大學教授潛心鑽研中小型機床綠色再製造技術
【中國機床商務網 國內新聞】張華教授最(zuì)近正在研究國家科技支(zhī)撐計劃課題“中(zhōng)小型機床再(zài)製造生產技術開發及產業化應用示範”。通過對機床廢舊零部件、傳動係統、整機結構、可(kě)靠(kào)性再設計,機床零部件(jiàn)損傷修複等技術,讓二手、廢舊的數控車(chē)床、數控磨床、數控線切割機床等(děng)重新煥發活力。
張華教(jiāo)授最近正在(zài)研究國家科技支撐計劃課題“中小型機床再製造生產技術開發及產業化應用示(shì)範(fàn)”。通過對(duì)機(jī)床(chuáng)廢舊零部件、傳動係統(tǒng)、整機結構、可靠性再(zài)設計,機床零部件損傷修(xiū)複(fù)等技術,提升機床性能。讓它像新機床一樣重(chóng)新煥發活力。
綠色製造涉及三個領域的問題:製造問題,環境保護問(wèn)題(tí),資源優化利用問題。綠色製造(zào)是(shì)將產品的生命周期“從搖(yáo)籃(lán)到墳墓”擴展為(wéi)“從搖籃到再(zài)生”。它(tā)強調在產品的整個生命周(zhōu)期的每一個階段並行、全麵地考慮資源因素和環境因素,體現了現代製造科學的(de)“大(dà)製造、大過程、學科交叉”的特點。張華教授主(zhǔ)要研究企業生產過程的綠色規劃與優化運行、綠(lǜ)色製造的生產係統資源優(yōu)化(huà)配置(zhì)、機電產品生命周期的綠色評估等。
張華(huá)說,我(wǒ)從事綠色製造近20年,有點“走火入魔”,吃什麽、用什麽、看什(shí)麽,經常會下意識地(dì)想這些東西(xī)是不是綠色製造?
1995年張(zhāng)華在重(chóng)慶大學做(zuò)訪問學者(zhě),常常在實驗室(shì)加班至深(shēn)夜,多次被守門(mén)師(shī)傅“趕出”實驗室。那時還要承受親人分離的(de)痛苦,離開自己一手帶大、年僅7歲的女兒(ér)。剛開始的兩個月,每次和女兒(ér)通電話,母(mǔ)女倆都泣不成聲。有一次,她回家無意(yì)中看到家裏的椅子背(bèi)麵、櫃(guì)子門裏都(dōu)寫著“我想媽(mā)媽”,那稚氣的(de)筆跡一看就(jiù)知(zhī)道(dào)是女兒寫(xiě)的。她說,當時我真想放棄一切回到(dào)女兒(ér)身邊。但是想著自己剛剛(gāng)才開始的綠色(sè)製造(zào)事業,還是堅持下來了。
1996年,張華申報“綠色(sè)製造的係統模式研究”項目,是國內獲批國家863計(jì)劃的(de)第一個(gè)關(guān)於綠色製造的課題。作為課題負責人,完成(chéng)國家級項目20餘項,發表高水平學術(shù)論文100餘篇,出版著(zhe)作5部,獲得省部(bù)級獎勵3項。多項技術研究成果已(yǐ)產業化,並取得了較好(hǎo)的經濟效益。
武漢科技(jì)大(dà)學非常重視綠色製造研究方向,專門成立了“綠色製造(zào)與節能減排科技研究中心”,是國內第一批搭建綠色製造研究平台的。綠色製造研究(jiū)在我(wǒ)國發展迅速。“九五”期間被列入863計劃,國家每年獲批(pī)的課題屈指可數;“十五”期間被單列為研究方向,國家每年撥科研經費一千(qiān)萬左右;“十一(yī)五”期間被確定為專項課題,每年科研經費預算5個億。
針(zhēn)對我國機電產品生產過程材料消耗、能耗、汙染物排放水平與工業發達國家相比差距較大的問(wèn)題,張華建立了一種包括物料流、能量流、環境排放流、資金流和信息流等“五流”狀態的生產過程成本、資源消耗狀態及(jí)環境影響狀況的多功能(néng)分析模型,構建(jiàn)了24種基礎製造工藝資(zī)源環境屬性數據庫,設計了融合(hé)國家標(biāo)準、指標量化規則和專家(jiā)經驗知識等的知識庫。項目成果於2010年1月後在武漢鍋爐集團閥門責任有限公司等7家企業獲得應用。三年累計節支約2.3億元,提高了我國機電(diàn)產品綠色製造水平,促進了機電產品製造行業的可(kě)持續發展。
近年來,張華教授研究(jiū)的“典型機械零部件綠色製(zhì)造技術及應用”,針對閥門、齒輪等量大麵廣(guǎng)的典型機械零(líng)部件製造工藝綠色特性基礎數據匱乏、製造過程能耗高切削液排放嚴重、工藝規劃沒有協調資源環境製造成本多目標特性等綠色製造問題,開發多層次多維度機(jī)械製造工藝資(zī)源環境屬性定量化評價技術、多目標協調優化的綠色製造工藝規劃技術、少無切削液和節能(néng)運行的綠色製造工藝及裝置,解決機械製造工藝綠色特性基礎(chǔ)數據采集及其指標(biāo)量化評價,製造過程資源消耗、環境排放與製造(zào)成(chéng)本多(duō)目標協調優化(huà),製造工藝少、無切削液和節能運行的難題(tí)。通過該項目的應用實(shí)施,建立了“武(wǔ)漢鍋爐集團(tuán)閥門公司綠色(sè)製造”和“重慶機床(集團)有限責任(rèn)公司綠色製造”兩個示範車間,實現企業車(chē)間能耗平均降低10%以上,物料利(lì)用(yòng)率平均提高10%以上,粉塵、切削液排放減少60%以上,近三年累計新增利潤總額1.94億元,節支總額約2.66億元。該項目獲得(dé)2014年湖(hú)北省科技進步(bù)二等獎。
張華(huá)從事綠色製造研究源於一次學(xué)術會議。1995年她參加了(le)世(shì)界製造係統工程學術會議,國外一位專家做“關於新的製造模(mó)式和解決問題”的主題報告,給了她很大啟發。查閱(yuè)大量資料後,她向科技部(bù)高新司遞交了一份一(yī)萬字左右的綠色製造研(yán)究指南,就研究(jiū)方向、推(tuī)廣和實施方案等(děng)進行說明。經過多次溝通(tōng),綠色製造(zào)研究領域(yù)得到(dào)國家的認可(kě)。近20年,她每年都參與國家綠色製造研究指南的修訂和完善工作。參與有(yǒu)關綠色製造國家標準的製定,6項標準已(yǐ)經在國內實施,成(chéng)為企業生存的“門檻”,也成為產品生產和進入市場的“準生證”。