第一篇:绿色制造在汽车生产中的应用
绿色制造在汽车生产中的应用 绿色制造的定义
绿色制造(Green Manufacturing),又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等,是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
绿色制造具有非常丰富和深刻的内涵,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造模式是一个闭环系统,也是一种低熵的生产制造模式,即原料-工业生产-产品使用-报废-二次原料资源。从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环境影响最小,资源效率最高。在产品整个生命周期内,以系统集成的观点考虑产品环境属性,改变了原来末端处理的环境保护办法,对环境保护从源头抓起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。绿色制造研究的内容
用制造系统工程的观点,综合分析产品生命周期从产品原材料的生产到产品报废回收处理的全过程的各个环节的环境及资源问题,实现“绿色制造模式”,包括三个层次的内容:绿色资源、绿色生产过程和绿色产品。
绿色资源主要是指绿色原材料和绿色能源。绿色原材料主要是指来源丰富(不影响可持续发展),便于充分利用和产品报废后可回收利用、便于销毁的材料。例如,提倡广泛使用再生纸张及其制品,限制不可降解塑料的使用等。绿色能源是指储存丰富、可再生,并且尽可能不产生环境污染的能源。
绿色生产过程,指按照“人—机—环保”一体化的原则,在产品的整个生产过程中都实现绿色化。绿色生产过程中对一般工艺流程和废弃物应尽可能做到:开发使用节能资源和环境及用户友好的生产设备;限制使用有毒有机溶剂为基体的材料和会产生有害排放物的工艺过程。例如,用新的材料和工艺方法代替传统的喷漆、电镀和热处理等;采用机械技术清理金属表面,利用水基材料代替有毒的有机溶剂为基体的材料;减少材料过程中排放的污水等。同时,开发制造工艺时,其组织结构、工艺流程以及设备都必须适应企业的“向环境安全型”的要求,以达到大大减少废弃物的目的。
绿色产品就是在生命过程(设计、制造、使用和销毁过程)中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率最高,能源消耗最低的产品。绿色产品的特征是:小型化(少用材料);多功能(一物多用);使用安全和方便(对健康无害);可回收利用(减少废弃物和污染)。我国汽车制造业实施绿色制造的必要性
随着中国加入WTO,世界经济的一体化,传统的关税壁垒被逐步削减,绿色贸易壁垒以鲜明的时代特征正日益成为国际贸易发展的主要关卡。绿色贸易壁垒包括环境进口附加税、绿色技术标准、绿色环境标准、绿色市场准入制度、消费者的绿色消费意识等方面的内容。将环保措施纳入国际贸易的规则和目标,是环境保护发展的大趋势,但同时也客观上导致了绿色贸易壁垒的存在。在国外,汽车产品绿色制造已经得到了充分重视。2005年日本出台《汽车循环再利用法》,这是世界上第一部汽车回收再利用法律。目前日本汽车回收再利用率达80%以上,日本政府规定到2015年汽车再利用比例要达95%以上。从2007年1月1日,欧盟成员国将正式执行2000年颁布的报废汽车回收令。这个指令要求:到2006年,报废汽车的85%的重量要被回收再利用,其中材料回收率至少要达到80%,而到2015年这两项指标分别将提高到95%和85%,只允许报废车辆有5%的残余重量被填埋。在世界其他很多国家和地区,相关的法律法规也都颁布实行。目前我国多数大型汽车企业对汽车回收不感兴趣,对国际国内有关法规对于汽车制造的影响还没有全面系统的认识。种种迹象表明,我国的汽车制造产业已经面临着继机电产品之后,极有可能成为被国外“绿色门槛”限制最多行业。在我国汽车制造企业推广应用绿色制造将实现我国企业出口汽车产品以及技术革新,提高出口产品的环境意识水平,有助于突破“绿色贸易壁垒”,从而改善和促进出口贸易,拉动相关产业发展。
目前,我国正在实施全国范围内的节能减排战略。汽车产品的全生命周期消耗大量的资源,如水、电力、天然气、橡胶、玻璃、钢材、石油等,同时也对于环境带来巨大的不良影响,如废水(主要在涂装环节)、废气(生产过程中的VOC以及使用过程的尾气排放)、固体废弃物(主要如涂装废渣以及报废车体等)。研究在绿色制造在汽车制造企业的应用,在企业的研发、资源组织、工艺设计、生产、回收等环节导入绿色制造的理论、方法,将有助于汽车制造业尽可能减少资源消耗、尽可能减少环境影响,将有助于支持我国节能排放战略的有效实施。汽车制造业实施绿色制造的关键技术
绿色制造是一个庞大的系统工程,涉及产品生命周期的全过程:产品设计、材料选择、工艺规划、生产制造、包装运输、使用维修和报废处理等阶段。每个阶段都考虑环境影响和资源消耗,需要相关绿色制造技术支持。4.1绿色设计技术
绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本等基本属性的同时,要考虑其环境属性,优化各有关设计因素,从而使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。绿色设计的原则被公认为3R原则,即减少物质和能源的消耗,减少环境污染,使产品和零部件能够方便地回收并再生循环或重新利用。
