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Kadra09 讨论|贡献
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对于二氧化碳而言,累积才是问题所在。尽管短期内可以减少二氧化碳排放,但燃烧所有化石燃料最终仍会向大气中排放相同量的二氧化碳。因此,排放速率和环境的吸收能力都至关重要。抛开所有争论不谈,减少碳足迹以及化石燃料使用带来的其他有害外部性将造福社会。降低石油开采者的收益(例如征税或取消补贴),从而降低利润,可以从供给侧降低石油开采速率。由于涉及众多利益相关者以及税收方式的选择,这一方案更具争议性。大多数措施都是从需求侧入手——例如,消费者(如制造企业)减少需求,从而减少碳足迹。
对于二氧化碳而言,累积才是问题所在。尽管短期内可以减少二氧化碳排放,但燃烧所有化石燃料最终仍会向大气中排放相同量的二氧化碳。因此,排放速率和环境的吸收能力都至关重要。抛开所有争论不谈,减少碳足迹以及化石燃料使用带来的其他有害外部性将造福社会。降低石油开采者的收益(例如征税或取消补贴),从而降低利润,可以从供给侧降低石油开采速率。由于涉及众多利益相关者以及税收方式的选择,这一方案更具争议性。大多数措施都是从需求侧入手——例如,消费者(如制造企业)减少需求,从而减少碳足迹。
==期刊==
*CIRP年鉴
*专业工程出版物:http://www.pepublishing.com/acadpub/acadjournals.htm
*IMechE:http://www.imeche.org/
*工程可持续性杂志
* 国际可持续工程期刊:http://www.informaworld.com/smpp/title~content=g794528710~db=all


文献综述
文献综述

修订日期:2010年6月6日19:28

背景

这将概述在制造更环保产品方面所做的努力。

笔记:

  • 企业和咨询公司都有自己的成本优化模型,但这些模型并不公开,无法用于改进绿色制造。

制造业中的环境与经济:概述

思考:为什么要节约能源或减少二氧化碳排放?
化石燃料正在枯竭。我们不断寻找替代能源,以满足能源需求。节约能源并提高能源利用效率将有助于我们实现可持续的能源消费。因此,即使我们用替代能源取代化石燃料,可持续能源消费仍然是一个目标,因为所有能源都会产生外部性,即使二氧化碳排放并非如此。此外,如果能源消耗降低,对减排技术的需求减少,就能节省成本。

对于二氧化碳而言,累积才是问题所在。尽管短期内可以减少二氧化碳排放,但燃烧所有化石燃料最终仍会向大气中排放相同量的二氧化碳。因此,排放速率和环境的吸收能力至关重要。抛开所有争论不谈,减少碳足迹以及化石燃料使用带来的其他有害外部性将造福社会。降低石油开采者的收益(例如征税或取消补贴),从而降低利润,可以从供应端降低石油开采速率。由于涉及众多利益相关者以及税收方式的选择,这一方案更具争议性。大多数措施都是从需求端入手——例如,消费者(如制造企业)减少需求,从而减少碳足迹。

期刊

文献综述

此处将提供文档链接和摘要。只有订阅相应期刊的用户才能访问链接。DOI:http ://dx.doi.org.proxy.queensu.ca/

经济与制造业

碳排放报告为何蓬勃发展:衡量碳排放的指标日益重要

阿曼达·达尔,《为什么碳排放报告是一个增长型行业:衡量碳排放的指标日益重要》,2010年3月3日,Suite 101

为了应对来自监管机构、客户和供应商的压力,各公司纷纷转向使用专门的碳排放核算软件。

  • 特蕾西·马萨罗 (Traci Massaro)。Groom Energy Research。《Groom Energy Research 研究揭示 2009 年企业碳核算软件市场增长》报告详细介绍了最新的市场规模、近期投资和收购情况,并评选出了 2010 年的新兴领导者。发布日期:2010 年 1 月 19 日,http://www.groomenergy.com/files/2010_ECA_release_final.pdf

将CES应用于装配过程并比较碳足迹。

Jeswiet, J. 和 Nava, P. (2009)。将碳排放特征 ( CES) 应用于组装并比较碳足迹。《国际可持续工程杂志》,2(4),232-240。
在之前的 CIRP(国际生产研究学院)年鉴中,已提出对制成品采用碳排放特征 (CES) 和碳排放标签。本文探讨了两个方面:(1) 一个包含二氧化碳排放的组装 CES 计算示例;(2) 透明计算方法的必要性。通过比较 17 个网站的碳足迹计算结果,发现不同网站的计算结果差异超过三倍,不同计算方法之间的差异更大,这表明碳核算排放计算标准化的必要性。


