主管QQ:738052

【2021科创中国“企业创新大家谈”】山东大学机械工程学院院长李剑峰:绿色设计现状及发展趋势2022-06-08 18:45

  10月15日,由中国科学技术协会主办,中国科协企业创新服务中心、泰安市科学技术协会等单位承办的2021“企业创新大家谈”第一期活动,在山东泰安举办。活动围绕“绿色发展与企业创新”主题,展开了深入探讨,助力企业绿色转型发展。

  在主旨报告环节,山东大学机械工程学院院长李剑峰就“绿色设计现状及发展趋势研究与思考”发表演讲。

  全球变暖、空气污染、固体废弃物污染、水资源短缺,其他资源的短缺、大气污染等,这几年出现的种种问题让人们的感受越来越深刻。特别是最近这一个月,国内外,英国、美国、中国的一些省份因为能源紧缺,启动了限电的举措。虽然不一刀切,但是从一个侧面也反映出来,能源确实越来越紧俏,传统的能源被限制。国家发改委对电价进行了新的规范,出台了新的文件政策。这对一些高能耗、高污染的用电大户造成了冲击。

  基于全球的现状,我国提出要推进绿色发展、循环发展、低碳发展,建设美丽中国。要求把绿色发展转化成为新的综合国力和国际竞争的新优势。要加快工业绿色发展,要全面推动绿色制造。

  当下,为什么要提出绿色设计呢?因为企业界无论是机械行业或是其他行业,要想制造,它的前端是要先构思、先谋划、先设计,所以设计是产品制造生产的前端。我国的制造业之所以目前还是跟在世界先进国家后面跑,因为很多的设计都是跟踪、仿造、仿制,我们自己自主知识产权的东西仍然偏少。绿色设计就要从两个大的方面进行考虑,一个是时间领域,另一个是空间领域。时间领域是说一个产品,要从设计、制造、运营、维护,最后到生命终了,服役期过了以后,怎么报废处理,都要进行考虑。所以绿色设计是面向产品全生命周期设计的系统。

  工业方面的主管单位,近几年也开展了绿色制造系统集成工作,比如建造绿色设计和绿色制造的集成平台,突破绿色关键工艺,构建绿色供应链系统等。

  目前国家很重视绿色设计,但还是存在一些问题。缺少绿色设计有机系统和指导方法。比如十年前欧洲采取了一些措施,你卖了这个家电以后,必须负责回收,负责拆解,负责做无害化处理,中国的绿色设计还要进行深入。另外,企业过去没有建设绿色设计的数据库的意识,运行状态、能耗,包括绿色特征,数据提取和应用就比较困难。还有绿色设计软件接口也不统一,随着发展,人们逐渐的把这个接口打通。

  绿色设计的系统集成有绿色方法的集成,还有流程集成,再就是软件集成,主要从这几个方面入口,绿色集成里,比较好理解的就是轻量化设计。有好多单位提出来了,汽车行业搞轻量化设计,装载机工程机械也提出轻量化设计,在零部件的刚度、强度、寿命不降低的情况下,尽可能让产品重量降低。轻量设计有两个途径,一个是材料,原来是钢、铝。现在可用钛合金,钛合金强度很高,重量大概是钢的1/3。另一方面就是结构的优化,通过力学计算再优化,使结构上进行改进,这也是轻量化设计的趋势。

  最近几年,我所在的研究中心参与了一些国家标准制定,还参加国家973、863以及863重点项目,去年承担了国家重点研发制造项目,就是机电产品全生命周期绿色设计使能技术、工具机集成服务平台。除了这个项目以外,取得的成就,建立了基于多环境空间的LCIA评价体系,还有提出基于绿色特征的产品绿色设计方案和表达方法。推出数据库,在全国特别是家电行业已经应用了。对加工制造行业,对工艺参数,对切削加工使的能耗,并且建立了车间层面的绿色生产调度的ETC模型,面向节能的工艺参数多目标优化,病人提出基于机床加工能力匹配度的改进方法,这是前期研究。国家重点研发计划项目是从2020年到2023年底,有十家单位,牵头的课题单位是五家,由企业牵头邀请我当首席,一年多的时间取得了一些进展,目前也遇到一些困难,项目的框架也比较大,瞄准能源行业、机床行业、工程机械、机器人、自动化装备,以现有的企业的系统为基础,开发一些使能工具,通过中间的中台服务,把绿色设计、集成服务的这些包括清单数据、设计知识、方案决策、跨组织协同,和企业现有的产品融合,搞一个集成发展服务平台,这是科技部下达的这个项目的目标,目前有阶段性的进展。(文字整理:金赫)