绿色设计是汽车产品生命周期的全程优化的前提和关键,绿色理念必须渗透到设计过程的各个环节中。在汽车原理、结构设计和零部件设计时,要采用绿色工艺规划、节能设计、模块化设计,提高汽车的品质,减少零部件数目,增加汽车零部件的可拆卸性、可维修性和可回收性,这样可提高生产效率,降低报废汽车对环境的污染,提高资源利用率。
4.2绿色材料选择技术
绿色产品首先要求构成产品的材料具有绿色特性,绿色材料的选择要符合对资源和能量消耗少、对环境污染小和循环再生利用率高。绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂问题。一是绿色材料尚无明确界限,实际中选用很难处理;二是选用材料不能仅考虑其绿色性,还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求。
一般而言,汽车产品绿色材料的选择应该遵循如下几点原则:(1)优先选用可再生材料,尽量选用回收材料、资源丰富的材料,提高资源利用率;(2)尽量选用低能耗、无毒、少污染、无腐蚀性的材料,避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料,减少生产过程中的危险因素;(3)减少材料种类,并尽量采用相容性好的材料,以利于废弃后产品的分类回收;(4)所用材料应易于再利用、再回收、再制造或易于降解;(5)尽量采用轻质新型环保材料降低车身重量,提高燃油经济性。
目前,易回收再利用的、质量轻、刚性好的树脂类材料的应用在汽车制造中正得到推广,并由原来的石油类树脂材料向天然植物类材料方向发展。
4.3绿色工艺规划和清洁生产技术
绿色生产工艺规划就是要根据制造系统的实际,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案和工艺路线,使产品制造过程经济效益和社会效益协调优化。要在生产加工过程中实施清洁生产,需从绿色制造工艺技术、绿色制造工艺设备与装备等入手。在汽车制造中,实现绿色工艺规划和清洁生产技术主要考虑以下几点:(1)改进并研究新的工艺方法,采用合理工艺,简化产品加工流程;(2)使用高效节能的工艺装备,提高产品生产率;(3)尽可能地提高每一道工序的原材料和能源的利用率,减少生产过程中资源、能源的浪费;(4)减少产品生产过程中的污染物排放、降低噪声等。
随着先进工艺和方法不断推出,汽车绿色制造在铸造、锻造、机械加工、热处理、冲压、焊接、涂装和装配等方面进行了大量的改进和研究。例如,在机械加工、锻造中减少切削液的使用或使用绿色切削液,采用干式切削技术;严格控制挥发性有机化合物的排放,涂装工序采用水性化涂料,提高涂装的附着率;推广汽车零部件的模块化,从而提高各模块的功能、缩短产品生产周期、改善作业环境、提高物流效率、降低部件成本等。
4.4绿色包装
绿色包装技术就是从环境保护的角度,选择使用可再生利用或对环境无污染对人无毒害的包装材料,合理包装产品,优化产品包装方案,使得资源消耗和废物产生最少。目前这方面的研究很广泛,但大致可以分为包装材料、包装结构和包装废物回收处理3个环节。当今世界主要工业国要求包装应做到“3R1D”(Reduce减量化、Reuse回收重用、Recycle循环再生和Degradable可降解)原则。
因此,做到汽车产品的绿色包装要做到如下几点:(1)汽车产品包装力求简化,减少资源浪费以及减少环境的污染和废弃后的处置费用。(2)尽量选择无毒无害可回收或易于降解的材料。(3)改进汽车产品结构,减少重量,这样也可以达到改善包装,降低成本并减小对环境的不利影响。
4.5绿色处理技术
对于产品的绿色处理技术主要是指产品生命周期终结后,对其进行回收、处理和再利用的技术,这样既能节约资源,又可有效的保护环境。评价产品回收处理方案设计主要考察三方面:效益最大化、重新利用的零部件尽可能多、废弃部分尽可能少。
对汽车产品的绿色处理技术包括汽车产品报废、回收、拆卸、重用、再制造以及材料再生等环节。汽车零部件模块化设计、可拆卸型设计、可维修性设计以及表明零部件的具体材料代号等便于报废后的回收、处理和再利用,达到节约资源和能源、保护环境的目的。绿色制造在汽车行业中的应用现状
绿色制造是人类社会可持续发展战略思想在汽车制造业中的体现,致力于改善人类技术革新和生产力发展与自然环境的协调关系,符合时代可持续发展的主题。“Green Manufacturing Is A Strategic Priority”已经成为学术界和产业界的共识之一。已有很多跨国企业都纷纷在不同程度上开始推行绿色制造战略,开发绿色产品,如日本的丰田汽车公司、德国大众汽车公司和美国的福特汽车公司等。美国福特汽车,德国大众汽车、法国雷诺汽车在汽车制造生命周期中导入了生态设计,实现材料的再循环、再使用; Volvo汽车公司专门制定了Volvo环境管理体系(VEMS),在汽车制造过程、使用过程、生命终期阶段采取了环境意识措施;日本丰田汽车制定了再生利用蓝图,计划到2015年实现报废车95%的实际再生利用率等。此外,几乎所有的知名汽车公司都会在他们的门户网站发布一年一度的能源消耗及环境报告,发布他们在过去的一年在制造资源及能源节约,减少环境不良排放等方面的进展。可见,世界范围内的知名汽车制造企业已经纷纷导入绿色制造模式,履行他们自身的社会及环境责任,他们的行动已经汇聚成了一种重要的汽车制造发展趋势。结束语
节约资源、降低能耗和保护环境是全世界人民的共同呼声,绿色制造已经是世界工业发展的潮流和趋势。实施汽车产业的绿色制造不仅有利于人类的持续发展,也有利于企业的持续发展。对于竞争日益激烈的汽车制造业,绿色汽车将成为汽车产业新的经济增长点,绿色制造是汽车制造业的发展趋势。