产业生态创新

经济合作与发展组织(OECD)(2009)。《产业生态创新——促进绿色增长》,第1-280页。
评论:生态创新将成为后京都时代产业应对气候变化的关键驱动力。这或许是经合组织新出版的绿色增长著作的主要结论。该书基于一个关于可持续制造和生态创新的项目,旨在通过传播现有知识和促进产品及生产流程的标杆管理,加速可持续工业生产。此外,该书还倡导生态创新理念,同时推动新技术发展和系统性解决方案,以应对全球环境挑战。

电子制造和计算机服务的上游供应链碳足迹

Huang, YA; Weber, CL; Matthews, HS;,“电子制造和计算机服务上游供应链的碳足迹分析”,可持续系统与技术,2009 年 ISSST '09。IEEE 国际研讨会,卷,期,第 1-6 页,2009 年 5 月 18-20 日。
摘要:包括电子制造和计算机服务行业在内的企业和机构已经开始关注其对气候变化的影响,并参与碳足迹评估和气候管理讨论。现有的碳足迹评估协议将碳足迹分为不同等级的“范围”:直接排放为“范围1”,直接购买能源产生的排放为“范围2”,所有其他间接排放则作为可选的“范围3”。由于范围1和范围2的碳足迹通常不到绝大多数企业直接和上游总碳足迹的25%,因此不应忽视范围3的排放,因为了解范围3的排放有助于制定更全面的方法来应对整个供应链的生命周期碳足迹。本研究采用投入产出生命周期评估方法,对8个电子制造和计算机服务行业的碳足迹特征进行了“范围分析”。结果表明,该行业组中各范围碳足迹所占总分析碳足迹的比例存在显著差异。电子制造行业的大部分碳足迹并非来自范围1的排放,而是来自零部件、组件、化学品和材料供应中隐含的排放。研究发现,员工前往客户所在地采购食品、机票和酒店住宿是计算机系统设计服务行业上游范围 3 足迹的最大来源。本文的研究结果旨在帮助足迹管理机构和公司了解范围 3 的潜在子类别,以便集中精力开展足迹管理工作。

能源效率对计算机数控加工的影响

SE Anderberg、S Kara、T Beno (2009) 《计算机数控加工中能源效率的影响》,《英国机械工程师学会会刊B辑:工程制造杂志》,2041-2975。
摘要:政府机构和客户日益增长的环境要求凸显了企业提升环境绩效的重要性。本文研究表明,在计算机数控加工环境中,可以在节能的同时提高生产率和成本效益。这不仅能提高企业的盈利能力,还能引导企业走向更可持续、更环保的生产模式;本文评估了加工参数、加工成本和能耗之间的关系。从这个角度来看,生产计划人员等必须了解提高成本和能源效率的方法。本研究基于加工成本模型和实验,实验中监测了能耗和刀具磨损情况。

加工操作的碳重量分析及重新设计的分配

Ameta G、Mani M、Rachuri S、Feng SC、Sriram RD、Lyons KW. 2009.加工操作的碳重量分析及重新设计分配.国际可持续工程杂志 2(4):241-251. 访问日期:2010 年 1 月 21 日。

摘要:本研究旨在探索和开发一种新的碳重量(CW,通常称为碳足迹)计算方法,该方法适用于从零件级到装配级的制造过程。在本初步研究中,我们重点关注机械加工操作,特别是车削和铣削,以计算碳重量。初步研究表明,碳重量既可以使用来自工艺级信息的实际测量数据计算,也可以使用初始材料和制造工艺信息计算。在机械设计中,公差分析原理从设计延伸到制造,零件和工艺的公差会累积。通过将这一概念扩展到碳重量,我们应用机械公差原理来计算产品的最坏情况和统计​​情况下的碳重量。我们称之为碳重量公差方法(CWTA)。两个案例研究展示了碳重量的计算方法。基于公差分配概念,我们还通过具体的重新设计示例展示了碳重量的分配。CWTA有助于识别碳密集型零件/工艺,并可用于制定合理的设计决策。

绿色创新机器的冷启动

P Aghion、R Veugelers、C Serre,《绿色创新机器的冷启动》,布鲁格尔政策贡献,2009/12期,2009年11月

2010年1月12日

Capoor, K. 和 Ambrosi, P.,2009 年。《2009 年碳市场状况和趋势》,世界银行,华盛顿特区,5 月。

2010年1月21日

用于制造业决策和能源效率优化的通用能耗模型

Dietmair, Anton; Verl, Alexander. “制造业决策和能源效率优化的通用能源消耗模型研究论文”国际可持续工程杂志2(2), 123-133. (2009)。

目前,生产系统的能源效率已在组件层面得到部分提升,但缺乏针对工厂、机器和组件的能源优化运行方法。因此,我们提出了一种基于统计离散事件模型的新型通用方法,用于模拟机器和工厂的能耗行为。该方法精简、集成且可扩展,可直接用于规划流程,根据任意数量的可用信息预测不同场景下不同配置的能耗。利用该建模框架,我们将其应用于实时、战术和战略决策流程,从而能够在满足相互冲突的一般条件的前提下,最大限度地发挥任何给定机器或生产系统的能耗最小化潜力。2010年1月14日

