面向低碳制造的机械加工工艺过程能耗建模与智能分析计算方法研究

我国是制造业大国，制造业给我国带来巨大发展的同时，也消耗了大量的能量，产生了很大的污染。产品零件的生产制造是我国碳排放的主要来源之一，分析产品零件制造过程碳排放，掌握碳排放基础数据具有重要的意义。本项目以数控机床的机械加工工艺过程为对象，通过研究机械加工工艺过程的能量需求模型、数控机床能量供给模型、工艺过程能量需求模型与数控机床能量供给模型的关系建立数控机床机械加工工艺过程能耗计算模型；应用实验测试和分析手段对能耗模型进行验证、修正和完善，研究机械加工工艺过程相关的辅助设备和车间基础设施等间接能量消耗的分配与计算方法，提出基于数控程序、工艺文件和设备文档的机械加工工艺过程能耗智能分析计算方法，为获得产品零件机械加工过程的碳排放基础数据提供方法和手段，从而为实现产品制造全过程的能耗最少、碳排放最少和环境负面影响最小做出贡献，实现企业经济效益、社会效益和环境效益的综合协调优化。

机械产品零件的生产制造是我国碳排放的主要来源之一，分析产品零件制造过程的碳排放并掌握碳排放的基础数据对于开展实施生产制造过程的节能优化工作具有重要的意义。本项目以数控机床的机械加工工艺过程为对象，通过研究机械加工工艺过程的能量需求模型、数控机床能量供给模型、工艺过程能量需求模型与数控机床能量供给模型的关系建立了数控机床机械加工工艺过程能耗计算模型，应用试验测试和分析手段对模型进行了验证、修正和完善；研究了机械加工工艺过程相关的辅助设备和车间设施等间接能耗的分配与计算方法；实现了基于数控程序、工艺文件和设备档案的机械加工工艺过程能耗的智能分析计算，从而为获得机械产品零件机械加工过程的碳排放基础数据提供了方法和手段，进而有助于实现产品制造全过程中企业经济效益、社会效益和环境效益的综合协调优化。项目自开展以来发表或已录用15篇学术论文（SCI期刊论文7篇、EI期刊论文7篇，国际会议论文1篇），申请国家发明专利5项（授权1项、受理公开4项），登记软件著作权1个，举办国际会议1次，参加国际会议6次并作报告。