参考文献:
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第二篇:奇瑞汽车绿色生产中的噪声污染防治
奇瑞汽车绿色生产中的噪声污染防治
詹建清
(辽宁科技大学工商管理学院 辽宁鞍山 114051)
[摘要] 随着现代汽车工业的飞速发展,使得大型机器设备进入企业。在带来便捷的生产方式、高效的生产效率的同时 ,也产生了严重的噪声污染问题。它不仅对企业内部职工的健康产生危害 ,同时也严重影响企业周围居民的正常生活环境、干扰居民休息 ,逐步成为不可忽视的环境问题。
[关键词] 噪声污染、防治措施、管理模式
Chery Automobile Noise Pollution Treatment Measures
Zhan Jianqing Abstract: With the rapid development of modern automobile industry, make big machine equipment into enterprise.In the production mode, bring conveniently efficient production efficiency, but also produces serious noise pollution problem.It not only of enterprise internal worker health generates hazards, and at the same time seriously influence enterprise of normal life environment surrounding residents, interfering residents rest and gradually become the environmental problems cannot be ignored.Key words: Noise pollution, prevention measures,management mode
一、噪声污染对人体会构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。
噪声危害主要可分为以下3方面;
1、噪声对听力的损伤。
噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。但是,如果人们长期在强噪声环境下工作,听觉疲劳不能得到及时恢复,且内耳器官会发生器质性病变,即形成永久性听阈偏移,又称噪声性耳聋。若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中,听觉器官会发生急剧外伤,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器从基底膜急性剥离,可能使人耳完全失去听力,即出现暴震性耳聋。
2、噪声能使听力外,还能诱发多种疾病。
因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其它系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。
3、噪声对正常生活和工作的干扰。
噪声对人的睡眠影响极大,人即使在睡眠中,听觉也要承受噪声的刺激。噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等,突然的噪声对睡眠的影响更为突出。噪声会干扰人的谈话、工作和学习。实验表明,当人受到突然而至的噪声一次干扰,就要丧失4秒钟的思想集中。据统计,噪声会使劳动生产率降低10~50%,随着噪声的增加,差错率上升。由此可见,噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。
二、目前工业企业噪声污染现状
工业生产过程中会产生各种各样的噪声,主要包括以下几种:因为改建、扩建而产生的建筑施工噪声,因为运输原材料而产生的交通噪声,因为鼓风机、排风器、电机等各种机床运转而产生的噪声。前二者是间歇的,但机器运转噪声却是连续的。对工厂工人和附近居民的健康危害较大。
由此看来,如果再不加大对噪声污染的治理,将严重危害职工的健康,而且还将影响生产劳动,降低效率,甚至会埋下安全隐患。
三、奇瑞汽车对噪声污染的防治
1、运用规划手段防治噪声污染。奇瑞公司在厂址选择上,把噪声级高、污染面积大的工厂、车间或作业场所建立在比较远的偏僻地区,利用天然地形或已有的建筑屏障等有利条件,使得噪声最大限度的衰减,阻断一部分声音的传播。另外在拟建厂界种植乔木和灌木组成绿色隔离带,不仅美化了生活和工作的环境还有利于减小噪声的影响。
2、对车间的壁面采用适当的吸声材料。可以减少由于反射产生的混响声,从而降低噪声。例如:涂装车间选用低噪声、低转速、高质量的风机;空调送风机、通风机和增压风机均设置单独的隔声室;空压站选用箱式离心空压机,进气口装设消声器;污水处理站空压机设置空压机房;循环水泵选用低噪声设备,并设于单独的隔声房间内,用软接头连接,平台上的风机及泵底座采用减震垫。冲压车间距离厂界较近,为控制冲压噪声对厂界的影响,冲压车间应采用双层隔声门窗,在车间内墙设置隔声板。
