第一篇:綠色制造在汽車生產中的應用
綠色制造在汽車生產中的應用 綠色制造的定義
綠色制造(Green Manufacturing),又稱環境意識制造(Environmentally Conscious Manufacturing)、面向環境的制造(Manufacturing For Environment)等,是一個綜合考慮環境影響和資源效益的現代化制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的負面影響最小,資源利用率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化。
綠色制造具有非常豐富和深刻的內涵,是人類可持續發展戰略在現代制造業中的體現。綠色制造模式是一個閉環系統,也是一種低熵的生產制造模式,即原料-工業生產-產品使用-報廢-二次原料資源。從設計、制造、使用一直到產品報廢回收整個壽命周期對環境影響最小,資源效率最高。在產品整個生命周期內,以系統集成的觀點考慮產品環境屬性,改變了原來末端處理的環境保護辦法,對環境保護從源頭抓起,并考慮產品的基本屬性,使產品在滿足環境目標要求的同時,保證產品應有的基本性能、使用壽命、質量等。綠色制造研究的內容
用制造系統工程的觀點,綜合分析產品生命周期從產品原材料的生產到產品報廢回收處理的全過程的各個環節的環境及資源問題,實現“綠色制造模式”,包括三個層次的內容:綠色資源、綠色生產過程和綠色產品。
綠色資源主要是指綠色原材料和綠色能源。綠色原材料主要是指來源豐富(不影響可持續發展),便于充分利用和產品報廢后可回收利用、便于銷毀的材料。例如,提倡廣泛使用再生紙張及其制品,限制不可降解塑料的使用等。綠色能源是指儲存豐富、可再生,并且盡可能不產生環境污染的能源。
綠色生產過程,指按照“人—機—環保”一體化的原則,在產品的整個生產過程中都實現綠色化。綠色生產過程中對一般工藝流程和廢棄物應盡可能做到:開發使用節能資源和環境及用戶友好的生產設備;限制使用有毒有機溶劑為基體的材料和會產生有害排放物的工藝過程。例如,用新的材料和工藝方法代替傳統的噴漆、電鍍和熱處理等;采用機械技術清理金屬表面,利用水基材料代替有毒的有機溶劑為基體的材料;減少材料過程中排放的污水等。同時,開發制造工藝時,其組織結構、工藝流程以及設備都必須適應企業的“向環境安全型”的要求,以達到大大減少廢棄物的目的。
綠色產品就是在生命過程(設計、制造、使用和銷毀過程)中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率最高,能源消耗最低的產品。綠色產品的特征是:小型化(少用材料);多功能(一物多用);使用安全和方便(對健康無害);可回收利用(減少廢棄物和污染)。我國汽車制造業實施綠色制造的必要性
隨著中國加入WTO,世界經濟的一體化,傳統的關稅壁壘被逐步削減,綠色貿易壁壘以鮮明的時代特征正日益成為國際貿易發展的主要關卡。綠色貿易壁壘包括環境進口附加稅、綠色技術標準、綠色環境標準、綠色市場準入制度、消費者的綠色消費意識等方面的內容。將環保措施納入國際貿易的規則和目標,是環境保護發展的大趨勢,但同時也客觀上導致了綠色貿易壁壘的存在。在國外,汽車產品綠色制造已經得到了充分重視。2005年日本出臺《汽車循環再利用法》,這是世界上第一部汽車回收再利用法律。目前日本汽車回收再利用率達80%以上,日本政府規定到2015年汽車再利用比例要達95%以上。從2007年1月1日,歐盟成員國將正式執行2000年頒布的報廢汽車回收令。這個指令要求:到2006年,報廢汽車的85%的重量要被回收再利用,其中材料回收率至少要達到80%,而到2015年這兩項指標分別將提高到95%和85%,只允許報廢車輛有5%的殘余重量被填埋。在世界其他很多國家和地區,相關的法律法規也都頒布實行。目前我國多數大型汽車企業對汽車回收不感興趣,對國際國內有關法規對于汽車制造的影響還沒有全面系統的認識。種種跡象表明,我國的汽車制造產業已經面臨著繼機電產品之后,極有可能成為被國外“綠色門檻”限制最多行業。在我國汽車制造企業推廣應用綠色制造將實現我國企業出口汽車產品以及技術革新,提高出口產品的環境意識水平,有助于突破“綠色貿易壁壘”,從而改善和促進出口貿易,拉動相關產業發展。
目前,我國正在實施全國范圍內的節能減排戰略。汽車產品的全生命周期消耗大量的資源,如水、電力、天然氣、橡膠、玻璃、鋼材、石油等,同時也對于環境帶來巨大的不良影響,如廢水(主要在涂裝環節)、廢氣(生產過程中的VOC以及使用過程的尾氣排放)、固體廢棄物(主要如涂裝廢渣以及報廢車體等)。研究在綠色制造在汽車制造企業的應用,在企業的研發、資源組織、工藝設計、生產、回收等環節導入綠色制造的理論、方法,將有助于汽車制造業盡可能減少資源消耗、盡可能減少環境影響,將有助于支持我國節能排放戰略的有效實施。汽車制造業實施綠色制造的關鍵技術
綠色制造是一個龐大的系統工程,涉及產品生命周期的全過程:產品設計、材料選擇、工藝規劃、生產制造、包裝運輸、使用維修和報廢處理等階段。每個階段都考慮環境影響和資源消耗,需要相關綠色制造技術支持。4.1綠色設計技術
綠色設計是指在產品及其生命周期全過程的設計中,充分考慮對資源和環境的影響,在充分考慮產品的功能、質量、開發周期和成本等基本屬性的同時,要考慮其環境屬性,優化各有關設計因素,從而使得產品及其制造過程對環境的總體影響和資源消耗減到最小。綠色設計的原則被公認為3R原則,即減少物質和能源的消耗,減少環境污染,使產品和零部件能夠方便地回收并再生循環或重新利用。
綠色設計是汽車產品生命周期的全程優化的前提和關鍵,綠色理念必須滲透到設計過程的各個環節中。在汽車原理、結構設計和零部件設計時,要采用綠色工藝規劃、節能設計、模塊化設計,提高汽車的品質,減少零部件數目,增加汽車零部件的可拆卸性、可維修性和可回收性,這樣可提高生產效率,降低報廢汽車對環境的污染,提高資源利用率。
4.2綠色材料選擇技術
