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內容簡介：
随着制造业能耗和环境问题的日益严峻以及全球低碳化形势的发展，机械加工过程中的能耗问题成为绿色制造领域研究的热点问题之一。针对机械加工过程能耗建模与优化问题，本书进行了机械加工过程的能耗体系化研究，全面覆盖了机械加工过程中设备层级的能耗监测、工艺层级的能耗建模以及由多机床与多工艺构成的车间层级的能耗评估与优化调控，并且提供了能耗监测与优化的应用支持系统。本书主要内容包括机械加工过程能耗及其研究现状、机械加工设备的能耗监测、机械加工过程的能耗建模、机械加工车间的能耗评估与优化。本书可供工科院校机械类本科生和研究生使用，也可作为相关专业工程技术人员、管理人员以及对绿色制造领域感兴趣人员的参考书。
關於作者：
何 彦重庆大学教授、博士生导师，入选青年长江学者，获重庆市杰出青年科学基金，重庆市青年拔尖人才。现任全国金属切削机床SAC/TC22国际标准化委员、中英低碳制造联盟主创成员、中国绿色供应链联盟专家咨询委员会专家、中国机械工程学会环境保护与绿色制造技术分会委员、全国绿色工厂推进联盟工作组委员、中国机械工程学会工业大数据与智能系统分会首届委员、Journal of Remanufac-turing国际期刊编委、Digital.Twin国际期刊专家顾问委员会委员，以及《制造技术与机床》《制造业自动化》国内核心期刊青年编委副主任委员。主要研究方向为绿色制造与清洁生产、智能装备与系统能效、绿色切削工艺。承担国家重点研发计划、国家科技重大专项、绿色制造集成专项以及国家自然科学基金等课题20余项。发表国际学术期刊SCI论文以及国内权威期刊论文60余篇，获得发明专利13项，为主制定国家标准/团体标准6项，获教育部自然科学奖、湖北省自然科学奖等奖励。
目錄
丛书序一丛书序二丛书序三前言第1章概述111制造业能耗概述212机械加工过程能耗313机械加工过程能耗国内外研究现状4131机械加工过程能耗建模与评估研究现状4132机械加工过程能耗优化与调控研究现状7参考文献9第2章机械加工设备能耗监测1721机械加工设备能耗构成1822加工设备多能量源可配置能耗监测方法21221机械加工设备多能量源可配置需求21222机械加工设备能耗监测方法2223机械加工设备能耗监测方法的系统实现27231系统框架及功能结构27232系统硬件平台搭建33233系统实现38参考文献48第3章机械加工过程能耗建模5131机械加工设备能耗建模52311机械加工设备的能耗特性52312基于数控代码的机械加工设备能耗建模55313面向动态仿真的机械加工设备能耗建模6932机械加工工艺能耗建模102321车削加工工艺能耗建模102322铣削加工工艺能耗建模10933机械加工工件能耗建模113331机械加工工件能耗建模框架113332机械加工工件特征识别114333工件特征参数提取115334机械加工工件能耗模型118335案例分析124参考文献127第4章机械加工车间能耗评估13141机械加工车间能量流分析132411机床设备层能量流分析132412任务流程层能量流分析133413辅助生产层能量流分析13442机械加工车间能耗层次化建模评估方法134421空间维能耗模型134422时间维能耗模型13643机械加工车间能耗对象化建模评估方法138431基于任务流的机械加工车间能耗评估方法138432基于动态环境的机械加工车间能耗评估方法145参考文献159第5章机械加工车间能耗优化16151机械加工车间能耗优化问题描述162511机械加工车间柔性特征描述162512机械加工车间能耗构成分析163513节能优化问题的提出16452机械加工车间能耗优化方法165521面向柔性工序和次序的节能优化方法165522面向柔性工艺路线的节能优化方法17253机械加工车间能耗优化支持系统178参考文献195
內容試閱
我国能耗和碳排放居世界首位，根据《联合国气候变化框架公约》的要求，中国作为碳排放大国，向全世界发表了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，明确提出2030年需实现单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%的目标。同时，2021年国家主席习近平出席领导人气候峰会并发表重要讲话，正式宣布中国将力争2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”，这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。制造业作为全球经济发展中一个不可缺少的角色，在将原材料变为产品的制造过程中，以及在产品的使用和处理过程中，产生了大量的能源消耗及废弃物的排放，加剧了全球资源能源紧缺和环境污染问题。机械加工行业是我国制造业的重要支柱产业，长期呈高速粗放式发展，导致能耗总量激增，碳排放控制形势极为严峻，发展绿色制造势在必行。机械加工过程能量消耗主要涉及机床能耗、工艺能耗，以及由多机床与多工艺构成的机械加工车间能耗等方面，并且具有多能量源、多运行状态以及复杂能耗等特性。这对机械加工过程中能耗监测与节能优化提出了挑战。本书共分为5章，主要内容按机械加工过程能耗概述、能耗监测、能耗建模、机械加工车间能耗评估与能耗优化展开。第1章概述，主要介绍了制造业能耗、机械加工过程能耗及其国内外研究现状；第2章机械加工设备能耗监测，主要介绍了加工设备的能耗构成、多能量源可配置的能耗监测方法及其系统实现；第3章机械加工过程能耗建模，主要从加工设备、加工工艺与加工工件的角度对能耗建模方法进行了介绍；第4章机械加工车间能耗评估，主要介绍了机械加工车间能量流分析、机械加工车间能耗层次化和对象化建模评估方法；第5章机械加工车间能耗优化，主要对机械加工车间能耗优化问题进行了描述，并介绍了机械加工车间能耗优化方法以及相应的能耗优化支持系统。本书有关研究工作得到国家科技支撑计划、863计划与国家自然科学基金的资助。本书的编写与出版得到国家出版基金项目的支持，在此一并表示由衷的感谢。本书在取材方面力求资料新颖、涉猎面广，文字表述力求简洁，以达到既为读者提供更多新的信息，又能实现通俗易懂的目的。由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，欢迎广大读者批评和指正。作者2021年6月
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