3、对陈旧的设备及时更新。采购设备把噪声标准作为评价产品质量的综合指标,应优先选用低噪声,低震动的设备。另外,在声源和传播途径上无法采取措施时,就要对工人进行防护,佩戴防护用品,如耳塞、耳罩、头盔等,使噪声减少可允许水平。采取工人轮流作业,缩短工人进入高噪声环境的作业时间。
四、奇瑞汽车对噪声污染采用科学管理模式
工场地噪声对环境的影响较大,因此施工单位应采取相应噪声防治措施,施工阶段的噪声控制必须要满足《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)要求即:昼间65 dB(A)、夜间55 dB(A)。最大限度地减少噪声对周边声环境的影响。
① 制订施工计划时应避免同时使用大量高噪声设备施工,除此之外,高噪声机械施工时间要安排在日间,减少夜间施工量,禁止夜间打桩及限制车辆运输,白天车辆经过集中居民区时,尽量不鸣喇叭。
② 避免在同一施工地点同时安排大量动力机械设备,以避免局部声级过高。在条件允许时应尽量使高噪声设备远离声敏感区域。
③ 设备选型上应采用低噪声设备,如液压机械代替燃油机械,振捣器采用高频振捣器等。固定机械设备与挖土、运土机械(如挖土机、推土机等)可通过排气管消声器和隔离发动机振动部件的方法降低噪声;设备常因松动部件的振动或消声器的损坏而增加其工作时的噪声级。对动力机械设备进行定期的维修、养护。运输车辆进入现场应减速,并减少鸣笛。
④ 尽量少用哨子、钟、笛等指挥作业,代之以现代化通讯设备,按规程操作机械设备,减少人为噪声。
总结:
噪声不仅仅关系职工的健康也关系企业的生产经营活动能否正常进行。企业应该提高认识,加强管理,从噪声源,传播途径,接受者这3方面考虑,控制声源,阻断和屏蔽声源传播,保护接收者,便可以有效达到治理目。同时广大群众也应积极行动起来,平时避免大声喧哗,同时主动维权,积极参与整治噪声的行动,共同创造安静的生活环境。
参考文献:
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第三篇:奇瑞汽车绿色生产中的废水污染防治
奇瑞汽车绿色生产中的废水污染防治
元君
(辽宁科技大学工商管理学院 辽宁鞍山 114051)
[摘要] 年产20万量汽车的奇瑞汽车严重影响的水污染,要求企业实施环境经营战略,其中包括涂装废水处理防治,电泳废液处理也防治,喷漆废水处理防治,污泥处理方面的报告。运行实践表明,该环境经营战略效果良好,出水水质达到了生活杂用水水质标准并回用于厂
区杂用水,成功实现零排放。
[关键词] 汽车生产;废水处理与防治;污泥处理;经营战略;零排放
Chery automobile wastewater pollution prevention
Yuanjun(School of Business and Management,Liaoning University of Science and Technology,anshan ,liaoning ,114051)
Abstract:Yearly produces 20 million quantity chery automobile seriously affecting the water pollution, requests the enterprise implementation of environmental management strategy, including painting wastewater treatment prevention, electrophoresis paint processing also waste prevention and cure, wastewater sludge treatment aspects of the report.Practice shows that the environmental management strategy effect is good, effluent is reached non-potable water quality standards and return for factory miscellaneous water and can successfully accomplish zero emissions.Keywords:Auto production :Wastewater treatment :Sludge treatment :Business strategy :Zero discharge
奇瑞汽车生产过程中排放废水主要来源于总装车间,涂装车间,发动机装配车间等各各车间。其中车间产生的废水包括脱脂,磷化废水,电泳废水等等。
特别是其中的喷漆废水,含大量溶于水的有机溶剂,直接采用混凝法处理效果很差。针对涂装废水的特点,采用分质预处理再进行后续处理的二步处理的方法,并选择芬顿氧化—混凝沉淀,气浮物化工艺进行处理,达到了排放标准,CODCr去除率达到80%以上。
一.废水的主要来源和主要污染物
(一)废水水量和水质
进入废水处理站的主要废水为涂装车间和树脂及散件车间所产生的脱脂废水、磷化废水电泳漆废水及厂区生活污水。
油漆车间排放的废水分为间歇排放的废槽液和连续排放的清洗水。间歇排放废水主要来源于前处理槽的倒槽废液、喷漆工段排放的废液等,废水浓度高,一次排放量大。
(二)涂装废水的来源及有害物质
涂装废水主要来自于预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等车身前处理工序;阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序。