綠色產品首先要求構成產品的材料具有綠色特性,綠色材料的選擇要符合對資源和能量消耗少、對環境污染小和循環再生利用率高。綠色材料選擇技術是一個系統性和綜合性很強的復雜問題。一是綠色材料尚無明確界限,實際中選用很難處理;二是選用材料不能僅考慮其綠色性,還必須考慮產品的功能、質量、成本等多方面的要求。
一般而言,汽車產品綠色材料的選擇應該遵循如下幾點原則:(1)優先選用可再生材料,盡量選用回收材料、資源豐富的材料,提高資源利用率;(2)盡量選用低能耗、無毒、少污染、無腐蝕性的材料,避免選用有毒、有害和有輻射特性的材料,減少生產過程中的危險因素;(3)減少材料種類,并盡量采用相容性好的材料,以利于廢棄后產品的分類回收;(4)所用材料應易于再利用、再回收、再制造或易于降解;(5)盡量采用輕質新型環保材料降低車身重量,提高燃油經濟性。
目前,易回收再利用的、質量輕、剛性好的樹脂類材料的應用在汽車制造中正得到推廣,并由原來的石油類樹脂材料向天然植物類材料方向發展。
4.3綠色工藝規劃和清潔生產技術
綠色生產工藝規劃就是要根據制造系統的實際,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案和工藝路線,使產品制造過程經濟效益和社會效益協調優化。要在生產加工過程中實施清潔生產,需從綠色制造工藝技術、綠色制造工藝設備與裝備等入手。在汽車制造中,實現綠色工藝規劃和清潔生產技術主要考慮以下幾點:(1)改進并研究新的工藝方法,采用合理工藝,簡化產品加工流程;(2)使用高效節能的工藝裝備,提高產品生產率;(3)盡可能地提高每一道工序的原材料和能源的利用率,減少生產過程中資源、能源的浪費;(4)減少產品生產過程中的污染物排放、降低噪聲等。
隨著先進工藝和方法不斷推出,汽車綠色制造在鑄造、鍛造、機械加工、熱處理、沖壓、焊接、涂裝和裝配等方面進行了大量的改進和研究。例如,在機械加工、鍛造中減少切削液的使用或使用綠色切削液,采用干式切削技術;嚴格控制揮發性有機化合物的排放,涂裝工序采用水性化涂料,提高涂裝的附著率;推廣汽車零部件的模塊化,從而提高各模塊的功能、縮短產品生產周期、改善作業環境、提高物流效率、降低部件成本等。
4.4綠色包裝
綠色包裝技術就是從環境保護的角度,選擇使用可再生利用或對環境無污染對人無毒害的包裝材料,合理包裝產品,優化產品包裝方案,使得資源消耗和廢物產生最少。目前這方面的研究很廣泛,但大致可以分為包裝材料、包裝結構和包裝廢物回收處理3個環節。當今世界主要工業國要求包裝應做到“3R1D”(Reduce減量化、Reuse回收重用、Recycle循環再生和Degradable可降解)原則。
因此,做到汽車產品的綠色包裝要做到如下幾點:(1)汽車產品包裝力求簡化,減少資源浪費以及減少環境的污染和廢棄后的處置費用。(2)盡量選擇無毒無害可回收或易于降解的材料。(3)改進汽車產品結構,減少重量,這樣也可以達到改善包裝,降低成本并減小對環境的不利影響。
4.5綠色處理技術
對于產品的綠色處理技術主要是指產品生命周期終結后,對其進行回收、處理和再利用的技術,這樣既能節約資源,又可有效的保護環境。評價產品回收處理方案設計主要考察三方面:效益最大化、重新利用的零部件盡可能多、廢棄部分盡可能少。
對汽車產品的綠色處理技術包括汽車產品報廢、回收、拆卸、重用、再制造以及材料再生等環節。汽車零部件模塊化設計、可拆卸型設計、可維修性設計以及表明零部件的具體材料代號等便于報廢后的回收、處理和再利用,達到節約資源和能源、保護環境的目的。綠色制造在汽車行業中的應用現狀
綠色制造是人類社會可持續發展戰略思想在汽車制造業中的體現,致力于改善人類技術革新和生產力發展與自然環境的協調關系,符合時代可持續發展的主題。“Green Manufacturing Is A Strategic Priority”已經成為學術界和產業界的共識之一。已有很多跨國企業都紛紛在不同程度上開始推行綠色制造戰略,開發綠色產品,如日本的豐田汽車公司、德國大眾汽車公司和美國的福特汽車公司等。美國福特汽車,德國大眾汽車、法國雷諾汽車在汽車制造生命周期中導入了生態設計,實現材料的再循環、再使用; Volvo汽車公司專門制定了Volvo環境管理體系(VEMS),在汽車制造過程、使用過程、生命終期階段采取了環境意識措施;日本豐田汽車制定了再生利用藍圖,計劃到2015年實現報廢車95%的實際再生利用率等。此外,幾乎所有的知名汽車公司都會在他們的門戶網站發布一年一度的能源消耗及環境報告,發布他們在過去的一年在制造資源及能源節約,減少環境不良排放等方面的進展。可見,世界范圍內的知名汽車制造企業已經紛紛導入綠色制造模式,履行他們自身的社會及環境責任,他們的行動已經匯聚成了一種重要的汽車制造發展趨勢。結束語
節約資源、降低能耗和保護環境是全世界人民的共同呼聲,綠色制造已經是世界工業發展的潮流和趨勢。實施汽車產業的綠色制造不僅有利于人類的持續發展,也有利于企業的持續發展。對于競爭日益激烈的汽車制造業,綠色汽車將成為汽車產業新的經濟增長點,綠色制造是汽車制造業的發展趨勢。
參考文獻:
[1]王永靖.汽車制造企業綠色制造模式及關鍵支持系統研究[D].重慶大學,2008.[2]郭天一.汽車企業綠色制造模式及關鍵技術研究[D].吉林大學,2014.[3]李菁.基于精益思想的企業綠色制造的研究[D].天津科技大學,2006.[4]陶晉.汽車企業綠色制造的研究[D].武漢理工大學,2006.[5]王永靖,劉飛,王琦峰,尹家緒.汽車制造企業綠色制造運行模式及關鍵技術研究[J].中國機械工程,2008,23:2830-2834.[6]姜香梅.綠色制造——汽車制造業的發展趨勢[J].漯河職業技術學院學報,2009,05:36-37.[7]劉飛,曹華軍,何乃軍.綠色制造的研究現狀與發展趨勢[J].中國機械工程,2000,Z1:114-119+5.[8]劉飛,張華,岳紅輝.綠色制造──現代制造業的可持續發展模式[J].中國機械工程,1998,06:76-78+94.