生命周期工程:将生命周期知识应用于工程解决方案

Sami Kara,《生命周期工程:将生命周期知识应用于工程解决方案》,CIRP制造科学与技术杂志,第1卷,第4期,生命周期工程,2009年,第213页。

ISSN 1755-5817,DOI:[1]

利用流程链仿真提高制造业的能源效率

Christoph Herrmann, Sebastian Thiede,《利用流程链仿真提高制造业能源效率》,CIRP制造科学与技术期刊,第1卷,第4期,生命周期工程,2009年,第221-229页,ISSN 1755-5817,DOI:[2]。关键词:可持续制造;能源效率;仿真;流程链

可持续服务设计的客户价值模型

Koji Kimita、Yoshiki Shimomura、Tamio Arai,《可持续服务设计的客户价值模型》,CIRP制造科学与技术期刊,第1卷,第4期,生命周期工程,2009年,第254-261页,ISSN 1755-5817,[3]。关键词:服务工程;设计支持;客户需求;客户价值建模;服务质量;质量设计

可持续社会情景模拟器提案

梅田康史、西山武、山崎康弘、岸下祐介、福重真一,《可持续社会情景模拟器的提案》,CIRP制造科学与技术期刊,第1卷,第4期,生命周期工程,2009年,第272-278页,ISSN 1755-5817,[4]。(http://www.sciencedirect.com/science/article/B8JGX-4WK4310-2/2/b10c86ad0c9cab7f5ac070b25b29e6e0)关键词:可持续制造;情景;可持续社会情景模拟器;逻辑结构;情景分析;情景的结构化表示;IPCC

基于仿真的可持续制造系统设计

海拉拉,J.;瓦塔宁,S.;通特里,H.;蒙托宁,J.;林德,S。约翰逊,B.;斯塔尔,J.; ,基于仿真的可持续制造系统设计,仿真会议,2008 年。WSC 2008。冬季,卷,第 1922-1930 页,2008 年 12 月 7-10 日

摘要:制造仿真和数字化工程工具及流程对制造业产生了积极影响。然而,要设计一个可持续的制造系统,必须对系统的多个维度进行联合优化。本文提出了一种集成仿真工具,旨在帮助在系统设计阶段就最大限度地提高生产效率并平衡环境约束。精益生产、识别并消除浪费和生产损失以及环境因素都是可持续制造系统开发过程中必不可少的要素。设计制造系统的工程师需要决策支持,否则更容易出现次优情况。我们提出了一些用于计算能源效率、二氧化碳排放量和其他环境影响的方法,并将这些方法集成到工厂仿真软件中。

2000年以来金属成形技术的发展

J. Jeswiet、M. Geiger、U. Engel、M. Kleiner、M. Schikorra、J. Duflou、R. Neugebauer、P. Bariani、S. Bruschi,《2000年以来金属成形技术的进展》,CIRP制造科学与技术期刊,第1卷,第1期,2008年,第2-17页,ISSN 1755-5817,DOI:[5]。关键词:金属成形

基于可持续设计理念的产品概念设计

黄群;张娜娜;“基于可持续设计理念的产品概念设计”,计算机辅助工业设计与概念设计,2008. CAID/CD 2008. 第九届国际会议,卷号,期号,页码377-379,2008年11月22-25日。摘要:可持续设计理念超越了产品设计的原有思路,对产品设计过程及其对环境的影响提出了新的要求。产品概念设计是产品创新的核心。产品概念开发和产品设计对产品详细设计、产品制造开发、产品市场开发以及企业在产品创新过程中实现其业务战略目标都起着决定性的影响。本文主要阐述了从产品概念设计的设计内涵、设计原则和设计目的等方面遵循可持续设计理念的重要性,从而能够缩小概念设计与市场变化之间的差距,使通过产品概念设计形成的概念产品能够更好地推向市场并取得成功。

制造业中的碳排放和 CESTM。

Jeswiet, J. 和 Kara, S.,2008。《制造业中的碳排放和碳排放特征 (CES™)》。 CIRP 年鉴 - 制造技术,57 (1),17–20。
摘要: 产品的制造与其制造过程中产生的电能所排放的碳量直接相关。本文提出了一种新的、简单的碳排放特征 (CES™)。已知电网的碳排放特征和制造零件所需的能量,即可计算出碳排放量。文中给出了单点车削和开式模锻的示例。了解产品的总碳排放量后,制造商可以为每个产品贴上温室气体 (GHG) 标签。这样,消费者就能看到产品制造过程中排放的温室气体量。