废水中含有的主要有毒、有害物质如下:
涂装前处理:亚硝酸盐、磷酸盐、乳化油、表面活性剂、Ni2+、Zn2+。
底涂:低溶剂阴极电泳漆膜、无铅阴极电泳漆膜、颜料、粉剂、环氧树脂、丁醇、乙二醇单丁醚、异丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯树脂、二甲基乙醇、油漆等。
中涂、面涂:二甲苯、香蕉水等有机溶剂、漆膜、颜料、粉剂
二.涂装废水处理绿色经营战略
汽车涂装废水处理绿色经营的关键之一在于合理的清浊分质。对部分难处理或影响后续处理的废水,根据其性质和排放规律,先进行间歇的预处理,再和其它废水集中连续处理,这样不仅可以取得较好的和稳定的处理效果,而且在经济上也合理可行。
(一)间歇预处理 1.脱脂废液
对脱脂废液采用酸化法进行破乳预处理,向脱脂废液中投加无机酸将pH调至2~3,使乳化剂中的高级脂肪酸皂析出脂肪酸,这些高级脂肪酸不溶于水而溶于油,从而使脱脂废液破乳析油。
另外,加酸后使脱脂废液中的阴离子表面活性剂在酸性溶液中易分解而失去稳定性,失去了原有的亲油和亲水的平衡,从而达到破乳。2.电泳废液
在阴极电泳废水中含有大量高分子有机物,还含大量电泳渣,这些物质在水中呈细小悬浮物或呈负电性的胶体状。处理中加入适当的阳离子型聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)作混凝剂,利用絮凝剂的吸附架桥作用来快速去除废水中的污染物。电泳废液在预处理时要求pH值在11~12之间,有较好的沉淀效果。3.喷漆废水
对喷漆废水先采用Fenton试剂(H2O2+FeSO4)对其进行预处理,使其中的有机物氧化分解,CODCr去除效率约在30%左右,再加入PAC和PAM对其进行混凝沉淀,经过此两步处理,CODCr的总去除率可达到60%~80%。出水排入混合废水调节池。
Fenton试剂具有很强的氧化能力,当pH值较低时(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羟基自由基(·OH),并引发更多的其他自由基,从而引发一系列的链反应[1]。通过具有极强的氧化能力的·OH与有机物的反应,使废水中的难降解有机物发生部分氧化、使废水中的有机物C—C键断裂,最终分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者发生偶合或氧化,改变其电子云密度和结构,形成分子量不太大的中间产物,从而改变它们的溶解性和混凝沉淀性。同时,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以胶体形态存在,具有凝聚、吸附性能,还可除去水中部分悬浮物和杂质。出水通过后续的混凝沉淀进一步去除污染物,以达到净化的目的。4.污泥处理
污泥处理的好坏,直接影响废水处理站的运行。由于污泥含油量高,直接进行压滤效果较差,在污泥浓缩槽中加入Ca(OH)2,pH调整至10左右,能达到较好的压滤效果。污泥含水率经板框压滤机后可由99%下降至75%~80%。
结论
1、奇瑞汽车生产经营战略采用分质处理、混凝沉淀、混凝气浮、砂滤等工艺对汽车涂装废水进行处理在技术和经济上是合理可行的。实际运行结果证明,此工艺对重金属、SS、Oil的去除效率超过90%,对CODCr的去除率大于80%。
2、奇瑞汽车涂装废水水量和水质变化大,要特别的重视废水水量、水质均衡和分质预处理。根据经营战略实践证明,对脱脂废液,电泳废水、废液和喷漆废水这三股废水分别进行间歇预处理,这不仅有利于后续处理效率的提高,体现出技术和经济的统一,而且对整个系统的稳定运行和出水的稳定达标至关重要。
3、对奇瑞汽车生产排放废水进行集中处理后,出水水质打到了回用水质标准,真个厂区实现了废水的零排放。
4、提高技术,游湖运行中优化排水,则不仅能获得正好的出水水质,而且能减小运行成本。
参考文献: [1] [2] 刘绍根,汽车涂装废水处理技术[J] 工业用水与废水,2001,32(2):11~13 熊忠,林衍等 Fenton氧化法在废水处理中的应用[J]新疆环境保护,2002,35~39 [3] [4] 刘熊科,袁园等《废水再生与回用应用技术》中国电力出版社,2009-3,寥亮,吴一飞等 磷化-喷漆线的废水处理工艺研究[J] 环境技术,2000,18(4)18~21
第四篇:计算机辅助设计在材料生产中的应用
计算机辅助设计在材料生产中的应用
学 专 姓
院
材料科学与工程 称
防腐131班
名
蓝 文 程
计算机辅助设计在材料生产中的应用
摘要
计算机辅助设计是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
随着现代计算机技术的飞速发展,计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)在生产中的应用日益广泛,本文主要从计算机辅助设计在材料生产中的应用等方面阐述了其在材料计中的显著优势,并对目前国内企业产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。
关键词:计算机辅助设计 三维CAD 应用 绪 论