第二篇:奇瑞汽車綠色生產中的噪聲污染防治
奇瑞汽車綠色生產中的噪聲污染防治
詹建清
(遼寧科技大學工商管理學院 遼寧鞍山 114051)
[摘要] 隨著現代汽車工業的飛速發展,使得大型機器設備進入企業。在帶來便捷的生產方式、高效的生產效率的同時 ,也產生了嚴重的噪聲污染問題。它不僅對企業內部職工的健康產生危害 ,同時也嚴重影響企業周圍居民的正常生活環境、干擾居民休息 ,逐步成為不可忽視的環境問題。
[關鍵詞] 噪聲污染、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、噪聲污染對人體會構成危害,其危害程度主要取決于噪聲的頻率、強度及暴露時間。
噪聲危害主要可分為以下3方面;
1、噪聲對聽力的損傷。
噪聲對人體最直接的危害是聽力損傷。人們在進入強噪聲環境時,暴露一段時間,會感到雙耳難受,甚至會出現頭痛等感覺。離開噪聲環境到安靜的場所休息一段時間,聽力就會逐漸恢復正常。這種現象叫做暫時性聽閾偏移,又稱聽覺疲勞。但是,如果人們長期在強噪聲環境下工作,聽覺疲勞不能得到及時恢復,且內耳器官會發生器質性病變,即形成永久性聽閾偏移,又稱噪聲性耳聾。若人突然暴露于極其強烈的噪聲環境中,聽覺器官會發生急劇外傷,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器從基底膜急性剝離,可能使人耳完全失去聽力,即出現暴震性耳聾。
2、噪聲能使聽力外,還能誘發多種疾病。
因為噪聲通過聽覺器官作用于大腦中樞神經系統,以致影響到全身各個器官,故噪聲除對人的聽力造成損傷外,還會給人體其它系統帶來危害。由于噪聲的作用,會產生頭痛、腦脹、失眠、全身疲乏無力以及記憶力減退等神經衰弱癥狀。長期在高噪聲環境下工作的人與低噪聲環境下的情況相比,高血壓、動脈硬化和冠心病的發病率要高2~3倍。可見噪聲會導致心血管系統疾病。噪聲也可導致消化系統功能紊亂,引起消化不良、食欲不振、惡心嘔吐,使腸胃病和潰瘍病發病率升高。
3、噪聲對正常生活和工作的干擾。
噪聲對人的睡眠影響極大,人即使在睡眠中,聽覺也要承受噪聲的刺激。噪聲會導致多夢、易驚醒、睡眠質量下降等,突然的噪聲對睡眠的影響更為突出。噪聲會干擾人的談話、工作和學習。實驗表明,當人受到突然而至的噪聲一次干擾,就要喪失4秒鐘的思想集中。據統計,噪聲會使勞動生產率降低10~50%,隨著噪聲的增加,差錯率上升。由此可見,噪聲會分散人的注意力,導致反應遲鈍,容易疲勞,工作效率下降,差錯率上升。
二、目前工業企業噪聲污染現狀
工業生產過程中會產生各種各樣的噪聲,主要包括以下幾種:因為改建、擴建而產生的建筑施工噪聲,因為運輸原材料而產生的交通噪聲,因為鼓風機、排風器、電機等各種機床運轉而產生的噪聲。前二者是間歇的,但機器運轉噪聲卻是連續的。對工廠工人和附近居民的健康危害較大。
由此看來,如果再不加大對噪聲污染的治理,將嚴重危害職工的健康,而且還將影響生產勞動,降低效率,甚至會埋下安全隱患。
三、奇瑞汽車對噪聲污染的防治
1、運用規劃手段防治噪聲污染。奇瑞公司在廠址選擇上,把噪聲級高、污染面積大的工廠、車間或作業場所建立在比較遠的偏僻地區,利用天然地形或已有的建筑屏障等有利條件,使得噪聲最大限度的衰減,阻斷一部分聲音的傳播。另外在擬建廠界種植喬木和灌木組成綠色隔離帶,不僅美化了生活和工作的環境還有利于減小噪聲的影響。
2、對車間的壁面采用適當的吸聲材料。可以減少由于反射產生的混響聲,從而降低噪聲。例如:涂裝車間選用低噪聲、低轉速、高質量的風機;空調送風機、通風機和增壓風機均設置單獨的隔聲室;空壓站選用箱式離心空壓機,進氣口裝設消聲器;污水處理站空壓機設置空壓機房;循環水泵選用低噪聲設備,并設于單獨的隔聲房間內,用軟接頭連接,平臺上的風機及泵底座采用減震墊。沖壓車間距離廠界較近,為控制沖壓噪聲對廠界的影響,沖壓車間應采用雙層隔聲門窗,在車間內墻設置隔聲板。
3、對陳舊的設備及時更新。采購設備把噪聲標準作為評價產品質量的綜合指標,應優先選用低噪聲,低震動的設備。另外,在聲源和傳播途徑上無法采取措施時,就要對工人進行防護,佩戴防護用品,如耳塞、耳罩、頭盔等,使噪聲減少可允許水平。采取工人輪流作業,縮短工人進入高噪聲環境的作業時間。
四、奇瑞汽車對噪聲污染采用科學管理模式
工場地噪聲對環境的影響較大,因此施工單位應采取相應噪聲防治措施,施工階段的噪聲控制必須要滿足《建筑施工場界噪聲限值》(GB12523-90)要求即:晝間65 dB(A)、夜間55 dB(A)。最大限度地減少噪聲對周邊聲環境的影響。
① 制訂施工計劃時應避免同時使用大量高噪聲設備施工,除此之外,高噪聲機械施工時間要安排在日間,減少夜間施工量,禁止夜間打樁及限制車輛運輸,白天車輛經過集中居民區時,盡量不鳴喇叭。
② 避免在同一施工地點同時安排大量動力機械設備,以避免局部聲級過高。在條件允許時應盡量使高噪聲設備遠離聲敏感區域。
③ 設備選型上應采用低噪聲設備,如液壓機械代替燃油機械,振搗器采用高頻振搗器等。固定機械設備與挖土、運土機械(如挖土機、推土機等)可通過排氣管消聲器和隔離發動機振動部件的方法降低噪聲;設備常因松動部件的振動或消聲器的損壞而增加其工作時的噪聲級。對動力機械設備進行定期的維修、養護。運輸車輛進入現場應減速,并減少鳴笛。