产品碳排放特征

北美制造研究学会(SME)会刊 [1047-3025] 2008 年 11 月 317-324 页

制造业战略视角:以更少的资源生产更多产品

G. Chryssolouris、N. Papakostas、D. Mavrikios,《制造战略视角:以更少的资源生产更多产品》,CIRP制造科学与技术期刊,第1卷,第1期,2008年,第45-52页,ISSN 1755-5817,DOI:[6]。关键词:制造;环境;生产效率;材料;制造工艺;回收利用;信息技术

利用基于火用量的综合指标对产品生命周期进行环境分析

Coatane´a, E.、Kuuva, M.、Makkonen, P. 和 Saarelainen, T.,2007 年。使用基于火用的聚合指标对产品生命周期进行环境分析。《国际产品生命周期管理杂志》,2(4),337–355。

摘要:环境会计和环境影响分析的特点是方法分散,涵盖多种不同的视角和分析技术。尽管生命周期评价(LCA)方法是目前最常用的环境友好型设计工具,但LCA技术的科学可靠性一直备受质疑。事实上,LCA技术存在诸多局限性,例如缺乏充分的清单数据、假设各异以及环境评估指标不具有直接可比性等。这些限制使得LCA方法在早期开发阶段的应用受到限制。本文通过概述生命周期分析和热力学领域的既往研究来弥补这一不足。本文认为,早期开发阶段需要一种基于㶲的简化方法。㶲的概念是一种广泛的衡量指标,可以评估产品生命周期(PLC)的环境影响和资源消耗。此外,本文还探讨了一个更具挑战性的研究问题,即将环境影响和资源消耗整合到一个更广泛的设计框架中,本文将对此框架进行简要介绍。本文提出的设计框架旨在优化比较和评估过程,从而结束早期设计流程。我们认为,这是我们基于拓扑原理构建统一设计理论工作的第一步。

2010年1月21日

智能加工系统:车削加工的鲁棒优化和自适应控制优化

Ivester, R. 和 Heigel, J. (2007),智能加工系统:车削加工的鲁棒优化和自适应控制优化,NAMRI/SME 学报,第 35 卷,第 502-512 页

切削力模型通常基于有限的经验数据建立,能够揭示切削的物理特性,但金属切削的极端物理现象以及工业环境中诸多不确定因素(机床、工件材料、刀具、环境条件等)阻碍了模型的预测能力。为了提高基于模型的决策在工业加工环境中的实用性,本文提出了一种方法,能够根据在线过程性能测量数据调整传统经验模型的参数。该方法使智能加工系统能够自我监控生产性能,并根据生产环境中遇到的情况调整模型和过程参数,从而减少昂贵的经验测试需求。

绿色制造:环境可持续制造实践及其对竞争结果的影响评估

Rusinko, CA; [7] “绿色制造:环境可持续制造实践及其对竞争结果的影响评估”,IEEE工程管理汇刊,第54卷,第3期,第445-454页,2007年8月。
摘要:利益相关者日益要求或期望企业在产品和流程方面承担更多环境责任;原因包括监管要求、产品责任、公众形象以及潜在的竞争优势。本文对美国商用地毯行业(一个环境重要但研究不足的行业)中特定环境可持续制造实践与特定竞争结果之间的关系进行了探索性研究。总体而言,关于环境实践对组织结果影响的实证研究尚无定论,部分原因是早期研究的局限性。本文旨在弥补这些局限性,并对整个美国商用地毯行业进行调查;受访者代表了84%的市场份额。研究结果表明,环境可持续制造实践可能与竞争结果呈正相关。具体而言,不同类型的环境可持续制造实践(例如,污染预防、产品责任管理)与不同的竞争结果(例如,制造成本、产品质量)相关。这些具体发现有助于工程和运营经理应对环境和竞争方面的需求。

Stuart Williams, JA;,“运营管理教科书中可持续设计的积极趋势与机遇——以电子行业为例”,《电子与环境》,2007 年 IEEE 国际研讨会论文集,卷号,期号,第 57-60 页,2007 年 5 月 7-10 日。
摘要:在近期的运营管理教科书中,新增了与可持续设计相关的章节。许多教科书的讨论都以电子行业的案例为例,阐述了环境友好型设计、再制造和回收利用等概念。本文基于这一积极趋势,指出教育工作者如何通过补充资源来扩展现有练习和讨论,从而进一步提升学生的学习效果。文章最后呼吁将可持续设计理念融入运营管理以及其他影响产品设计的非环境工程领域。

制造过程的电能需求

Timothy Gutowski、Jeffrey Dahmus 和 Alex Thiriez,《制造过程的电能需求》,第 13 届 CIRP 国际生命周期工程会议,鲁汶,2006 年 5 月 31 日至 6 月 2 日,第 623-627 页。

摘要:本文将各种制造工艺的特定电能需求汇总到一张图表中。分析基于㶲分析框架。结果表明:1)制造工艺的特定能耗并非如许多生命周期分析工具所假设的那样恒定;2)估算能耗的最重要变量是工艺速率;3)制造工艺的发展趋势是朝着能耗更高的方向发展。本文的分析还为如何重新设计设备以提高能源效率提供了见解。2010年2月26日

模糊几何规划方法在模糊加工经济模型中的应用

刘世涛 (2004).模糊几何规划方法在模糊加工经济模型中的应用.国际生产研究杂志,42(16),3253-3269.

