零部件加工过程中碳足迹分析方法及其应用

摘要

零部件加工企业将资源转变为产品的过程会消耗巨大能量，同时也会对环境造成很大影响如排放大量的二氧化碳。零部件加工作为制造业产品生产的主要过程，在制造业的节能和减排中扮演着重要角色。碳排放量评估作为零部件加工过程中对环境影响的重要指标，是制造业实现低碳加工的基础。关于如何在零部件加工过程中对碳排放量进行有效计算的问题，本文进行了深入研究，建立了基于工序碳源的零部件加工过程碳排放评估模型。并对工序碳排放误差进行分析，建立工序间误差关系。为在整个加工过程中碳足迹产生异常的根源和改进碳排放量提供依据。
　　第一章，主要探讨与总结论文研究的背景、目的以及意义，并总结与分析零部件加工过程碳足迹的国内外研究现状。
　　第二章，分析了零部件的生产加工过程，从零部件的信息出发设计加工方法，从而确定零部件加工过程的工序流。并对零部件特征信息与加工方法、加工方法与设备它们之间的关系进行探讨，确定映射关系。在此基础上对零部件加工过程碳排放特性进行阐述，并对影响工序碳排放量不确定的因素进行了分析。
　　第三章，针对零部件加工过程碳排放量的分析与计算问题进行研究，提出了基于工序碳源的碳排放评估模型。首先在零部件加工过程的碳排放特性基础上构建工序碳源，进而分析工序特征，建立工序特征四大要素，同时确立工序碳源的计算规则，提出了物料消耗工序碳源、空载工序碳源、负载工序碳源、基础设施碳排放的计算评估模型，实现了零部件加工工序的碳排放计算方法。
　　第四章，分析加工过程误差的来源、分类，先介绍了单工序碳排放量独立误差，运用层次分析法对关键误差源进行提取;接着阐述多工序加工过程工序碳排放量的误差函数，使用相关分析法，来讨论工序间的相关性，运用回归算法来验证工序间的拟合函数，进而建立多工序间碳排放量误差关系。
　　第五章，结合零部件加工过程碳排放计算方法，以某电能表制造企业为对象，开发了零部件加工过程碳排放评估系统(C-CAPP)。从开发思路和结构来对系统的总体设计进行说明，并对系统的主要功能模块逐一进行介绍。
　　第六章，对全文研究内容进行总结，并对今后的进一步研究工作进行展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 低碳制造研究现状

1．2．2 碳足迹定量模型研究

1．3 论文的主要研究内容及安排

1．3．1 论文的主要内容

1．3．2 论文的体系结构

1．4 本章小结

第二章 零部件加工过程中碳排放特性分析

2．1 零部件加工过程分析

2．2 映射关系

2．2．1 特征元与加工元映射关系

2．2．2 加工元与设备的映射关系

2．3 加工过程碳排放特性分析

2．4 碳排放量不确定性分析

2．5 本章小结

第三章 基于工序碳源的零部件加工过程碳排放评估模型

3．1 零部件加工工序碳源的构建

3．2 工序特征模型

3．3 基于零部件信息加工过程的碳排放量计算

3．3．1 物料消耗碳排放评估模型

3．3．2 空载工序碳排放评估模型

3．3．3 负载工序碳排放评估模型

3．3．4 基础设施碳排放评估模型

3．4 应用实例

3．5 本章小结

第四章 基于工序的零部件加工过程碳排放误差机理

4．1 零部件碳排放量波动网络

4．2 单工序零部件加工碳排放量误差

4．2．1 单工序碳排放量误差

4．2．2 层次分析法

4．2．3 应用实例

4．3 多工序加工过程碳排放计算误差关系

4．3．1 误差关系

4．3．2 回归算法

4．3．3 实例分析

4．4 本章小结

第五章 零部件加工过程碳排放评估系统

5．1 系统的总体架构

5．1．1 系统总体思路

5．1．2 系统总体结构设计

5．2 系统分析

5．2．1 系统功能结构分析

5．2．2 系统主要功能分析

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士研究生期间发表的学术论文和参加的科研项目

致谢