开始于上世纪50年代后期的计算机辅助设计技术,从最初的仅仅被简单的作为图板的替代品到70年代的二维制图过度到三维建模再到现在的集产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造、数据管理于一体的智能CAD技术,计算机辅助设计经历了一个漫长又曲折的发展历程。在今天,CAD技术越来越广泛的用于生产中。CAD技术从二维CAD向三维CAD的过渡
2.1 CAD简介
计算机辅助设计是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于材料、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Computer Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Integrated manufacturing system,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡。三维设计软件具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形,工程数据库的管理,生成设计文件等功能。三维CAD技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率得以迅速提高。我国CAD技术的研究、开发和推广已取得较大进展,产品设计已全面完成二维CAD技术的普及,结束了手工绘图的历史,对减轻人工劳动强度、提高经济效益起到了明显的作用。有相当一部分CAD应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换,并取得了巨大的经济效益和社会效益。随着市场经济的逐步深入,市场竞争日趋激烈,加强自身的设计能力是提高企业对市场变化和小批量、多品种
要求的迅速响应能力的关键。2.2 三维CAD的优势
首先CAD技术以实用的零件实体建模优势和简便的产品造型修改和实体装配图的生成被用在机械设计的多个方面设计软件为三维建模提供了多种工具,包括最基本的几何造型如球体、圆柱等,对简单的零件,可通过对其结构进行分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。对于较复杂的图形,软件提供了草图工具,设计人员可以通过它先勾勒出截面,再拉伸出较复杂的几何形体。为了满足人们不断提高的审美要求,目前主要流行的几款三维设计软件基本上都提供面片模块,该模块为设计人员提供了非常方便的曲面设计工具。对于具有大块曲面的零件,设计师可以方便地对单个面或片体进行变形处理,以达到需要的曲面。
企业生产的产品往往是按系列区分,各系列中每一代产品与上一代产品之间的区别较小,也许只是增加了一个功能部件或是产品造型尺寸上有所改动。三维CAD可以方便地修改一些参数就能达到设计师更改造型的目的。三维CAD在建模中一般使用参数化建模,整个建模的步骤和产品的外型尺寸被参数化,这些参数是与产品的造型直接关联的。若要对尺寸或造型进行局部的更改,只需要更改相关参数,整个造型将被自动更新。这样不仅大大减少了设计人员的工作量,还保证了产品外造型的延续性。
实体装配不仅能让设计人员直观地看到各零件装配后的状态,还可以测量各零件之间的空间大小,方便零件的布置。在装配完成后,零件可以被隐藏或设置成半透明的状态,方便设计人员观察内部结构。此外,在装配状态下,软件提供的标准件库,也方便了设计人员对标准件型号的选择。装配状态下的干涉分析也是常用的功能,计算机通过计算各装配零件的体积的大小和位置来确定是否有相交的部分,并确定各零件是否干涉,自动生成分析报告,明确指出互相干涉零件的名称和干涉的尺寸。方便设计师修改产品设计尺寸。
另外随着技术发展,为了减轻人工劳动强度,提高产品的精度,制造行业装备从普通机床逐步到数控机床和加工中心,模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎应用到整个制造行业。这些数控加工装备基本都具有与各三维设计软件的接口。当产品模型在三维CAD软件中完成后,再由CAD软件模拟出加工刀具路径,随后生成数控语言,通过接口输入数控设备中,再由数控设备按照模拟出的加工路径加工产品。
2.3 CAE简介
CAE是三维CAD软件的重要模块,CAE功能包括工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学、运动学仿真等。CAD技术在建模模块完成产品造型后,才能由CAE模块针对设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性进行分析。CAE技术在我国也得到了广泛应用,以汽车制造业为例,国内多家主车厂和汽车设计公司在使用三维CAD软件完成新车型的设计后,进行CAE分析,如干涉检查、钣金成型分析、塑料件拔模角分析、车身强度刚度的测试,在车窗、车门、雨刮器等运动部件上广泛采用CAE模块中的运动仿真功能,计算出零件的运动轨迹,以及零部件在运动中的状态,为设计人员提供直观的参考。这些分析工作大大提高了新车型的可靠度,缩短了新车型的开发周期,减少了返工,节约了研发成本。采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能通过快速重构,得到一种全新的机械产品,大大提高了工作效率。
3计算机辅助设计在材料加工中的应用
材料加工CAD技术是传统材料加工技术与计算机技术、控制技术、信息处理技术等相结合的产物,是材料加工和技术进步和标志。材料加工CAD又可分为铸造成形CAD、塑性成形CAD、焊接成形CAD、注射成型CAD以及模具CAD等几个方面:
3.1 铸造成形CAD
包括铸造工艺CAD以及铸造工装(模具/模板)CAD。前者的主要功能有铸造浇注系统设计,冒口补缩系统设计,冷铁的设计,砂芯的设计,铸造分型面的确定,加工余量的确定,起模斜度的确定,开放浇注系统库、冒口库、冷铁库、芯头库的建立,工艺图的标注与打印等,可以实现铸造工艺的快速准确设计。另外,基于有限分析的优化技术在CAD系统配套使用,例如充型过程模拟、凝固过程模拟、应力应变分析、微观组织模拟等,为制定合理的铸造工艺起到了有力的指导作用。
铸件弃型流动与凝固过程数值模拟在短短十余年的发展过程中,由二维到三维,由简单到复杂,由工作站到微机,由实用化到商品化,为铸造生产提供越来越重要的指导作用。华中科技大学推出的商品化三维模拟软件华铸CAD。这些铸造模CAD软件在铸造生产中取得了显著的效益。已覆盖了铸钢、球墨铸铁、灰铸铁、铸铝和铸铜等各类铸件,大到一二百吨,小到几千克,无论是解决缩孔和缩松,还是优化浇冒口结构,提高生产效率,改进浮渣等方面,都发挥了明显的作用。
3.2 塑性成形CAD
包括冷冲模、冲裁模、弯曲模、拉伸模以及锻造模设计CAD。随着工业技术的发展,产品对模具的需求愈来愈多。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品及时更新换代和提高质量的要求。因此,国外先进工业国家对模具CAD/CAM技术的开发非常重视。早在20世纪60代的初期,国外一些飞机和汽车制造公司就开始了CAD/CAM的研究工作,投入了大量人力和物力。各大公司都先后建立了自己的CAD/CAM系统,并将其应用于模具的设计与制造。目前,应用CAD/CAM技术较普遍的为美、日、德等国。日本丰田汽车公司于1965年将数控用于模具加工。20世纪80年代初期开始用覆盖件冲模CAD/CAM系统。该系统包括设计覆盖件的NTDFB和CADET软件和加工凸、凹模的TINCA软件。利用坐标测量仪测量粘土模型,并将数据送入计算机。将所得图形经平滑处理后,再把这些数据用于覆盖件设计、冲模的设计与制造。该系统有较强的三维图形功能,可在屏幕
上反复修改曲面形状,使工件在冲压成形时不致产生工艺缺陷,从而保证了模具和工件的质量。模具型面的模型保存在数据库中,TINCA软件可利用这些数据,进行模具型面的数控加工。美国的Diecomp公司开发的计算机辅助级进模设计系统PDDC,可以完成冷冲模设计的全过程,包括从输入产品和技术条件开始设计出最佳样图,确定操作顺序、步距、空位、总工位数,绘制带料排样图,输入模具装配图和零件图等,比传统设计提高功效8倍以上。在优化设计方面,利用有限元技术的应力应变分析在塑性成形CAD中已获得较为普遍应用。
我国模具CAD/CAM的研究与开发始于20世纪70年代末,发展也很迅速。到目前为止,先后通过国家有关部门鉴定的有精冲模、普遍冲裁模、级进模、汽车覆盖模、辊锻模、锤锻模和注塑模等CAD/CAM系统。但直到现在有些系统仍处于试用阶段,尚未在生产中推广应用。为迅速改变我国模具生产的落后面貌,今后应继续加速模具CAD/CAM的研究开发和推广应用工作。
3.3焊接成形CAD 目前,在焊接结构生产的各个环节中计算机得到广泛应用。90年代初,国际焊接学会将这类应用概括为“计算机辅助焊接技术”(CAW)。现在CAW已不限于焊接结构和接头的计算机辅助设计、焊接工装计算机辅助设计、焊接工艺计算机辅助计划、焊接工艺过程计算机辅助管理等以计算机软件为主的许多方面,而且还涵盖了焊接过程模拟、焊接工艺过程控制、传感器以及生产过程自动化等与计算机应用有关的方面。
20世纪80年代提出了计算机集成制造系统的概念。可以认为,CIMS是从订货到加工、直至发货的全部过程的各个步骤都可以从计算机中及时得到必需的信息集成系统。焊接CIMSA系统,自20世纪90年以来在造船、桥梁、建筑、汽车等行业中得到了一些应用。以船舶生产为例,设计人员首先要根据设计标准和用户要求进行初步设计,然后在对结构强度、刚度分析的基础上,还要考虑制造能力,再进行分段的详细设计。这些工作可运用CAD、CAE等软件来实现。焊接生产的计划管理与装配焊接过程设计,则通过计算机的CAPM和CAPP系统来实现。
3.4 注射成型CAD 包括产品图模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生成、模具零件图和总培育图的生成、模具刚度与强度校核、设计进程管理、模具成本分析与计算等。注射模工艺分析已成熟的商品化软件,可以预测注射成型流动和保压阶段的压力场、温度场、应
力应变场和凝固层的生成,从而有效地指导实际生产。
在西方先进工业国家,注射模CAD/CAE/CAM技术的应用已非常普遍。公司之间模具订货所需的塑料制品资料已广泛使用电子文档,能否具有接受电子文档的模具CAD/CAM系统已成为模具企业生存的必要条件。当前代表国际先进汪洋的注射模CAD/CAE/CAM的工程应用具体表现在如下方面:
(1)基于网络的模具CAD/CAE/CAM集成化系统开始使用。英国Delcam公司在原有软件DUCT5的基础上,为适应最新软件发展及实际需求,向模具行业推出了可用于注射模CAD/CAM的集成化系统。该系统覆盖了几何建模、注射模结构设计、反求工程、快速原型、数控编程及测量分析等领域。系统的每一个功能既可独立运行,又可通过数据接口作集成分析。