摘要:加工经济性是高质量低成本产品制造过程中工艺规划的重要功能。加工经济性模型通常包含高度非线性的目标函数和方程,这些方程可以转化为几何规划问题。本文针对部分参数为模糊数的情况,提出了一种求解模糊加工经济性问题的模糊目标值的方法。通过构建一对几何规划模型,计算了在可能性水平α下单位生产成本的上下限。利用所开发的模糊目标值计算方法,有助于构建更符合实际的模型。此外,该方法也可应用于其他涉及模糊数的工程设计问题。

2010年1月12日

机械加工的环境分析。

Dahmus, J. 和 Gutowski, T.,2004 年。加工环境分析。2004 年 ASME 国际机械工程大会暨研发展览会论文集,加利福尼亚州阿纳海姆,11 月 13 日至 19 日。

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2010年1月21日

中国生物乙醇混合燃料汽车的经济、环境和能源生命周期评估

胡志远、蒲庚强、芳芳、王成涛,《中国生物乙醇混合燃料汽车的经济、环境和能源生命周期评价》,《可再生能源》,第29卷,第14期,2004年11月,第2183-2192页。

摘要:本研究运用生命周期评价(LCA)技术,考察了中国以生物乙醇混合燃料为燃料的汽车的生命周期经济性、环境影响和能源消耗,并提出了C、Env、En和EEE指标,分别评估其经济性、综合环境影响、能源消耗及其三者平衡,以评价是否能在尽可能低的成本下实现能源利用效率和改善国内环境。研究以普通汽油车为基准,以广西以木薯为原料的E85燃料汽车为案例。通过成本分解分析,结果表明,以木薯为原料的E85燃料汽车的生命周期成本比汽油车高约15%,其中木薯和汽油价格是两个主要影响因素。此外,该车型的生命周期二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物和颗粒物排放量较低,氮氧化物排放量较高,但综合环境指标比汽油车低约20%。同时,其总能耗较高,化石燃料和石油消耗量较低,综合能源指标更优。最后,以木薯为原料的E85燃料汽车的能源效率、环境和经济(EEE)指标比汽油车低约29%。因此,综合考虑能源、环境和经济这三个方面,E85燃料汽车比汽油车更胜一筹。2010年1月14日

一种评估可持续环境创新的新生态设计策略

Jofre, S.; Tsunemi, K.; Morioka, T.;,“评估可持续环境创新的新型生态设计策略”,《环境意识设计与逆向制造》,2003年第三届国际生态设计研讨会,卷号,期号,页码81-88,2003年12月8-11日。
摘要:本文分析并探讨了进化论在环境创新中的潜在作用,重点关注可持续性。研究着重于驱动产品适应不断变化的环境的动态机制。由此,提出了一种名为“生态进化”的策略。生态进化是一种基于渐进式创新的策略,通过重新审视现有知识和技术发展轨迹来实现。该策略旨在识别非最优技术的锁定效应和可持续的替代方案,从而勾勒出可持续设计和组织的发展前景。为了说明该策略的实际应用,本文以家用冰箱为例进行了说明。该研究得出结论,生态演化在识别非最优技术路径和基于现有知识的可持续创新方案方面是有效的。

生态价值作为可持续设计的指标

文和,M.;小月,K.;直木,L.;肯戈,K.;雷伊,S.;健二,Y.;佐藤子,W.;里萨,美国;桂,E.;智久,K.;恒也,K.; Tomoya,S.;拓哉,S.;米,S。正志,S.;健二,T.;奇伊,T.;佑介,N.;明子,N.;里伊,H.;信子,H.;清高,H.;卡纳,H.;正志,Y.;“生态价值作为可持续设计的指标”,《环境意识设计与逆向制造》,2001年。《生态设计2001:第二届国际研讨会论文集》,卷号、期号、页码:1106-1109,2001年。摘要
理想的共享系统应通过减少生产和消费总量来降低环境影响,而这可以通过改变人们对产品的需求来实现。更加重视共享产品的功能有助于理想共享系统的正确运行。工业设计师应通过提供具有吸引力且可持续的设计来促进这种生活方式的转变。

