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大学教授潜心钻研中小型机床绿色再制造技术

16日

大学教授潜心钻研中小型机床绿色再制造技术

   时间: 2015-03-16

来源:中新网-湖北新闻网

张华教授最近正在研究国家科技支撑计划课题“中小型机床再制造生产技术开发及产业化应用示范”。通过对机床废旧零部件、传动系统、整机结构、可靠性再设计,机床零部件损伤修复等技术,让二手、废旧的数控车床、数控磨床、数控线切割机床等重新焕发活力。
  

机床再制造

  张华教授最近正在研究国家科技支撑计划课题“中小型机床再制造生产技术开发及产业化应用示范”。通过对机床废旧零部件、传动系统、整机结构、可靠性再设计,机床零部件损伤修复等技术,提升机床性能。让它像新机床一样重新焕发活力。
  
  绿色制造涉及三个领域的问题:制造问题,环境保护问题,资源优化利用问题。绿色制造是将产品的生命周期“从摇篮到坟墓”扩展为“从摇篮到再生”。它强调在产品的整个生命周期的每一个阶段并行、全面地考虑资源因素和环境因素,体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点。张华教授主要研究企业生产过程的绿色规划与优化运行、绿色制造的生产系统资源优化配置、机电产品生命周期的绿色评估等。
  
  张华说,我从事绿色制造近20年,有点“走火入魔”,吃什么、用什么、看什么,经常会下意识地想这些东西是不是绿色制造?
  
  1995年张华在重庆大学做访问学者,常常在实验室加班至深夜,多次被守门师傅“赶出”实验室。那时还要承受亲人分离的痛苦,离开自己一手带大、年仅7岁的女儿。刚开始的两个月,每次和女儿通电话,母女俩都泣不成声。有一次,她回家无意中看到家里的椅子背面、柜子门里都写着“我想妈妈”,那稚气的笔迹一看就知道是女儿写的。她说,当时我真想放弃一切回到女儿身边。但是想着自己刚刚才开始的绿色制造事业,还是坚持下来了。
  
  1996年,张华申报“绿色制造的系统模式研究”项目,是国内获批国家863计划的第一个关于绿色制造的课题。作为课题负责人,完成国家级项目20余项,发表高水平学术论文100余篇,出版著作5部,获得省部级奖励3项。多项技术研究成果已产业化,并取得了较好的经济效益。
  
  武汉科技大学非常重视绿色制造研究方向,专门成立了“绿色制造与节能减排科技研究中心”,是国内第一批搭建绿色制造研究平台的。绿色制造研究在我国发展迅速。“九五”期间被列入863计划,国家每年获批的课题屈指可数;“十五”期间被单列为研究方向,国家每年拨科研经费一千万左右;“十一五”期间被确定为专项课题,每年科研经费预算5个亿。
  
  针对我国机电产品生产过程材料消耗、能耗、污染物排放水平与工业发达国家相比差距较大的问题,张华建立了一种包括物料流、能量流、环境排放流、资金流和信息流等“五流”状态的生产过程成本、资源消耗状态及环境影响状况的多功能分析模型,构建了24种基础制造工艺资源环境属性数据库,设计了融合国家标准、指标量化规则和专家经验知识等的知识库。项目成果于2010年1月后在武汉锅炉集团阀门责任有限公司等7家企业获得应用。三年累计节支约2.3亿元,提高了我国机电产品绿色制造水平,促进了机电产品制造行业的可持续发展。
  
  近年来,张华教授研究的“典型机械零部件绿色制造技术及应用”,针对阀门、齿轮等量大面广的典型机械零部件制造工艺绿色特性基础数据匮乏、制造过程能耗高切削液排放严重、工艺规划没有协调资源环境制造成本多目标特性等绿色制造问题,开发多层次多维度机械制造工艺资源环境属性定量化评价技术、多目标协调优化的绿色制造工艺规划技术、少无切削液和节能运行的绿色制造工艺及装置,解决机械制造工艺绿色特性基础数据采集及其指标量化评价,制造过程资源消耗、环境排放与制造成本多目标协调优化,制造工艺少、无切削液和节能运行的难题。通过该项目的应用实施,建立了“武汉锅炉集团阀门公司绿色制造”和“重庆机床(集团)有限责任公司绿色制造”两个示范车间,实现企业车间能耗平均降低10%以上,物料利用率平均提高10%以上,粉尘、切削液排放减少60%以上,近三年累计新增利润总额1.94亿元,节支总额约2.66亿元。该项目获得2014年湖北省科技进步二等奖。
  
  张华从事绿色制造研究源于一次学术会议。1995年她参加了世界制造系统工程学术会议,国外一位专家做“关于新的制造模式和解决问题”的主题报告,给了她很大启发。查阅大量资料后,她向科技部高新司递交了一份一万字左右的绿色制造研究指南,就研究方向、推广和实施方案等进行说明。经过多次沟通,绿色制造研究领域得到国家的认可。近20年,她每年都参与国家绿色制造研究指南的修订和完善工作。参与有关绿色制造国家标准的制定,6项标准已经在国内实施,成为企业生存的“门槛”,也成为产品生产和进入市场的“准生证”。