④ 盡量少用哨子、鐘、笛等指揮作業,代之以現代化通訊設備,按規程操作機械設備,減少人為噪聲。
總結:
噪聲不僅僅關系職工的健康也關系企業的生產經營活動能否正常進行。企業應該提高認識,加強管理,從噪聲源,傳播途徑,接受者這3方面考慮,控制聲源,阻斷和屏蔽聲源傳播,保護接收者,便可以有效達到治理目。同時廣大群眾也應積極行動起來,平時避免大聲喧嘩,同時主動維權,積極參與整治噪聲的行動,共同創造安靜的生活環境。
參考文獻:
[1]張人德,趙鈞良.減振降噪阻尼材料及其應用[J].上海金屬.2002.(2):12—16.[2]徐林玉,楊云,趙騫.汽車整車噪聲源分析及降噪措施研究[J].天津汽車.2003(2).19-20.37.[3]劉海萍,姚為民,王柏齡.奇瑞新型轎車NVH特性試驗研究[J].2007(10).[4]馬大猷編.噪聲控制學.科學出版社,2003年 [5]杜功煥編.聲學基礎.上海科學技術出版社,2006年
第三篇:奇瑞汽車綠色生產中的廢水污染防治
奇瑞汽車綠色生產中的廢水污染防治
元君
(遼寧科技大學工商管理學院 遼寧鞍山 114051)
[摘要] 年產20萬量汽車的奇瑞汽車嚴重影響的水污染,要求企業實施環境經營戰略,其中包括涂裝廢水處理防治,電泳廢液處理也防治,噴漆廢水處理防治,污泥處理方面的報告。運行實踐表明,該環境經營戰略效果良好,出水水質達到了生活雜用水水質標準并回用于廠
區雜用水,成功實現零排放。
[關鍵詞] 汽車生產;廢水處理與防治;污泥處理;經營戰略;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
奇瑞汽車生產過程中排放廢水主要來源于總裝車間,涂裝車間,發動機裝配車間等各各車間。其中車間產生的廢水包括脫脂,磷化廢水,電泳廢水等等。
特別是其中的噴漆廢水,含大量溶于水的有機溶劑,直接采用混凝法處理效果很差。針對涂裝廢水的特點,采用分質預處理再進行后續處理的二步處理的方法,并選擇芬頓氧化—混凝沉淀,氣浮物化工藝進行處理,達到了排放標準,CODCr去除率達到80%以上。
一.廢水的主要來源和主要污染物
(一)廢水水量和水質
進入廢水處理站的主要廢水為涂裝車間和樹脂及散件車間所產生的脫脂廢水、磷化廢水電泳漆廢水及廠區生活污水。
油漆車間排放的廢水分為間歇排放的廢槽液和連續排放的清洗水。間歇排放廢水主要來源于前處理槽的倒槽廢液、噴漆工段排放的廢液等,廢水濃度高,一次排放量大。
(二)涂裝廢水的來源及有害物質
涂裝廢水主要來自于預脫脂、脫脂、表調、磷化、鈍化等車身前處理工序;陰極電泳工序和中涂、噴面漆工序。
廢水中含有的主要有毒、有害物質如下:
涂裝前處理:亞硝酸鹽、磷酸鹽、乳化油、表面活性劑、Ni2+、Zn2+。
底涂:低溶劑陰極電泳漆膜、無鉛陰極電泳漆膜、顏料、粉劑、環氧樹脂、丁醇、乙二醇單丁醚、異丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯樹脂、二甲基乙醇、油漆等。
中涂、面涂:二甲苯、香蕉水等有機溶劑、漆膜、顏料、粉劑
二.涂裝廢水處理綠色經營戰略
汽車涂裝廢水處理綠色經營的關鍵之一在于合理的清濁分質。對部分難處理或影響后續處理的廢水,根據其性質和排放規律,先進行間歇的預處理,再和其它廢水集中連續處理,這樣不僅可以取得較好的和穩定的處理效果,而且在經濟上也合理可行。
(一)間歇預處理 1.脫脂廢液
對脫脂廢液采用酸化法進行破乳預處理,向脫脂廢液中投加無機酸將pH調至2~3,使乳化劑中的高級脂肪酸皂析出脂肪酸,這些高級脂肪酸不溶于水而溶于油,從而使脫脂廢液破乳析油。
另外,加酸后使脫脂廢液中的陰離子表面活性劑在酸性溶液中易分解而失去穩定性,失去了原有的親油和親水的平衡,從而達到破乳。2.電泳廢液
在陰極電泳廢水中含有大量高分子有機物,還含大量電泳渣,這些物質在水中呈細小懸浮物或呈負電性的膠體狀。處理中加入適當的陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)作混凝劑,利用絮凝劑的吸附架橋作用來快速去除廢水中的污染物。電泳廢液在預處理時要求pH值在11~12之間,有較好的沉淀效果。3.噴漆廢水
對噴漆廢水先采用Fenton試劑(H2O2+FeSO4)對其進行預處理,使其中的有機物氧化分解,CODCr去除效率約在30%左右,再加入PAC和PAM對其進行混凝沉淀,經過此兩步處理,CODCr的總去除率可達到60%~80%。出水排入混合廢水調節池。
Fenton試劑具有很強的氧化能力,當pH值較低時(控制在3左右),H2O2被Fe2+催化分解生成羥基自由基(·OH),并引發更多的其他自由基,從而引發一系列的鏈反應[1]。通過具有極強的氧化能力的·OH與有機物的反應,使廢水中的難降解有機物發生部分氧化、使廢水中的有機物C—C鍵斷裂,最終分解成H2O、CO2等,使CODCr降低。或者發生偶合或氧化,改變其電子云密度和結構,形成分子量不太大的中間產物,從而改變它們的溶解性和混凝沉淀性。同時,Fe2+被氧化生成Fe(OH)3在一定酸度下以膠體形態存在,具有凝聚、吸附性能,還可除去水中部分懸浮物和雜質。出水通過后續的混凝沉淀進一步去除污染物,以達到凈化的目的。4.污泥處理
污泥處理的好壞,直接影響廢水處理站的運行。由于污泥含油量高,直接進行壓濾效果較差,在污泥濃縮槽中加入Ca(OH)2,pH調整至10左右,能達到較好的壓濾效果。污泥含水率經板框壓濾機后可由99%下降至75%~80%。