计算机辅助端铣加工经济优化

J. Wang,《端铣加工的计算机辅助经济优化》,《国际生产经济学杂志》,第54卷,第3期,1998年5月18日,第307-320页。

摘要:本文概述并讨论了基于最大生产率的数控机床单道次端铣加工优化分析、策略和CAM软件,并考虑了一系列机床和零件表面粗糙度约束。研究表明,确定性优化方法通过对约束经济趋势进行数学分析,并将其图形化表示在进给速度域上,能够更深入地理解约束条件的影响,并制定出能够保证获得全局最优解的清晰策略。数值模拟研究充分证明了该策略相较于手册建议具有显著的经济效益,并可用于评估、选择和改进机床设计规范。

2010年1月14日

关于铣削加工参数的优化

M. Tolouei-Rad, IM Bidhendi,《铣削加工参数优化》,《国际机床与制造杂志》,第37卷,第1期,1997年1月,第1-16页。

摘要:加工参数在实现高效成功的加工操作中起着至关重要的作用,因此,确定最佳或最优加工参数一直是众多研究的主题。当使用高成本的数控机床时,利用最优加工参数来提高加工效率的需求尤为重要。本文介绍了一种用于确定铣削加工最优加工参数的优化系统的开发和应用。这些参数主要针对数控机床,但也适用于传统机床。本文讨论了单刀铣削和多刀铣削两种情况,并重点讨论了后者。文章最后提供了一个实例,以清晰地展示该系统的应用及其效率。

2010年1月12日

刀具寿命随机分布情况下的加工经济性问题的最优解

Eleftherios Iakovou、Chi M. Ip、Christos Koulamas,《刀具寿命随机分布下的加工经济问题的最优解》,《欧洲运筹学杂志》,第92卷,第1期,1996年7月5日,第63-68页,ISSN 0377-2217,DOI:。
摘要: 本文针对刀具寿命随机分布的加工经济问题,提出了分析模型和数值方法,用于同时确定最优切削速度和刀具更换策略,目标是最小化单个零件的加工成本。结果表明,对于某些相位型刀具寿命分布(包括Gamma分布),目标函数是可分离的,从而可以得到一种高效的求解方法。关键词:加工经济;制造;维护;刀具更换

制造工程与技术。

Kalpakjian, S., 1995. 制造工程与技术.第3版.马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley出版社。[8]

公差设计中的经济考量

Williams, RH; Hawkins, CF,《公差设计中的经济考量》,《设计、测试和制造经济学》,1994 年第三届国际会议论文集,卷号,期号,第 73 页,1994 年 5 月 16-17 日。

摘要:本文提出了一种方法,该方法从客户的角度出发,将任意数量的制造公差所达到的质量水平与制造商的单位利润联系起来。该方法假设特定的二次函数形式来模拟三种主要公差类型的客户满意度:标称值最佳、越小越好、越大越好。文中给出了理论和数值算例,以说明该方法在低质量和高质量制造情况下的应用。2010年1月14日

生命周期评价的应用:期望、不足和展望。

Helias A. Udo de Haes,《生命周期评价的应用:期望、不足和展望》,《清洁生产杂志》,第1卷,第3-4期,1993年,第131-137页。

摘要:本文概述了生命周期评价(LCA)作为决策支持工具的当前应用。重点关注其最初的预期、当前的不足以及未来的发展前景。本文选取以下几个维度进行概述:主要用户,区分政府、企业和非政府组织;成熟度,区分LCA的概念、定性LCA和定量LCA,后者内部的详细程度也各不相同;运营层面和战略层面的应用;内部应用和外部应用;以及研究的完整性,即研究预先设定的局限性。本文探讨了三种类型的不足:纯技术问题、方法论问题和沟通问题,并讨论了应对这些问题的可能方法。

2010年1月21日

现代制造业经济学框架

Son, Y. (1991).现代制造业经济学的框架.国际生产研究杂志,29(12),2483-2499。

现代制造经济学是一门跨学科研究领域,它涉及绩效衡量、成本估算和决策分析的循环过程,并与先进制造技术(AMT)非结构化效益的量化密切相关。本文通过考察AMT经济学的最新研究趋势,提出了一个现代制造经济学的框架。它强调对AMT经济学进行综合性、定量性、全球性和战略性的研究。2010年1月14日

产品生命周期经济模型

VA Tipnis,《产品生命周期经济模型——构建环境影响和竞争优势评估的综合框架》,CIRP 年鉴——制造技术,第 40 卷,第 1 期,1991 年,第 463-466 页。

摘要:为了了解产品和工艺环境安全成本,以及在首次生产前评估备选产品和工艺设计方案,人们开始寻求构建全面的生命周期经济模型。传统的制造成本模型、成本与管理会计模型以及微观经济模型均不足以满足需求。近期推出的制造过程微观和宏观经济模型提供了切割和顺序层面的分析。约束(瓶颈)模型展示了瓶颈对于缩短生产周期的重要性。基于活动的成本核算(ABC)是会计领域的一项重要进展。在确定产品和工艺在现场和生产中发生故障时的惩罚成本方面,已取得了显著进展。真正的挑战在于如何开发该模型,使其成为设计稳健、具有竞争力且环境安全的运行、处置和回收产品和工艺的有效工具。


