山东大学机械工程学院院长李剑峰:绿色设计现

作者:admin    发布时间:2021-11-23 01:56    浏览:

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  10月15日,由中国科学技术协会主办,中国科协企业创新服务中心、泰安市科学技术协会等单位承办的2021年“科创中国”企业创新大家谈第一期活动,在山东泰安举办。活动围绕“绿色发展与企业创新”主题,展开了深入探讨,助力企业绿色转型发展。

  在主旨报告环节,山东大学机械工程学院院长李剑峰就“绿色设计现状及发展趋势研究与思考”发表演讲。

  全球变暖、空气污染、固体废弃物污染、水资源短缺,其他资源的短缺、大气污染等,这几年出现的种种问题让人们的感受越来越深刻。特别是最近这一个月,国内外,英国、美国、中国的一些省份因为能源紧缺,启动了限电的举措。虽然不一刀切,但是从一个侧面也反映出来,能源确实越来越紧俏,传统的能源被限制。国家发改委对电价进行了新的规范,出台了新的文件政策。这对一些高能耗、高污染的用电大户造成了冲击。

  基于全球的现状,我国提出要推进绿色发展、循环发展、低碳发展,建设美丽中国。要求把绿色发展转化成为新的综合国力和国际竞争的新优势。要加快工业绿色发展,要全面推动绿色制造。

  当下,为什么要提出绿色设计呢?因为企业界无论是机械行业或是其他行业,要想制造,它的前端是要先构思、先谋划、先设计,所以设计是产品制造生产的前端。我国的制造业之所以目前还是跟在世界先进国家后面跑,因为很多的设计都是跟踪、仿造、仿制,我们自己自主知识产权的东西仍然偏少。绿色设计就要从两个大的方面进行考虑,一个是时间领域,另一个是空间领域。时间领域是说一个产品,要从设计、制造、运营、维护,最后到生命终了,服役期过了以后,怎么报废处理,都要进行考虑。所以绿色设计是面向产品全生命周期设计的系统。

  工业方面的主管单位,近几年也开展了绿色制造系统集成工作,比如建造绿色设计和绿色制造的集成平台,突破绿色关键工艺,构建绿色供应链系统等。

  目前国家很重视绿色设计,但还是存在一些问题。缺少绿色设计有机系统和指导方法。比如十年前欧洲采取了一些措施,你卖了这个家电以后,必须负责回收,负责拆解,负责做无害化处理,中国的绿色设计还要进行深入。另外,企业过去没有建设绿色设计的数据库的意识,运行状态、能耗,包括绿色特征,数据提取和应用就比较困难。还有绿色设计软件接口也不统一,随着发展,人们逐渐的把这个接口打通。

  绿色设计的系统集成有绿色方法的集成,还有流程集成,再就是软件集成,主要从这几个方面入口,绿色集成里,比较好理解的就是轻量化设计。有好多单位提出来了,汽车行业搞轻量化设计,装载机工程机械也提出轻量化设计,在零部件的刚度、强度、寿命不降低的情况下,尽可能让产品重量降低。轻量设计有两个途径,一个是材料,原来是钢、铝。现在可用钛合金,钛合金强度很高,重量大概是钢的1/3。另一方面就是结构的优化,通过力学计算再优化,使结构上进行改进,这也是轻量化设计的趋势。

  最近几年,我所在的研究中心参与了一些国家标准制定,还参加国家973、863以及863重点项目,去年承担了国家重点研发制造项目,就是机电产品全生命周期绿色设计(使能技术、工具机集成服务平台)。除了这个项目以外,取得的成就,建立了基于多环境空间的LCIA评价体系,还有提出基于绿色特征的产品绿色设计方案和表达方法。推出数据库,在全国特别是家电行业已经应用了。对加工制造行业,对工艺参数,对切削加工使的能耗,并且建立了车间层面的绿色生产调度的ETC模型,面向节能的工艺参数多目标优化,病人提出基于机床加工能力匹配度的改进方法,这是前期研究。国家重点研发计划项目是从2020年到2023年底,有十家单位,牵头的课题单位是五家,由企业牵头邀请我当首席,一年多的时间取得了一些进展,目前也遇到一些困难,项目的框架也比较大,瞄准能源行业、机床行业、工程机械、机器人、自动化装备,以现有的企业的系统为基础,开发一些使能工具,通过中间的中台服务,把绿色设计、集成服务的这些包括清单数据、设计知识、方案决策、跨组织协同,和企业现有的产品融合,搞一个集成发展服务平台,这是科技部下达的这个项目的目标,目前有阶段性的进展。返回搜狐,查看更多

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