清洁工艺过程及其关键技术的研究

【摘要】：随着环境污染的加剧和资源的不断耗竭,绿色产品、环境标志和可持续发展等问题日益成为人们关注的焦点,为此应运而生的清洁化生产方式也逐渐被人们所接受,已经成为本世纪的主导生产模式。论文正是在这种背景下,围绕机械产品制造工艺过程的清洁化等关键技术问题,用系统的观点和方法展开了理论研究和讨论。论文的研究内容是国家自然科学基金项目“机械制造企业清洁化生产理论与应用基础研究”(合同号:59775082)的重要组成部分,论文的研究成果对机械制造企业实施清洁工艺过程具有非常重要的理论和应用价值。 主要研究内容有: ① 在分析当今世界三大热点问题的基础上,阐述了清洁工艺过程产生的背景及其必然性。对目前清洁工艺过程的国内外研究现状等情况进行了分析,并指出了清洁工艺过程研究的发展趋势。 ② 以机械制造企业的制造工艺过程为线索,阐述了清洁工艺过程的内涵,提出了清洁工艺过程所具有的六个特点和四大属性,在此基础上,建立了清洁工艺过程的层次结构模型。 ③ 对机械制造工艺过程的资源利用、能源消耗、环境污染等环境影响问题进行了详细的调查研究和分析,指出目前清洁工艺过程存在的主要疾症是原材料利用率低和它所造成的环境影响问题,对此并提出相应的解决对策。 ④ 提出了清洁工艺设计的六大原则,提出了基于“环境屋”原理和“清洁树”分析的两种清洁工艺设计方法,并给出了清洁工艺设计的过程模型和应用实例。 ⑤ 提出了清洁工艺过程环境属性、质量特性、经济性和生产率的综合评价函数,并建立了清洁工艺过程综合评价指标体系,对清洁工艺过程综合评价的具体决策技术的进行了研究,提出了层次分析法、模糊综合评价、过程逼近法和价值分析等四种具体、实用的清洁工艺过程综合评价方法并提供了实例。 ⑥ 对机械制造企业目前普遍采取的末端治理方式及其经济性进行了分析,在此基础上,对清洁工艺过程的资源成本、边际经济效益、战略效益等问题进行了研究和分析,并建立了相应的数学模型。 ⑦ 在前面理论和方法研究的基础上,研制开发了基于环境屋的机加工工艺设计原型系统,并对原型系统的功能结构和运行过程进行了介绍。 【关键词】：清洁工艺过程 工艺设计 综合评价 环境 资源
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X38
【目录】：

