[发明专利]一种制造过程碳效率评估方法

权利要求书

1.一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据制造系统的特点，定义制造过程系统边界，并进行碳排放源清单分析；

2)依据碳排放源属性特点，对制造过程中碳排放源进行分类，同时根据制造过程物料、能耗和工艺信息，定义对应的碳源广义特性函数，建立制造过程的物料碳排放、能源碳排放、过程碳排放和总碳排放模型；

3)结合制造过程工艺参数，从加工工时和材料去除两个维度，定义制造过程工时碳效率和材料去除碳效率，并分别建立其计算模型；

4)结合制造过程实际情况，提出工时碳效率定额和材料去除碳效率定额。

2.根据权利要求1所述的一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：步骤3)中所述制造过程工艺参数包括切削参数、工件材料、刀具参数和工艺条件。

3.根据权利要求1所述的一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：在步骤2)中，所述物料碳排放是指在物料生产过程中产生的碳排放，物料包括原材料和辅助材料，辅助材料包括切削液和润滑液，物料碳广义特性函数为：

其中：为第i种物料碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第i种物料的消耗量；为原材料碳排放特性函数，ρ₁为原材料密度，x₁为原材料体积；为刀具碳排放特性函数，ρ₂为刀具材料密度，x₂为该工序折算的刀具材料消耗体积；为切削液碳排放特性函数，x₃为在切削液使用周期内，该工序折算的平均消耗切削液的量；为润滑液碳排放特性函数，x₄为在润滑液使用周期内，该工序折算的平均消耗润滑液的量；

所述能源碳排放指所消耗的各种能源在生产过程中产生的碳排放，能源碳广义特性函数为：

其中：为第j种能源碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第j种能源的消耗量；为电能碳排放特性函数，P_sb为制造过程中设备的待机功率，P_idle为设备的空载功率，P_cut为设备的切削功率，t_sb、t_idle和y₁分别为设备待机时间、设备空载时间和切削时间；为压缩空气碳排放特性函数，y₂为压缩空气消耗体积；为自来水碳排放特性函数，y₃为自来水消耗体积；

所述过程碳排放指生产过程中燃料燃烧、辅助材料相互化学作用以及切屑、废切削油液和废刀具后期处理产生的碳排放，过程碳广义特性函数为：

其中：为第k种直接排放或废弃物碳排放的碳源广义特性函数，表示该工序第k种直接排放或废弃物的量；为待处理废切屑碳排放特性函数，z₁为待处理废切屑的量；为该工序折算待处理废切削液碳排放特性函数，z₂为待处理废切削油液的量；为该工序折算待处理磨损废刀具碳排放特性函数，z₃为待处理废刀具的量。

4.根据权利要求3所述的一种制造过程碳效率评估方法，其特征在于：在步骤2)中，制造过程中物料碳排放、能源碳排放、过程碳排放和总碳排放计算公式如下：

物料碳排放：

其中：CE_m为制造过程中物料碳排放，为对应第i种物料的碳排放系数；

能源碳排放：

其中：CE_r为制造过程中能源碳排放，为第j种能源的碳排放系数；

过程碳排放：

其中：CE_p为制造过程中工艺过程碳排放，为第k种直接排放/废弃物的碳排放系数；

总碳排放：