最优批量和加工经济性

Christos P. Koulamas,《运筹学学会期刊》,第41卷,第10期(1990年10月),第943-952页(文章共10页)。由Palgrave Macmillan Journals代表运筹学学会出版。稳定链接:http://www.jstor.org/stable/2583272

集成端铣优化开发

VA Ostafiev、AV Globa、LS Globa、TN Loladze,《集成端铣优化开发》,CIRP 年鉴 - 制造技术,第 33 卷,第 1 期,1984 年,第 29-32 页

摘要:本文开发了一种端铣集成方法,旨在优化刀具路径、刀具类型、切削次数和切削条件。采用基于群组的数据处理方法(MDHG)建立了复杂非均匀系统的模型,且所需数据量极少。MDHG能够直接从制造过程数据中可靠地引入加工分析信息。为了建立工艺过程变量之间的关系,本文利用了考虑车间生产条件的制造统计数据。优化过程采用两阶段迭代模式:1- 通过优化刀具路径、刀具类型和切削次数来优化工艺结构;2- 使用非线性规划的广义拉格朗日乘子法优化切削条件。实验结果表明,所提出的方法能够提高车间生产效率。2010年1月14日

铸件加工的经济模型

Pius J. Egbelu、Robert P. Davis、Richard A. Wysk、Jose MA Tanchoco,《铸件加工的经济模型》,《制造系统杂志》,第1卷,第2期,1982年,第207-213页,ISSN 0278-6125

摘要:本文提出了一种铸造/加工策略选择方法。该方法侧重于铸造/加工工艺顺序,而非此类问题研究中常见的优化数学方法。该方法利用大多数机械加工车间易于获取的信息,具有实用性强、易于实施的优点,并且只需极少的计算量即可获得良好的解决方案。2010年1月14日

利用扩展几何规划优化二阶对数加工经济问题(第二部分):正项约束

Hough, C. & Goforth, R. (1981).通过扩展几何规划优化二阶对数加工经济问题 第二部分:正项约束。IIE Transactions, 13(3), 234-242。

本文提出了一种求解加工经济性问题的算法,该算法以二次对数函数(QPL)为目标函数,单项正项约束满足一定的充分条件。当刀具寿命方程为单项QPL且材料去除率为单项正项时,该算法适用于最小化成本或最大化生产率。本文以周边铣削为例,采用与第一部分相同的刀具寿命方程和成本参数,并添加了实验得到的约束条件,以说明该算法的计算过程。利用相同的实验刀具寿命数据,对约束加工问题的QPL公式和正项(泰勒)公式进行了比较。QPL公式基于二次对数模型,而正项公式基于线性对数刀具寿命模型。对于进给量、切削速度和切削深度等多个独立的加工变量,QPL公式无需施加有效约束即可获得最优解;而正项公式的最优解本质上需要对多个独立变量施加有效约束。这相当于为优化增加了额外的“自由度”,如示例问题所示。2010年1月14日

机械加工的经济分析,包括对刀具寿命分散性的考虑。

GL Ravignani,《考虑刀具寿命分散性的加工经济分析》,《磨损》,第62卷,第1期,1980年7月,第233-243页。
摘要: 磨损率分散性和突然断裂通常是导致刀具过早失效的并发原因。为了控制加工过程的经济性,需要根据对预期结果的平衡估计来选择相关的切削条件。一些包含这些刀具损耗模式的数学关系已被应用于针对主要经济目标而建立的新优化程序中。本文简要描述了这些技术的基本原理,并举例说明了它们在加工经济性中的应用。

加工经济学中的性能包络概念

JR Crookall,《加工经济学中的性能包络概念》,《国际机床设计与研究杂志》,第9卷,第3期,1969年9月,第261-278页。

摘要:本文针对特定的工件和刀具组合,提出了一种性能包络概念,用于表示加工的允许和理想的操作区域。通过成本和时间分析,确定了一个由最大和最小生产率界定的经济包络,在该包络范围内可以选择接近最优的操作。本文的目标之一是利用加工的基本特性——灵活性。本文研究了各种限制因素对操作范围的影响,包括机床的加工范围和功率,以及刀具-工件组合的各种刀具失效模式、工件刚度和表面粗糙度。最后,实验数据表明,在积屑瘤边缘附近操作会产生不良影响,并且操作点对工件表面性质和质量的影响也值得关注。

2010年1月12日

经济型机械加工研究:最大利润切削速度分析

奥岛健一、瞳健一 (1964)。经济加工研究:最大利润切削速度分析。《国际生产研究杂志》,3(1),73-78。
本文提出了一种新的加工条件概念,旨在最大化制造企业的利润,而这种新概念与传统的最小成本或最大产量切削速度理论有所不同。基于此概念,本文对最大利润切削速度进行了分析,并推导出了其理论表达式。

