智能问答——什么是“互联网+绿色制造” 点击:157 | 回复:0



wayaj

    
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发表于:2017-06-21 14:46:27
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   0 引言

    目前一致认为的绿色制造即为闭式循环生产模式,就是在传统的生产模式中增加“回收”环节,如图1所示。绿色制造过程还包括的知识流(具体为绿色设计、绿色工艺等)、物流、信息流均存在反馈的过程,使得产品或零部件可以循环利用维持并实现可持续性循环发展。

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    图1 绿色制造模式

    1 现行绿色制造模式实际运用过程中的问题

    绿色制造过程设计阶段要求较为苛刻,设计过程要充分考虑到绿色设计建模、材料的选择、产品的可拆卸性设计、产品的可回收性设计、环境影响等诸多方面因素。这些严苛的要求导致绿色制造可执行性差;设计、制造、材料挑选要求苛刻导致生产制造成本高难以承受;循环修复、再加工、回收所需处理技术及处理设备要求高难以实现;当产品被大面积使用时,造成无法实现对口、合理回收,难以重新用于绿色制造循环过程等问题。

    2 提出互联网+绿色制造的解决方法

    本文基于云计算和互联网技术提出“互联网+绿色制造”的新的绿色制造方法解决绿色制造过程中面临的实际问题。如图2所示,通过构建绿色制造数据库和评价系统,加入节点控制器及网络服务模块构造云节点,把每一个绿色制造现场可作为一个网络上的分布式云节点,通过互联网把位于地理位置不同的云节点与云控制器连接起来形成一个用于绿色制造的制造云;绿色制造参与者可通过绿色制造现场实现绿色设计及指导生产,也可以通过云控制器通过网络进行循环决策,普通用户则可以通过浏览器获得对口回收指导意见。

    2 

    图2 互联网+绿色制造

    2.1 互联网+绿色制造模式的实现

    (1)分布式节点的建立

    首先将绿色制造过程中的零部件进行图3所示的相似性分析。根据所制造零部件的结构、材料、工艺将相似的零件归并为零件族,零件族对零部件按几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的特征的标准信息进行编码建立绿色设计信息数据库;然后,从寿命周期、环境、输入、输出进行综合评价,建立绿色产品设计评价系统;加人节点控制器,网络服务模块及用于绿色制造的现场主机作为分布式节点。

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    图3 零件的相似性分析

    (2)建立用于绿色制造的制造云

    搭建一个具备基本流程管理、流程触发、计费迁移存储等功能的云控制器,把分散于不同绿色制造现场的分布式节点通过互联网与云控制器连接起来形成分布式云服务器,用来处理连入网络的绿色制造服务请求。

    (3)客户端应用

    制造参与者可通过分布式节点主机建立进行基本的绿色设计及生产指导,通过云控制器获取加工废品或生产废品循环决策,通过云控制器获取可循环废品;普通用户可通过浏览器将待处理产品的基本信息传送到云控制器,通过云控制器获取产品报废决策、处理意见等。

    2.2 互联网+绿色制造模式的运作流程

    (1)单个绿色制造现场进行绿色设计制造

    单个绿色制造现场(或节点)可在集成环境下设计充分考虑绿色设计过程对资源和环境的影响,在产品的整个生命周期的各个阶段,包括绿色设计—制造资源组织—生产加工—包装—运输—使用阶段充分考虑产品的功能、质量、成本及产品的环境属性进行绿色设计和制造出对环境的总体影响最小、资源的消耗最低的绿色设计方案。如图4所示。

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    图4 面向绿色制造的绿色制造过程


    (2)绿色制造现场作为云节点构成绿色制造云进行互联网循环决策

    制造现场构成制造云实现加工废品/拆解废品一产品评价及数据库分析一循环决策一循环利用/进入网络上其他循环生产链,如图4所示。将绿色制造过程中拆解废品或加工废品信息浏览器录入,通过云控制器调用各节点数据库数据进行数据分析决策。首先进行本产品生产链可循环性分析,使用产品评价系统确定其可重用、可修复性及产品材料可循环性;如果在本生产链不具备可重用性、可修复性及产品材料循环性,则通过云控制器调取网络上各个节点对应厂家数据库产品设计信息提取可把这些废品做为生产毛坯的厂家并推荐。如果用于本生产链具备可重用性则对这些废品进行循环成本进行分析;若用于本生产链且循环、维修及加工成本低廉则可用于本生产链的绿色制造过程;如果应用与本链需要经过复杂处理且加工成本较高则推荐进入其他生产链作为生产用毛坯,如图5所示。通过互联网进行循环决策从整体上降低循环维修成本,解决理论和实际差距大导致的可执行性差的问题。

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    图5 决策处理流程

    (3)获取廉价拆解废品或加工废品作为制造毛坯

    绿色制造生产链可以从网上获取其他绿色制造现场(或节点)处和维修成本高循环利用不合算的加工废品或出现损坏不宜用于本制造链的拆解废品作为制造毛坯降低备料成本。

    (4)实现对口回收循环

    用户可以通过浏览器查询待报废产品报废处理信息及建议,通过网络实现对口回收从而减少野蛮回收造成的环境污染和经济损失,把回收过程变得对口、简单、易行。

    3 结语

    本文结合绿色制造结构特点指出了现行绿色制造实际应用中面临的问题,提出一种互联网+绿色制造的新型制造方法并对该制造方法结构及运行流程进行理论描述,通过互联网把多个制造行业的绿色制造过程联系起来形成一个通过互联网进行循环决策的绿色制造方法,既可实现普通绿色制造过程的设计、生产、制造过程,也可构成一个分布式云系统通过互联网进行可循环性分析、循环成本决策、循环资源配置,解决单一绿色制造过程可执行性差、循环效率低、循环成本高等问题;也可发挥互联网优势解决回收循环困难等问题。




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