結論
1、奇瑞汽車生產經營戰略采用分質處理、混凝沉淀、混凝氣浮、砂濾等工藝對汽車涂裝廢水進行處理在技術和經濟上是合理可行的。實際運行結果證明,此工藝對重金屬、SS、Oil的去除效率超過90%,對CODCr的去除率大于80%。
2、奇瑞汽車涂裝廢水水量和水質變化大,要特別的重視廢水水量、水質均衡和分質預處理。根據經營戰略實踐證明,對脫脂廢液,電泳廢水、廢液和噴漆廢水這三股廢水分別進行間歇預處理,這不僅有利于后續處理效率的提高,體現出技術和經濟的統一,而且對整個系統的穩定運行和出水的穩定達標至關重要。
3、對奇瑞汽車生產排放廢水進行集中處理后,出水水質打到了回用水質標準,真個廠區實現了廢水的零排放。
4、提高技術,游湖運行中優化排水,則不僅能獲得正好的出水水質,而且能減小運行成本。
參考文獻: [1] [2] 劉紹根,汽車涂裝廢水處理技術[J] 工業用水與廢水,2001,32(2):11~13 熊忠,林衍等 Fenton氧化法在廢水處理中的應用[J]新疆環境保護,2002,35~39 [3] [4] 劉熊科,袁園等《廢水再生與回用應用技術》中國電力出版社,2009-3,寥亮,吳一飛等 磷化-噴漆線的廢水處理工藝研究[J] 環境技術,2000,18(4)18~21
第四篇:計算機輔助設計在材料生產中的應用
計算機輔助設計在材料生產中的應用
學 專 姓
院
材料科學與工程 稱
防腐131班
名
藍 文 程
計算機輔助設計在材料生產中的應用
摘要
計算機輔助設計是利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作,簡稱CAD。在工程和產品設計中,計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較,以決定最優方案;各種設計信息,不論是數字的、文字的或圖形的,都能存放在計算機的內存或外存里,并能快速地檢索;設計人員通常用草圖開始設計,將草圖變為工作圖的繁重工作可以交給計算機完成;利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數據加工工作。
隨著現代計算機技術的飛速發展,計算機輔助設計CAD(Computer Aided Design)在生產中的應用日益廣泛,本文主要從計算機輔助設計在材料生產中的應用等方面闡述了其在材料計中的顯著優勢,并對目前國內企業產品開發過程三維CAD系統應用現狀和存在問題進行了分析。
關鍵詞:計算機輔助設計 三維CAD 應用 緒 論
開始于上世紀50年代后期的計算機輔助設計技術,從最初的僅僅被簡單的作為圖板的替代品到70年代的二維制圖過度到三維建模再到現在的集產品的構思、功能設計、結構分析、加工制造、數據管理于一體的智能CAD技術,計算機輔助設計經歷了一個漫長又曲折的發展歷程。在今天,CAD技術越來越廣泛的用于生產中。CAD技術從二維CAD向三維CAD的過渡
2.1 CAD簡介
計算機輔助設計是利用計算機強大的圖形處理能力和數值計算能力,輔助工程技術人員進行工程或產品的設計與分析,達到理想的目的,并取得創新成果的一種技術。自1950年計算機輔助設計(CAD)技術誕生以來,已廣泛地應用于材料、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領域,產品的設計效率飛速地提高。現已將計算機輔助制造技術(Computer Aided Manufacturing,CAM)和產品數據管理技術(Product Data Management,PDM)及計算機集成制造系統(Computer Integrated manufacturing system,CIMS)集于一體。
產品設計是決定產品命運的研究,也是最重要的環節,產品的設計工作決定著產品75%的成本。目前,CAD系統已由最初的僅具數值計算和圖形處理功能的CAD系統發展成為結合人工智能技術的智能CAD系統(ICAD)(Intelligent CAD)。21世紀,ICAD技術將具備新的特征和發展方向,以提高新時代制造業對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應能力。
以智能CAD(ICAD)為代表的現代設計技術、智能活動是由設計專家系統完成。這種系統能夠模擬某一領域內專家設計的過程,采用單一知識領域的符號推理技術,解決單一領域內的特定問題。該系統把人工智能技術和優化、有限元、計算機繪圖等技術結合起來,盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規設計過程,借助計算機的支持,設計效率有了大大地提高。
CAD技術正從二維CAD向三維CAD過渡。三維設計軟件具有工程及產品的分析計算、幾何建模、仿真與試驗、繪制圖形,工程數據庫的管理,生成設計文件等功能。三維CAD技術誕生以來,已廣泛地應用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領域,產品的設計效率得以迅速提高。我國CAD技術的研究、開發和推廣已取得較大進展,產品設計已全面完成二維CAD技術的普及,結束了手工繪圖的歷史,對減輕人工勞動強度、提高經濟效益起到了明顯的作用。有相當一部分CAD應用較早的企業已完成了從二維CAD向三維CAD轉換,并取得了巨大的經濟效益和社會效益。隨著市場經濟的逐步深入,市場競爭日趨激烈,加強自身的設計能力是提高企業對市場變化和小批量、多品種