环境/经济因素

关于气候变化经济学的思考

Nordhaus WD. 气候变化经济学的思考。《经济展望杂志》(1993);7(4) 11-25,第15页

减缓气候变化的最佳过渡路径

Nordhaus WD.减缓气候变化的最佳过渡路径。科学 1992; 258: 1315-19。

安大略省电力行业的排放交易以及氮氧化物和硫氧化物排放限值

安大略省环境厅。(2007)[安大略省电力行业的排放交易和氮氧化物、硫氧化物排放限值。] [9] [10]

对硫氧化物和氮氧化物进行监管意味着使用设备来控制或减少排放。降低能源消耗也能降低相关的成本。

电力市场中的环境外部性:酸雨、城市臭氧和气候变化

J. Carlin. (2002) 《电力市场中的环境外部性:酸雨、城市臭氧和气候变化》。美国能源信息署。
燃烧化石燃料的发电厂会排放多种污染物,这些污染物与酸雨、城市臭氧以及全球气候变化等环境问题密切相关。许多经济学家将这些排放造成的损害视为“外部性”,并认为当电价未能反映相关社会成本,且电力用户也未直接承担这些成本时,市场效率低下。直到最近,控制发电厂排放的努力主要集中在制定标准的命令控制方法上。而近期的一些努力,包括1990年《清洁空气法修正案》,则采用了激励措施,例如排放费和可交易的排放配额制度。一些州监管机构正在尝试对环境外部性进行“定价”,并将这些成本信息纳入关于如何以最低成本满足预期电力需求的讨论中。电力行业竞争加剧可能会影响这些方法的推广,这将使电力用户能够直接接触到各种电力供应商。

经济学在气候变化政策中的作用

Mckibbin, Warwick 和 Wilcoxen, Peter J, (2002),《经济学在气候变化政策中的作用》,《经济展望杂志》,第 16 卷,第 2 期,第 107-129 页。

摘要: 气候变化作为一项政策问题,其最重要的特征是不确定性。从气候学到经济学,不确定性无处不在,影响巨大且难以消除。然而,不确定性下的环境政策经济学理论为制定合适的政策提供了清晰的指导。一种高效且切实可行的方案是将可交易排放许可和排放税的优势相结合的混合模式。遗憾的是,国际谈判采取了不同的方法,侧重于设定僵化的减排目标和时间表。其结果是《京都议定书》,一项实际上无法减少温室气体排放的协议。

在线书籍

从定量角度来看,多学科优化是一门技术性很强的新兴学科。它高度依赖于数学、统计学、运筹学、计算机科学、软件工程以及所有与待解决问题相关的学科。从定性角度来看,多学科优化是一门涵盖质量、成本、价值和基因运营的新兴学科。……“作业成本法(ABC)虽然并非完美无缺,但它比传统的单位成本法更能准确地表示单位成本和批量成本。因此,未来的参数化成本分析应该基于作业成本法。在这种方法中,一项活动的成本将映射到生产、维持和报废产品的系统属性,以及该活动的输入和输出属性。这些属性在质量功能展开(QFD)中被称为质量特性。我将这类模型称为参数化作业成本模型。”

软件

加工经济计算器,山特维克可乐满公司 <访问日期:2010年2月24日>
OPENLCA [11]
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未购买的报纸:

  1. 产品碳排放特征:http://www.sme.org/cgi-bin/get-item.pl?TP08PUB81 &2&SME
  2. 待发表论文:[12]可持续制造指标发展概述

气候变化与监管

  1. 彭比纳研究所:气候变化[13]
  2. 碳税或碳交易[14]
  3. 可持续制造指标[15]


制造业

  1. 绿色制造博客

计算碳重量、碳足迹和指南

  1. 加拿大环境部温室气体量化资源
  1. 美国国家标准与技术研究院(NIST)制造产品碳重量(足迹)计算方案项目
  2. 快速制造或可降低碳排放和成本 [16]
  3. 食品包装的碳足迹
  4. 可持续和基于生命周期信息的制造
  5. 碳足迹的定义
  6. 碳足迹分析的结构与发展探究
  7. 下放式制造业
  8. 测量碳排放量
  9. 碳足迹

经济与工程

  1. 将经济模型与工程模型联系起来:顺序跨行业模型(SIM)的应用[17]
  2. 《制造与经济学》章节http://www.springerlink.com.proxy.queensu.ca/content/?k=+Economic+Model+Manufacturing+Costs+
  1. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-73862000000200005
  2. http://www.springerlink.com/content/h623263672273015/fulltext.pdf


联合国环境规划署(UNEP)

政府间气候变化专门委员会(IPCC)

数据库


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