機床可持續(xù)設(shè)計指數(shù)的理論建模與實驗研究.pdf

1、制造業(yè)是社會經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和技術(shù)進步的重要推動力，但也造成了大量的資源消耗和污染物排放。作為制造業(yè)的工作母機，機床代表了一個國家機械制造業(yè)的總體水平。隨著可持續(xù)發(fā)展理念在全世界范圍內(nèi)得到認同，西方國家制定了越來越嚴格的技術(shù)性貿(mào)易法規(guī)，對機床的可持續(xù)性能提出了更高的要求。機床可持續(xù)性能的強弱主要由機床的設(shè)計階段所決定，針對各設(shè)計方案進行可持續(xù)性能定量評價并選出最優(yōu)方案就顯得尤為重要。因此，必須全面深入地分析影響機床可持續(xù)性能的因素，建

2、立可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型來定量的評價機床各設(shè)計方案的可持續(xù)性能。
　　針對機床產(chǎn)品，本文從環(huán)境、經(jīng)濟、社會和技術(shù)四個方面明確機床可持續(xù)性能的組成，分析影響其可持續(xù)性能的關(guān)鍵設(shè)計因素，據(jù)此建立了能完整反映機床可持續(xù)性能的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)模型指標體系。
　　基于指標體系，本文對各項可持續(xù)性能指標進行量化，實現(xiàn)定量分析。根據(jù)直線型標準化方法去除指標原始數(shù)據(jù)的量綱。提出基于熵權(quán)系數(shù)法和層次分析法的指標賦權(quán)方法，綜合考慮客觀數(shù)據(jù)和主觀判斷因

3、素，較為合理準確的實現(xiàn)指標賦權(quán)?；诩臃ê铣煞ㄍ瓿煽沙掷m(xù)設(shè)計指數(shù)的合成計算。建立了綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟、社會和技術(shù)的機床設(shè)計方案可持續(xù)性能的定量評價算法。
　　基于VBA語言，開發(fā)了集成在SolidWorks軟件環(huán)境中的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)插件程序，拓展SolidWorks軟件功能。插件程序具有數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)標準化處理，熵權(quán)值計算，權(quán)重修正，信息合成和參考數(shù)據(jù)修正功能，可由計算機輔助計算各設(shè)計方案的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)，定量直觀地顯示設(shè)計方案的

4、可持續(xù)性能。
　　以扳手加工機床的兩套設(shè)計方案為例，設(shè)計方案一是基于原有小型專用機床的扳手加工成套設(shè)備，設(shè)計方案二是全新設(shè)計的大型多工位扳手加工專用機床。通過定性分析得出設(shè)計方案二的可持續(xù)性能更優(yōu)。基于指數(shù)模型從定量的角度對其可持續(xù)性能做出分析和評價，定量評價結(jié)果顯示：設(shè)計方案一的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)為0.359，設(shè)計方案二的可持續(xù)設(shè)計指數(shù)為0.641，方案二較方案一可持續(xù)性能提升了78.55％。定量評價的結(jié)果與定性分析結(jié)論相一致且更加