要求的迅速響應能力的關鍵。2.2 三維CAD的優勢
首先CAD技術以實用的零件實體建模優勢和簡便的產品造型修改和實體裝配圖的生成被用在機械設計的多個方面設計軟件為三維建模提供了多種工具,包括最基本的幾何造型如球體、圓柱等,對簡單的零件,可通過對其結構進行分析,將其分解成若干基本體,對基本體進行三維實體造型,之后再對其進行交、并、差等布爾運算,便可得出零件的三維實體模型。對于較復雜的圖形,軟件提供了草圖工具,設計人員可以通過它先勾勒出截面,再拉伸出較復雜的幾何形體。為了滿足人們不斷提高的審美要求,目前主要流行的幾款三維設計軟件基本上都提供面片模塊,該模塊為設計人員提供了非常方便的曲面設計工具。對于具有大塊曲面的零件,設計師可以方便地對單個面或片體進行變形處理,以達到需要的曲面。
企業生產的產品往往是按系列區分,各系列中每一代產品與上一代產品之間的區別較小,也許只是增加了一個功能部件或是產品造型尺寸上有所改動。三維CAD可以方便地修改一些參數就能達到設計師更改造型的目的。三維CAD在建模中一般使用參數化建模,整個建模的步驟和產品的外型尺寸被參數化,這些參數是與產品的造型直接關聯的。若要對尺寸或造型進行局部的更改,只需要更改相關參數,整個造型將被自動更新。這樣不僅大大減少了設計人員的工作量,還保證了產品外造型的延續性。
實體裝配不僅能讓設計人員直觀地看到各零件裝配后的狀態,還可以測量各零件之間的空間大小,方便零件的布置。在裝配完成后,零件可以被隱藏或設置成半透明的狀態,方便設計人員觀察內部結構。此外,在裝配狀態下,軟件提供的標準件庫,也方便了設計人員對標準件型號的選擇。裝配狀態下的干涉分析也是常用的功能,計算機通過計算各裝配零件的體積的大小和位置來確定是否有相交的部分,并確定各零件是否干涉,自動生成分析報告,明確指出互相干涉零件的名稱和干涉的尺寸。方便設計師修改產品設計尺寸。
另外隨著技術發展,為了減輕人工勞動強度,提高產品的精度,制造行業裝備從普通機床逐步到數控機床和加工中心,模具激光快速成型技術(RPM)等,幾乎應用到整個制造行業。這些數控加工裝備基本都具有與各三維設計軟件的接口。當產品模型在三維CAD軟件中完成后,再由CAD軟件模擬出加工刀具路徑,隨后生成數控語言,通過接口輸入數控設備中,再由數控設備按照模擬出的加工路徑加工產品。
2.3 CAE簡介
CAE是三維CAD軟件的重要模塊,CAE功能包括工程數值分析、結構優化設計、強度設計評價與壽命預估、動力學、運動學仿真等。CAD技術在建模模塊完成產品造型后,才能由CAE模塊針對設計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結構合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態特性進行分析。CAE技術在我國也得到了廣泛應用,以汽車制造業為例,國內多家主車廠和汽車設計公司在使用三維CAD軟件完成新車型的設計后,進行CAE分析,如干涉檢查、鈑金成型分析、塑料件拔模角分析、車身強度剛度的測試,在車窗、車門、雨刮器等運動部件上廣泛采用CAE模塊中的運動仿真功能,計算出零件的運動軌跡,以及零部件在運動中的狀態,為設計人員提供直觀的參考。這些分析工作大大提高了新車型的可靠度,縮短了新車型的開發周期,減少了返工,節約了研發成本。采用三維CAD技術,機械設計時間縮短了近1/3。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能通過快速重構,得到一種全新的機械產品,大大提高了工作效率。
3計算機輔助設計在材料加工中的應用
材料加工CAD技術是傳統材料加工技術與計算機技術、控制技術、信息處理技術等相結合的產物,是材料加工和技術進步和標志。材料加工CAD又可分為鑄造成形CAD、塑性成形CAD、焊接成形CAD、注射成型CAD以及模具CAD等幾個方面:
3.1 鑄造成形CAD
包括鑄造工藝CAD以及鑄造工裝(模具/模板)CAD。前者的主要功能有鑄造澆注系統設計,冒口補縮系統設計,冷鐵的設計,砂芯的設計,鑄造分型面的確定,加工余量的確定,起模斜度的確定,開放澆注系統庫、冒口庫、冷鐵庫、芯頭庫的建立,工藝圖的標注與打印等,可以實現鑄造工藝的快速準確設計。另外,基于有限分析的優化技術在CAD系統配套使用,例如充型過程模擬、凝固過程模擬、應力應變分析、微觀組織模擬等,為制定合理的鑄造工藝起到了有力的指導作用。
鑄件棄型流動與凝固過程數值模擬在短短十余年的發展過程中,由二維到三維,由簡單到復雜,由工作站到微機,由實用化到商品化,為鑄造生產提供越來越重要的指導作用。華中科技大學推出的商品化三維模擬軟件華鑄CAD。這些鑄造模CAD軟件在鑄造生產中取得了顯著的效益。已覆蓋了鑄鋼、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、鑄鋁和鑄銅等各類鑄件,大到一二百噸,小到幾千克,無論是解決縮孔和縮松,還是優化澆冒口結構,提高生產效率,改進浮渣等方面,都發揮了明顯的作用。