• 中文摘要5-6
• 英文摘要6-11
• 1 绪论11-25
• 1.1 问题的提出11-16
• 1.1.1 环境问题11-13
• 1.1.2 产品的环境标志问题13-15
• 1.1.3 企业的可持续发展战略问题15-16
• 1.1.4 小结16
• 1.2 清洁工艺过程的国内外研究现状16-22
• 1.2.1 清洁工艺过程在产品寿命周期中的重要地位16-17
• 1.2.2 清洁工艺过程的起源17-19
• 1.2.3 清洁工艺过程研究的国内外研究现状19-21
• 1.2.4 清洁工艺过程研究的发展趋势21-22
• 1.3 课题来源及本论文的主要研究内容22-23
• 1.3.1 课题的来源22
• 1.3.2 论文的主要研究内容22-23
• 1.4 本章小结23-25
• 2 清洁工艺过程模型的研究25-35
• 2.1 清洁工艺过程的内涵25-29
• 2.1.1 清洁工艺过程的内涵25-27
• 2.1.2 清洁工艺过程的四大属性27-28
• 2.1.3 清洁工艺过程的特点28-29
• 2.2 清洁工艺过程层次结构模型的研究29-33
• 2.2.1 清洁工艺过程的层次结构模型29-33
• 2.2.2 结语33
• 2.3 本章小结33-35
• 3 机械制造工艺过程环境属性的调查研究与分析35-63
• 3.1 机械制造工艺过程环境属性研究的目的和意义35-36
• 3.2 机械制造工艺过程环境属性的调查研究36-58
• 3.2.1 机械加工工艺过程的环境属性调查研究36-46
• 3.2.2 毛坯制造工艺过程的环境属性调查研究46-54
• 3.2.3 热处理工艺过程的环境属性调查研究54-56
• 3.2.4 装配工艺过程的环境属性调查研究56-58
• 3.3 目前清洁工艺过程中存在的主要清洁疾症及对策分析58-61
• 3.3.1 目前清洁工艺过程存在的重点清洁疾症58-59
• 3.3.2 原材料利用率低给清洁工艺过程带来的环境影响59-60
• 3.3.3 原材料利用率低产生的原因及对策分析60-61
• 3.4 本章小结61-63
• 4 清洁工艺设计方法的研究63-93
• 4.1 清洁工艺设计的原则63-66
• 4.1.1 清洁工艺设计的主要内容63
• 4.1.2 传统的机械制造工艺设计原则63-64
• 4.1.3 清洁工艺设计的原则64-66
• 4.2 基于“环境屋”的清洁工艺设计方法66-87
• 4.2.1 清洁工艺设计中的“环境屋66-68
• 4.2.2 基于“环境屋”的清洁工艺设计68-73
• 4.2.3 实例分析73-87
• 4.3 清洁工艺设计中的逆向设计方法87-92
• 4.3.1 清洁工艺设计中的逆向思维87-89
• 4.3.2 实例分析89-92
• 4.3.3 环境屋和清洁树在清洁工艺设计中的综合应用92
• 4.4 本章小结92-93
• 5 清洁工艺设计决策技术的研究93-125
• 5.1 清洁工艺设计中的科学决策93-96
• 5.1.1 面向清洁制造的工艺设计决策过程93-94
• 5.1.2 清洁工艺过程综合评价函数94-95
• 5.1.3 清洁工艺过程综合评价的目的及应用95
• 5.1.4 清洁工艺过程综合评价的过程与步骤95-96
• 5.2 清洁工艺过程综合评价指标体系的建立96-102
• 5.2.1 过程评价指标确定的原则96-97
• 5.2.2 过程评价综合的评价指标体系97-102
• 5.3 清洁工艺过程综合评价决策技术研究102-124
• 5.3.1 层次分析法102-112
• 5.3.2 模糊综合评价112-116
• 5.3.3 过程逼近法116-120
• 5.3.4 价值分析120-123
• 5.3.5 清洁工艺过程综合评价决策技术的应用比较123-124
• 5.4 本章小结124-125
• 6 清洁工艺过程的经济性分析125-139
• 6.1 末端治理的经济性分析125-127
• 6.1.1 末端治理及其局限性125-126
• 6.1.2 末端治理的经济性调查126-127
• 6.2 清洁工艺过程的经济性分析127-137
• 6.2.1 清洁工艺过程的资源成本构成128-131
• 6.2.2 清洁工艺过程的资源成本分析131-133
• 6.2.3 清洁工艺过程的边际经济效益分析133-136
• 6.2.4 清洁工艺过程的战略效益分析136-137
• 6.3 本章小结137-139
• 7 基于环境屋的清洁工艺设计原型系统的开发和应用139-145
• 7.1 系统的总体设计139-140
• 7.1.1 系统的功能结构139-140
• 7.1.2 原型系统的开发环境140
• 7.2 原型系统的实现与运行140-144
• 7.2.1 基于环境屋的工艺设计141-142
• 7.2.2 过程评价142-143
• 7.2.3 人机交互式工艺设计143-144
• 7.3 本章小结144-145
• 8 结论与展望145-147
• 8.1 结论145-146
• 8.2 后续展望146-147
• 致 谢147-149
• 参考文献149-155
• 附录:1. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目155-157
• 2 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录155
• 3 作者在攻读博士学位期间所获奖励155-157

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