绿色制造基础理论与共性技术

　　本书是围绕国家绿色发展和《中国制造2025》绿色制造工程等重大需求，由中国机械工程学会组织的“绿色制造丛书”之一。 绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式。近年来，绿色制造相关基础理论和共性技术发展很快，但仍不尽完善。本书首先对绿色制造背景、内涵、主要内容及绿色制造的国内外研究现状进行了概述；其次从可持续制造、工业生态、产品生命周期、全球气候变暖等多个视角阐述了绿色制造理论基础体系；之后对生命周期评价方法及应用、绿色设计技术、绿色制造工艺规划及其关键技术、绿色工厂规划及其关键技术、再制造工艺及其制造系统等绿色制造相关共性技术进行了研究。 本书可供高等院校、制造业企业、研究机构等单位对绿色制造感兴趣的读者阅读。

　　曹华军 重庆大学二级教授、博士生导师，国家“万人计划”科技创新领军人才、教育部首届青年长江学者，现任重庆大学机械与运载工程学院副院长、制造工程研究所所长，“十二五”“十三五”国家绿色制造重点专项专家组成员，“十四五”国家“高性能制造技术与重大装备”重点专项专家组副组长，中英低碳制造联盟副主席单位负责人。获奖励1项、省部级及行业一等奖4项。

丛书序一
丛书序二
丛书序三
前言
第1章绿色制造概述1
1.1绿色制造背景2
1.1.1从农业文明、工业文明到生态文明2
1.1.2经济发展与资源环境关系3
1.1.3发展绿色制造意义重大6
1.2绿色制造内涵7
1.2.1基本概念7
1.2.2绿色制造内涵的广义性7
1.3绿色制造的主要内容9
1.3.1绿色设计9
1.3.2绿色制造工艺11
1.3.3资源化与再制造12
1.3.4绿色制造评价14
1.3.5绿色制造模式14
1.4绿色制造研究现状16
1.4.1工业发达国家政府战略16
1.4.2绿色制造学术动态18
1.4.3典型企业绿色实践21
1.5绿色制造发展趋势23
参考文献25
第2章绿色制造基础理论29
2.1可持续制造理论30
2.2工业生态理论31
2.2.1工业生态园区32
2.2.2生态产业链33
2.3产品生命周期理论34
2.3.1产品生命周期34
2.3.2多生命周期工程35
2.4全球气候变暖理论39
2.4.1全球气候变暖与工业发展39
2.4.2IPCC碳排放计算模型41
参考文献43
第3章生命周期评价方法及应用45
3.1生命周期评价方法46
3.1.1生命周期评价概述46
3.1.2生命周期评价基本框架49
3.2电动汽车与传统燃油汽车的对比生命周期评价54
3.2.1研究背景54
3.2.2评价对象55
3.2.3目标与范围确定56
3.2.4清单分析57
3.2.5影响评价60
3.3机床的生命周期评价及优化62
3.3.1研究背景62
3.3.2评价对象62
3.3.3目标与范围确定65
3.3.4清单分析67
3.3.5影响评价71
3.3.6基于敏感性分析的机床绿色设计策略分析74
参考文献77
第4章绿色设计技术79
4.1绿色设计概述80
4.1.1绿色设计的基本概念80
4.1.2绿色设计的原则81
4.2绿色设计的关键技术82
4.2.1绿色材料选择82
4.2.2轻量化设计84
4.2.3节能设计85
4.2.4面向资源再利用设计86
4.3绿色设计的支撑技术89
4.3.1绿色设计并行工程模式89
4.3.2绿色设计数据库和知识库91
4.3.3绿色设计评价和决策93
4.4集成化的绿色设计工具及众创平台105
4.4.1面向金属切削机床的绿色基础数据库研究与开发105
4.4.2基于Web Service技术的机床绿色设计支持系统集成平台107
4.4.3制齿机床绿色设计支持系统模块110
4.4.4制齿机床绿色设计过程评价与决策模块112
参考文献118

第5章绿色制造工艺规划及其关键技术121
5.1绿色制造工艺的基本概念122
5.2典型绿色制造工艺123
5.2.1干式切削123
5.2.2微量润滑128
5.2.3低温切削130
5.3绿色制造工艺规划方法132
5.3.1面向绿色制造的工艺规划的体系结构132
5.3.2面向绿色制造的工艺规划的技术内容134
5.3.3面向绿色制造的工艺规划决策问题的理论模型135
5.3.4面向绿色制造的工艺规划决策应用模型及模型集合137
5.3.5面向绿色制造的工艺规划决策支持数据库144
5.3.6基于决策模型集的面向绿色制造的工艺规划方法147
5.4面向绿色制造的机床设备优化配置方法148
5.4.1面向绿色制造的机床设备优化配置参考指标体系148
5.4.2机床设备配置问题数学描述149
5.4.3面向绿色制造的单工件多机床优化配置模型151
5.4.4多工件多机床的节能降噪型调度安排方法155
参考文献166
第6章绿色工厂规划及其关键技术169
6.1绿色工厂通用模型170
6.1.1绿色工厂通用模型的内涵170
6.1.2绿色工厂的创建171
6.2绿色工厂关键技术及系统172
6.2.1绿色工厂关键技术172
6.2.2绿色工厂关键系统176
6.3绿色工厂评价系统179
6.3.1绿色工厂的评价指标体系179
6.3.2绿色工厂评价185
6.3.3绿色工厂评价系统的基本构成187
6.4绿色工厂规划及其关键技术应用——以压铸车间为例189
6.4.1压铸车间环境排放指标选取与监测190
6.4.2基于GA-BP法的压铸车间设备环境预测模型196
6.4.3面向设备群的环境预测模型及路径规划方法205
6.4.4某压铸车间案例分析215
参考文献224

第7章再制造工艺及其制造系统229
7.1再制造工艺基础230
7.1.1基本概念230
7.1.2再制造技术重点发展内容232
7.1.3再制造技术的特点与作用233
7.1.4再制造技术的发展趋势236
7.2再制造技术与工艺237
7.2.1再制造拆装技术与工艺237
7.2.2再制造清洗技术与工艺242
7.2.3再制造检测技术与工艺244
7.2.4再制造加工技术与工艺247
7.3废旧机电产品再制造实施大批量定制与应用252
7.3.1废旧机电产品再制造大批量定制特性及过程模型252
7.3.2废旧机电产品再制造大批量定制若干支持理论研究256
7.3.3废旧机床再制造大批量定制应用268
参考文献277