3.2 塑性成形CAD
包括冷沖模、沖裁模、彎曲模、拉伸模以及鍛造模設計CAD。隨著工業技術的發展,產品對模具的需求愈來愈多。傳統的模具設計與制造方法不能適應工業產品及時更新換代和提高質量的要求。因此,國外先進工業國家對模具CAD/CAM技術的開發非常重視。早在20世紀60代的初期,國外一些飛機和汽車制造公司就開始了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系統,并將其應用于模具的設計與制造。目前,應用CAD/CAM技術較普遍的為美、日、德等國。日本豐田汽車公司于1965年將數控用于模具加工。20世紀80年代初期開始用覆蓋件沖模CAD/CAM系統。該系統包括設計覆蓋件的NTDFB和CADET軟件和加工凸、凹模的TINCA軟件。利用坐標測量儀測量粘土模型,并將數據送入計算機。將所得圖形經平滑處理后,再把這些數據用于覆蓋件設計、沖模的設計與制造。該系統有較強的三維圖形功能,可在屏幕
上反復修改曲面形狀,使工件在沖壓成形時不致產生工藝缺陷,從而保證了模具和工件的質量。模具型面的模型保存在數據庫中,TINCA軟件可利用這些數據,進行模具型面的數控加工。美國的Diecomp公司開發的計算機輔助級進模設計系統PDDC,可以完成冷沖模設計的全過程,包括從輸入產品和技術條件開始設計出最佳樣圖,確定操作順序、步距、空位、總工位數,繪制帶料排樣圖,輸入模具裝配圖和零件圖等,比傳統設計提高功效8倍以上。在優化設計方面,利用有限元技術的應力應變分析在塑性成形CAD中已獲得較為普遍應用。
我國模具CAD/CAM的研究與開發始于20世紀70年代末,發展也很迅速。到目前為止,先后通過國家有關部門鑒定的有精沖模、普遍沖裁模、級進模、汽車覆蓋模、輥鍛模、錘鍛模和注塑模等CAD/CAM系統。但直到現在有些系統仍處于試用階段,尚未在生產中推廣應用。為迅速改變我國模具生產的落后面貌,今后應繼續加速模具CAD/CAM的研究開發和推廣應用工作。
3.3焊接成形CAD 目前,在焊接結構生產的各個環節中計算機得到廣泛應用。90年代初,國際焊接學會將這類應用概括為“計算機輔助焊接技術”(CAW)。現在CAW已不限于焊接結構和接頭的計算機輔助設計、焊接工裝計算機輔助設計、焊接工藝計算機輔助計劃、焊接工藝過程計算機輔助管理等以計算機軟件為主的許多方面,而且還涵蓋了焊接過程模擬、焊接工藝過程控制、傳感器以及生產過程自動化等與計算機應用有關的方面。
20世紀80年代提出了計算機集成制造系統的概念。可以認為,CIMS是從訂貨到加工、直至發貨的全部過程的各個步驟都可以從計算機中及時得到必需的信息集成系統。焊接CIMSA系統,自20世紀90年以來在造船、橋梁、建筑、汽車等行業中得到了一些應用。以船舶生產為例,設計人員首先要根據設計標準和用戶要求進行初步設計,然后在對結構強度、剛度分析的基礎上,還要考慮制造能力,再進行分段的詳細設計。這些工作可運用CAD、CAE等軟件來實現。焊接生產的計劃管理與裝配焊接過程設計,則通過計算機的CAPM和CAPP系統來實現。
3.4 注射成型CAD 包括產品圖模具型腔圖的尺寸轉換、標準模架與典型結構的生成、模具零件圖和總培育圖的生成、模具剛度與強度校核、設計進程管理、模具成本分析與計算等。注射模工藝分析已成熟的商品化軟件,可以預測注射成型流動和保壓階段的壓力場、溫度場、應
力應變場和凝固層的生成,從而有效地指導實際生產。
在西方先進工業國家,注射模CAD/CAE/CAM技術的應用已非常普遍。公司之間模具訂貨所需的塑料制品資料已廣泛使用電子文檔,能否具有接受電子文檔的模具CAD/CAM系統已成為模具企業生存的必要條件。當前代表國際先進汪洋的注射模CAD/CAE/CAM的工程應用具體表現在如下方面:
(1)基于網絡的模具CAD/CAE/CAM集成化系統開始使用。英國Delcam公司在原有軟件DUCT5的基礎上,為適應最新軟件發展及實際需求,向模具行業推出了可用于注射模CAD/CAM的集成化系統。該系統覆蓋了幾何建模、注射模結構設計、反求工程、快速原型、數控編程及測量分析等領域。系統的每一個功能既可獨立運行,又可通過數據接口作集成分析。
(2)微機軟件在模具行業中發揮著越來越重要的作用。在90年代初,能用于注射制品幾何造型和數控加工的模具CAD/CAM系統主要是在工作站上采用UNIX操作系統開發和應用,如在模具行業中應用較廣的美國Pro/E、UGII、CADDS5,法國CATIA、EUCLID和英國的DUCT5等。隨著微機技術的飛速進步,在90年代后期,基于Windows操作系統的新一代微機軟件,如Solid Works、Solid Edge、MDT等嶄露頭角。這些軟件不僅在采用NURSB曲面三維參數化特征造型等先進技術方面繼承了工作站級CAD/CAM軟件的優點,并且在Window風格、動態導航、特征樹、面向對象等方面具有工作站級軟件所不能比擬的優點,深得使用者的好評。
(3)模具CAD/CAE/CAM系統的智能化程度正逐步提高。當前,面向制造、基于知識的智能化功能現已成為衡量模具軟件先進性和實用性的重要標志之一。許多軟件都在智能化方面做了大量的工作。如以色列Cimatron公司的注射模專家系統,能根據脫模方向優化成分模面,其設計過程實現了加工參數的優化等,這些具有智能化的功能可顯著提高注射模的生產率和質量。