  对于类似太阳的小质量恒星的吸积盘,天文学家已研究了数十年,其观测和理论结果都较为丰富。

  不久前,中国科学技术大学蒋凝博士领衔的国际研究团队发现了一个疑似将在未来3年内完成并合的超大质量双黑洞系统。

  中国科学技术大学物理学院近代物理系教授张一飞课题组与美国劳伦斯伯克利国家实验室、布鲁克海文国家实验室等单位合作,实现了轻超核寿命目前最精确的测量。

  如果没有史前鱼类的大胆尝试,我们或许永远不会演化出敏锐的听觉。在此基础上,研究团队综述了喷水孔从无颌类到四足动物的演化历程,从而建立起了喷水孔从无颌类的鳃到人类中耳的演化序列。

  俄罗斯科研人员正研发能读取人体生物指标的“智能服装”技术。制造这种服装需要借助激光集成,将传感器集成到石墨烯衬底上,从而获得特殊面料。

  据最新一期《科学进展》报道,美国莱斯大学开发出由可见光而非紫外线(UV)激活的纳米级“钻头”。

  灵动的码垛机器人、自由穿梭的小车、火眼金睛的高速质检机……近日,台湾著名媒体人“吼叔”张孟崇探访九牧5G智慧工厂的一条视频令网友大开眼界。

  十年来,中科院科研人员坚守使命定位,攻坚克难、勇攀高峰,产出了一批具有标志性、引领性的重大创新成果。

  我国科技事业发生了历史性、整体性、格局性重大变化,成功进入创新国家行列,走出了一条从人才强、科技强,到产业强、经济强、国家强的发展道路。

  要发挥科技的渗透性、扩散性、颠覆性作用,为高质量发展提供更多的源头供给、科技支撑和新的成长空间。科技有“无中生有”的作用,新的技术出来就会带动新的产业。

  巨齿鲨曾是地球上最大型的肉食动物之一,生活在2300万到360万年前的海洋中,长度可达20米。

  一项6月1日发表于《科学进展》的研究指出,限制二氧化氮这类氮氧化物的排放,将提高全球农作物产量。

  福建农林大学海峡联合研究院基因组中心教授张积森团队解析了甘蔗细茎野生种(又称割手密)天然同源四倍体Np-X基因组。

  李婧向《中国科学报》介绍,太赫兹探测技术的核心是“超导探测器”,是人类关于星空梦想的基石,更是关键核心技术。

  近日,清华大学机械系现代机构学与机器人化装备实验室研发了一种可在亚厘米级管道中高效运动的管道探测机器人,填补了当前细微管道检修探测设备的短缺,。

  我国是名副其实的种子净进口国,2019年我国种业贸易逆差达2.24亿美元,创新关键技术亟待突破,种源自主可控、种业科技自立自强十分迫切。

  作为科技强国战略的重要内容,高水平科技自立自强的发展程度既取决于科技进步的水平,也取决于伦理对科技的融入状况。从伦理角度评判高水平科技自立自强,有助于激励我国科技发展秉持向善的理念,实现科技增进人类福祉的宗旨。

  盖志琨介绍,从2002年起,研究团队就在浙江长兴志留纪地层中开展野外工作,并在这里找到了一种最为原始的真盔甲鱼化石,并命名为曙鱼(Shuyu)。鱼类的呼吸需求并没减少,因此眼睛后的第一鳃囊(舌颌囊)被改造成了喷水孔,成为吸入水流的主要器官。

  2002年6月1日,国家空间天气监测预警中心(以下简称“空间天气中心”)成立,在我国空间天气业务发展史上写下浓墨重彩的第一笔。 围绕提升基础监测能力,《方案》提出4项具体任务,包括提升空间天气监测规划设计能力、完善空间天气观测网、提升空间天气基础数据产品质量、构建空间天气数据集。