在生产过程在车间产品全生命周期的革新基础上。通过对通用机械产品的工艺设计、盲板制作、生产、焊接热处理、装配试验、成品的贮存和运输等环节建立绿色制造体系,在制造厂资源环境特性综合评价系统中建立能量监测系统、切削液喷射技术、切削液监控与综合应用系统、切削液监控与评价系统,从工艺、设备、物流等方面实现车间节能减排,阐述了通用机械车间实施绿色制造系统工程的关键技术和总体思路。为使生产工艺和操作参数达到最优,机械产品的生产工艺与车间生产工艺有不同程度的创新。以机械产品为对象的绿色生产技术方法,特别是:Segm法的应用技术始终围绕着车间生产的全过程展开。技术路线的核心是集成创新。在机械产品生产过程中,主要针对工艺设计、制造、组装、检验等各个生产环节,开发了一套资源消耗和环境污染的监测与评价系统。并从工艺、设备、物流等方面进行了节能减排,推动机械工程实现绿色生产方式。结合实际应用,介绍了数控加工工件的注射成型工艺及切削液含量监测等关键技术。通过上述分析,案例:某大型热阀门生产企业,在实际生产中,由于资源利用率极低,对环境污染影响很大,一个典型的机加车间,必须进行改造。对主要分析对象j61y-20DN40分离阀进行了分析。经过改造的车间经过评估,一是截断阀主体空间由中空管子近网结构,由预制板锻造而成;适用于数控机床、数控钻床等高精度数控设备的改造。在此基础上,改进了焊接工艺,改进了等离子喷焊的装配操作,使焊接设备以等离子喷焊为主。项目完成后,对绿色制造系统进行现场实时监控管理,可大大减少环境影响,有效利用各种资源。

5结语

综上所述,绿色制造体系工程方法能使企业机械加工车间制造体系的资源得到有效利用,一般的机械加工企业都采用绿色制造技术。创建并实施绿色制造体系技术,提出了“节能、综合利用”的应用和设备生产,才能提高厂房系统的材料和能源利用率,控制各种环境排放,全面降低废物处理成本,才能有效的减少对环境的负面影响。生态型经济效益十分显著。在绿色制造系统技术的框架下,它可以为通用加工车间的能耗控制提供保障,保证机械制造业的发展不断进步,发展过程中的环境保护意识不断增强,因此,在未来的机械工业发展中,应重视绿色制造系统技术的应用,充分利用生产过程中所需的资源,满足环境保护的要求。

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作者:展华东 单位:呼伦贝尔职业技术学院机电工程系

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