(4)三維設計與三維分析的應用和結合是當前注射模技術發展的必然趨勢。在注射模結構設計中,傳統的方法是采用二維設計,即先將三維的制品幾何模型投影為若干二維視圖后,再按二視圖進行模具結構設計。這種沿襲手工設計的方式已不能適應現代化生產的集成化技術的要求,在國外已有越來越多的公司采用基于實體模型的三維模具結構設計。與此相適應,在注射過程模擬軟件方面,也開始由基于中性層面的二維分析方工式向基于實體模型的三維分析方式過渡,使三維設計與三維分析的集成得以實現。
參考文獻
[1]王先逵.計算機輔助制造[M].北京:清華大學出版社,2008 [2]蔡漢明,陳清奎.機械CAD/CAM技術[M].北京:工業出版社,2005 [3]姚英學,蔡穎.計算機輔助設計與制造[M].北京:高等教育出版社,2002 [4]唐承統, 閻艷.計算機輔助設計與制造[M].北京:北京理工大出版社,2008 [5]劉德平,劉武發.計算機輔助設計與制造[M].北京:化學工業出版社,2007 [6]李超.CAD/CAM實訓—CAXA軟件應用[M].北京:高等教育出版社,2003 [7] Zeid,Ibrahim.CAD/CAM theory and practice[M]: McGraw-Hill College,1991 [8]Brahim Rekiek,Alian Delchambre.Assembly Line Design[M].Springer,2006
第五篇:波爾多液在果樹生產中的應用
波爾多液在果樹生產中的應用
波爾多液是由硫酸銅、石灰和水配制成的天藍色懸膠體,其有效成分是堿式硫酸銅,是一種常用的保護性殺菌劑,具有藥效持久、耐雨水沖刷、原料便宜、病菌不易產生抗性等優點,被廣泛應用于果樹病害防治。但如果配制、使用不當,也會給果樹生產造成損失,因此,使用時應注意一些事項。1 波爾多液的成分
波爾多液成分為硫酸銅、石灰和水,因噴施對象不同,硫酸銅和石灰的比例不同,根據二者比例,波爾多液可分為等量式(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)五種。波爾多液中硫酸銅越多,石灰越少,殺菌力越強,抵抗雨水沖刷力越弱,殘效期越短;反之,殺菌力越弱,抵抗雨水沖刷力越強,殘效期越長。2 波爾多液的配制方法 2.1 兩液法
用一半水溶解硫酸銅,一半水溶解生石灰,然后將二者同時倒入第三容器,邊倒邊攪拌。2.2 稀銅濃灰法
用大量水溶解硫酸銅,少量水溶解石灰,再將稀硫酸銅緩緩倒入濃石灰中,邊倒邊攪拌。質量好的波爾多液應呈懸膠體狀態,天藍色,微堿性,PH值7.5左右。3 配制時注意事項 3.1 選擇優質的原料
石灰要選用色白、質輕、塊狀的優質生石灰,若用消石灰,用量要增加30%;硫酸銅要選用藍色、有光澤的硫酸銅結晶體,含有紅色或綠色雜質的粉末狀硫酸銅不能使用。3.2 選擇合適的容器
配制波爾多液時不能使用鐵、鋁等金屬器皿,以免發生置換反應,可選用木制或水泥等非金屬器皿。
3.3選擇正確的配制程序
配制波爾多液時,兩液溫度不能高于氣溫;用稀銅濃灰法配制時,嚴禁將濃石灰倒入稀硫酸銅中,否則,易產生藥害。另外,波爾多液要隨配隨用,不可久置,更不能過夜。無論用哪種方法配制波爾多液,都要將硫酸銅和石灰溶解后的殘渣過濾干凈,以免發生藥害。4 使用時注意事項
4.1 根據樹種、品種選擇合適的波爾多液配方比例
在各類果樹中核果類、柿、蘋果、梨等對銅離子較敏感,其中柿最敏感,應選用多量式高倍波爾多液,硫酸銅:石灰:水為1:3~4:400~600;蘋果、梨一般用多量式波爾多液,硫酸銅:石灰:水為1:3:200~250;棗樹上用倍量式波爾多液,硫酸銅:石灰:水為1:2:150~200;蘋果中的金冠、紅玉、喬納金使用波爾多液易產生果銹;桃、李、杏等核果類果樹生長期不能使用波爾多液,否則導致早期落葉;葡萄對石灰較敏感,一般用半量式或少量式波爾多液,硫酸銅:石灰:水為1:0.5~0.7:200~240。
4.2 根據果樹生育期、天氣狀況確定是否使用波爾多液
波爾多液為保護性殺菌劑,應在果樹發病前噴施,在果實采收前20-25天停止施用,以免污染果面;幼果期不能使用,可用鋅銅波爾多液代替,其配比為硫酸鋅:硫酸銅:石灰:水為0.5:0.5:1:180~200;有霧天氣、或葉片上露水未干時、或雨前不能使用,夏季應在晴朗天氣、下午5時以后噴施。4.3 注意藥劑的合理混用
波爾多液為堿性農藥,不能與克螨特、多菌靈、托布津、三氯殺螨醇、代森銨、代森鋅、代森錳鋅、甲霜靈、殺螟松等絕大多數農藥混用;不能與防落素、赤霉素、多效唑、2,4-D、矮壯素、乙烯利等植物生長調節劑混用;不能與硼砂(酸)、磷酸二氫鉀等葉面肥混用。與上述藥劑和肥料交替使用如間隔期過短,會發生反應而降低藥效或完全失效。波爾多液能與0.2%~0.3%尿素混用,但應隨配隨用;與馬拉硫磷、對硫磷、水胺硫磷、殺螟硫磷混用時,也應隨混隨用;還能與敵百蟲混用。4.4 一旦產生藥害,及時挽救
蘋果中的金冠、紅玉、喬納金幼果期使用易產生果銹,誤噴后應立即噴施防銹靈解救;若噴后遇雨,應在雨后加噴一次稀石灰水;如已產生藥害,首先要進行葉面噴肥或噴施植物生長調節劑,濃度低于常規濃度,要立即澆水施肥,中耕松土,為根系創造良好的土壤環境,增強根的吸收能力,并且在秋季增施優質有機肥。