(2)微机软件在模具行业中发挥着越来越重要的作用。在90年代初,能用于注射制品几何造型和数控加工的模具CAD/CAM系统主要是在工作站上采用UNIX操作系统开发和应用,如在模具行业中应用较广的美国Pro/E、UGII、CADDS5,法国CATIA、EUCLID和英国的DUCT5等。随着微机技术的飞速进步,在90年代后期,基于Windows操作系统的新一代微机软件,如Solid Works、Solid Edge、MDT等崭露头角。这些软件不仅在采用NURSB曲面三维参数化特征造型等先进技术方面继承了工作站级CAD/CAM软件的优点,并且在Window风格、动态导航、特征树、面向对象等方面具有工作站级软件所不能比拟的优点,深得使用者的好评。
(3)模具CAD/CAE/CAM系统的智能化程度正逐步提高。当前,面向制造、基于知识的智能化功能现已成为衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。许多软件都在智能化方面做了大量的工作。如以色列Cimatron公司的注射模专家系统,能根据脱模方向优化成分模面,其设计过程实现了加工参数的优化等,这些具有智能化的功能可显著提高注射模的生产率和质量。
(4)三维设计与三维分析的应用和结合是当前注射模技术发展的必然趋势。在注射模结构设计中,传统的方法是采用二维设计,即先将三维的制品几何模型投影为若干二维视图后,再按二视图进行模具结构设计。这种沿袭手工设计的方式已不能适应现代化生产的集成化技术的要求,在国外已有越来越多的公司采用基于实体模型的三维模具结构设计。与此相适应,在注射过程模拟软件方面,也开始由基于中性层面的二维分析方工式向基于实体模型的三维分析方式过渡,使三维设计与三维分析的集成得以实现。
参考文献
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第五篇:波尔多液在果树生产中的应用
波尔多液在果树生产中的应用
波尔多液是由硫酸铜、石灰和水配制成的天蓝色悬胶体,其有效成分是碱式硫酸铜,是一种常用的保护性杀菌剂,具有药效持久、耐雨水冲刷、原料便宜、病菌不易产生抗性等优点,被广泛应用于果树病害防治。但如果配制、使用不当,也会给果树生产造成损失,因此,使用时应注意一些事项。1 波尔多液的成分
波尔多液成分为硫酸铜、石灰和水,因喷施对象不同,硫酸铜和石灰的比例不同,根据二者比例,波尔多液可分为等量式(1:1)、倍量式(1:2)、半量式(1:0.5)、少量式(1:0.25~0.4)和多量式(1:3~4)五种。波尔多液中硫酸铜越多,石灰越少,杀菌力越强,抵抗雨水冲刷力越弱,残效期越短;反之,杀菌力越弱,抵抗雨水冲刷力越强,残效期越长。2 波尔多液的配制方法 2.1 两液法
用一半水溶解硫酸铜,一半水溶解生石灰,然后将二者同时倒入第三容器,边倒边搅拌。2.2 稀铜浓灰法
用大量水溶解硫酸铜,少量水溶解石灰,再将稀硫酸铜缓缓倒入浓石灰中,边倒边搅拌。质量好的波尔多液应呈悬胶体状态,天蓝色,微碱性,PH值7.5左右。3 配制时注意事项 3.1 选择优质的原料
石灰要选用色白、质轻、块状的优质生石灰,若用消石灰,用量要增加30%;硫酸铜要选用蓝色、有光泽的硫酸铜结晶体,含有红色或绿色杂质的粉末状硫酸铜不能使用。3.2 选择合适的容器
配制波尔多液时不能使用铁、铝等金属器皿,以免发生置换反应,可选用木制或水泥等非金属器皿。
3.3选择正确的配制程序
配制波尔多液时,两液温度不能高于气温;用稀铜浓灰法配制时,严禁将浓石灰倒入稀硫酸铜中,否则,易产生药害。另外,波尔多液要随配随用,不可久置,更不能过夜。无论用哪种方法配制波尔多液,都要将硫酸铜和石灰溶解后的残渣过滤干净,以免发生药害。4 使用时注意事项
4.1 根据树种、品种选择合适的波尔多液配方比例
在各类果树中核果类、柿、苹果、梨等对铜离子较敏感,其中柿最敏感,应选用多量式高倍波尔多液,硫酸铜:石灰:水为1:3~4:400~600;苹果、梨一般用多量式波尔多液,硫酸铜:石灰:水为1:3:200~250;枣树上用倍量式波尔多液,硫酸铜:石灰:水为1:2:150~200;苹果中的金冠、红玉、乔纳金使用波尔多液易产生果锈;桃、李、杏等核果类果树生长期不能使用波尔多液,否则导致早期落叶;葡萄对石灰较敏感,一般用半量式或少量式波尔多液,硫酸铜:石灰:水为1:0.5~0.7:200~240。
4.2 根据果树生育期、天气状况确定是否使用波尔多液
波尔多液为保护性杀菌剂,应在果树发病前喷施,在果实采收前20-25天停止施用,以免污染果面;幼果期不能使用,可用锌铜波尔多液代替,其配比为硫酸锌:硫酸铜:石灰:水为0.5:0.5:1:180~200;有雾天气、或叶片上露水未干时、或雨前不能使用,夏季应在晴朗天气、下午5时以后喷施。4.3 注意药剂的合理混用
波尔多液为碱性农药,不能与克螨特、多菌灵、托布津、三氯杀螨醇、代森铵、代森锌、代森锰锌、甲霜灵、杀螟松等绝大多数农药混用;不能与防落素、赤霉素、多效唑、2,4-D、矮壮素、乙烯利等植物生长调节剂混用;不能与硼砂(酸)、磷酸二氢钾等叶面肥混用。与上述药剂和肥料交替使用如间隔期过短,会发生反应而降低药效或完全失效。波尔多液能与0.2%~0.3%尿素混用,但应随配随用;与马拉硫磷、对硫磷、水胺硫磷、杀螟硫磷混用时,也应随混随用;还能与敌百虫混用。4.4 一旦产生药害,及时挽救
苹果中的金冠、红玉、乔纳金幼果期使用易产生果锈,误喷后应立即喷施防锈灵解救;若喷后遇雨,应在雨后加喷一次稀石灰水;如已产生药害,首先要进行叶面喷肥或喷施植物生长调节剂,浓度低于常规浓度,要立即浇水施肥,中耕松土,为根系创造良好的土壤环境,增强根的吸收能力,并且在秋季增施优质有机肥。