产品制造过程碳足迹核算及优化方法研究

摘要

环境问题在全球范围内引起广泛关注，产品碳足迹是产品将来在低碳经济市场中缴纳碳税的重要依据之一，也是影响产品市场竞争力的重要因素之一，因此，关于产品碳足迹量化与优化的相关研究对提高企业在未来低碳市场的竞争力、响应国家环保策略有着重要的帮助与现实的意义。
　　目前产品碳足迹核算的相关研究中存在基础数据缺乏、系统边界划分不明确等问题，这些都是影响产品碳足迹结果准确性的重要因素。本文针对产品制造过程，提出根据产品与碳排放源的分配关系建立产品碳足迹核算模型，以解决制造过程中产品碳足迹核算不准确的问题，同时为下游企业提供产品制造过程碳排放的准确基础数据。
　　由于在实际的生产制造过程中，各个产品的加工路径、各个设备加工产品的先后顺序都会随着调度方案的不同而发生变化，其结果不仅会影响到企业的最大完成时间，也会影响到各个产品制造过程碳足迹。为了能在保证完工时间的前提下尽可能的降低各个产品的碳足迹，本文将产品碳足迹核算模型与传统的车间调度优化模型相结合，提出一个以所有产品制造过程碳足迹最小、最大完成时间最小、设备利用率最大为优化目标的调度优化模型，运用第二代非支配解遗传算法进行求解。为了使最终选择的方案尽可能的保证企业较多产品的碳足迹得到优化，提出一种依据产品碳足迹等级的最优解选择方法。将以上优化模型运用到某轴类零件机加工车间，验证了优化模型对于保证车间加工效率、降低产品碳足迹的有效性。
　　最后，对全文进行总结，并提出了产品碳足迹研究未来的发展展望。

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1 绪论

1.1 课题背景、研究意义与目的

1.2 碳足迹概况

1.3 国内外研究概况

1.4 论文的主要研究内容

2产品制造过程碳足迹核算

2.1 确立研究边界

2.2 核算方法

2.3 离散制造车间产品制造过程碳足迹核算模型

2.4 实例应用

2.5 本章小结

3 产品制造过程碳足迹优化

3.1 柔性作业车间调度优化问题描述

3.2 面向产品制造过程碳足迹优化的车间调度优化模型

3.3 第二代非支配解遗传算法

3.4最优执行解选择

3.5 本章小结

4加工车间产品制造过程碳足迹优化实例

4.1 问题描述

4.2 算法求解

4. 3 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间论文发表状况