制造加強(qiáng)企業(yè)能效評價(jià)、制造系統(tǒng)能量效率已成為制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急.例如,美國能源部專門設(shè)立了以制造企業(yè)生產(chǎn)過程的能量效率作為首要目標(biāo)的工業(yè)評價(jià)中心該中心依托美國29所高校,與美國工業(yè)部門聯(lián)手,已在15000多家美國企業(yè)中實(shí)施了工業(yè)能源審計(jì)和工業(yè)評價(jià)建議項(xiàng)目[3].

機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分.但過去人們總認(rèn)為單臺機(jī)械設(shè)備能量消耗不大,特別是與鋼鐵、化工等流程領(lǐng)域的設(shè)備相比較,能耗相對較小,因而學(xué)術(shù)界對其重視不夠,導(dǎo)致其研究不夠.

近年來,隨著機(jī)械制造業(yè)能源消耗問題和環(huán)境影響問題的日益嚴(yán)峻,學(xué)術(shù)界和企業(yè)界均對機(jī)械制造業(yè)能量消耗問題進(jìn)行了重新分析和認(rèn)識.以機(jī)床為例,多篇文獻(xiàn)的分析結(jié)果均表明[4]:機(jī)床量大面廣,能量消耗總量巨大,并且有效能量利用率很低,因而節(jié)能潛力很大.不僅如此,美國麻省理工學(xué)院Gutowski[5]的研究結(jié)果表明,機(jī)床能量消耗所帶來的CO2等的環(huán)境排放也是令人震驚的.

因此,近年來,機(jī)械制造系統(tǒng)能效評價(jià)問題引起了學(xué)術(shù)界的廣泛重視.如2009年9月,在愛爾蘭都柏林大學(xué)召開了第26屆國際制造會議(internationalmanufacturingconference,IMC26),將"能源效率與低碳制造"作為會議主題,提出"為了確保制造業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展,必須準(zhǔn)確評價(jià)制造過程與系統(tǒng)的能量消耗狀況"[6].2011年8月,第28屆IMC會議再次強(qiáng)調(diào)能量消耗優(yōu)化對可持續(xù)發(fā)展的重要性,并設(shè)有一個(gè)能量監(jiān)控和分析的分會場,專門討論制造過程的能量消耗評價(jià)和研究[7].此外,第18屆CIRP生命周期工程國際會議論文集《制造可持續(xù)性的全球本土解決方案》中提出,將能效分析作為制造可持續(xù)性實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)手段并于2012年4月30日發(fā)布了 稿;由此可以預(yù)見,不久的將來,機(jī)床的能耗指標(biāo)將成為機(jī)床產(chǎn)品的一個(gè)重要評價(jià)指標(biāo)[9].

綜上所述,機(jī)械制造系統(tǒng)的能效評價(jià)研究已經(jīng)在國際上興起.但是,現(xiàn)有的研究還比較分散,且由于機(jī)械制造系統(tǒng)具有涉及面廣和制造過程復(fù)雜等特點(diǎn),因此機(jī)械制造系統(tǒng)的能效評價(jià)中的許多問題還有待解決.因此,本文在多年研究的基礎(chǔ)上,參考國內(nèi)外大量文獻(xiàn),對機(jī)械制造系統(tǒng)能效評價(jià)的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜述.