项目针对机械产品关键零部件的主要加工工艺特点,展开加工过程能耗与碳排放影响因素和影响规律分析,提供典型加工工艺(车削、铣削、镗削、磨削等)的能耗与碳排放计算、建模方法与数据报告。从工艺规划的角度,研究产品设计数据、工艺设计数据、企业资源数据、环境影响数据的关联关系,构建机械产品绿色工艺基础数据体系及相关数据库,根据机械产品系统基础数据完善机械产品绿色工艺。
1、 建立典型工艺金属材料去除能量模型,建立能源、资源、废物源与碳排放的等价因子,准确计算加工过程能耗与碳排放。
2、 建立产品结构特征、加工特征和环境特征三者之间的映射关系,实现能耗、排放等绿色工艺数据与设计制造数据间的有机联系。综合考虑制造工艺的技术、经济、环境指标,建立机械产品绿色工艺综合评估指标体系,采用基于投入产出的LCA评价模型对工艺过程进行环境影响评价。
3、 综合考虑制造工艺技术、经济、环境指标,优化机械产品绿色工艺,制造工艺过程优化、低碳的目的。
团队核心成员:李方义,教授,面向机电产品低碳、循环、绿色发展的国家重大需求,致力于绿色低碳设计、再制造、生物质基绿色产品开发等基础理论方法和应用技术研究工作。先后主持国家重点课题10余项,参与制定多项行业及团体标准,发表论文120余篇,拥有专利超过70项,负责项目技术指导工作。
团队核心成员:王黎明,副教授,研究方向:复杂刀具设计, CAD/CAM/CAE,绿色设计与智能制造。发表相关论文数十篇,主要负责项目中建模、绿色设计及智能制造方面的研究工作。
团队核心成员:李燕乐,教授,研究方向:先进柔性成形技术、绿色制造与再制造/增材制造、燃料电池制备与模拟。先后主持科研项目17项(国家级3项、省部级3项),教改项目5项(省级2项、校级3项),发表学术论文50余篇,出版学术专著1部,PCT国际专利7项,中国发明专利30余项。负责项目中装置再制造、成型技术研究。
团队核心成员:李成,研究生,研究团队成员,负责项目演算工作。
评价单位:“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-11-20
综合评价
该成果由加工过程能耗与碳排放影响因素和影响规律分析而成,对传统机械行业有一定的引领性作用,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目前市场上尚未出现相似产品,技术创新性强。
突破机床和工程机械产品制造周期碳排放建模、切削比能耗计算、产品基础数据关联建模及接口标准等关键技术,建立典型加工工艺比能耗和碳排放等基础数据库,综合考虑制造工艺技术、经济、环境指标,优化机械产品绿色工艺,达到低碳的目的。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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