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刘志峰:绿色制造的开拓者
文章字数:1707
在工业发展如火如荼的20世纪90年代初期,“节能减排”尚未成为社会热词时,一位学者已悄然投身于“绿色制造”这片未知领域。1994年,当国内机电行业仍以功能与成本为主要导向时,合肥工业大学刘志峰就着手开展“绿色制造”的研究,构建覆盖产品全生命周期的绿色制造技术体系。三十载耕耘,他从理论探索到技术落地,让绿色制造从纸面走向车间,从实验室走进千家万户。
初心:为中国制造注入“绿色基因”
“制造业的未来,必是环境友好、节约资源与高效节能的融合。”刘志峰这样形容自己的研究初衷。他带领团队创新提出了融合模块化设计、可拆解设计与可回收设计等绿色设计理论与方法,编写出版的国内第一本绿色制造领域书籍《绿色设计与绿色制造》,成为多所高校的教科书;参编了国家标准《产品生态设计通则》《干切削加工》等;在国内外高水平期刊发表论文150余篇,出版《绿色制造理论方法及应用》《绿色设计与绿色制造》等学术著作8部。有效促进了绿色制造知识的传播与普及,相关成果在企业得到了推广应用,培养了一批从事绿色制造研究的行业领军人才。
家电产品量大面广,受欧盟相关指令(如WEEE(WasteElectricalandElec-tronicEquipment ,报废电子电气设备指令)、RoHS(Restriction of Hazard-ousSubstances,限制在电气和电子设备中使用某些有害物质的指令)、ErP(Ener-gy-RelatedProducts,能效指令)等的影响,出口受到严重影响,其绿色制造就成为2000年前后必须解决的“卡脖子”技术难题。在产品设计阶段,刘志峰带领团队研究开发的“家电产品绿色设计平台”“面向产品全生命周期的绿色设计冲突消解系统”等软件系统,紧密结合家电产品设计流程,帮助企业应对欧美环保指令,节约了开发时间,提升了产品的绿色性能。在产品使用阶段,针对冰箱产品的噪声大和能耗高等困扰行业多年的难题,刘志峰没有选择“修修补补”,而是另辟蹊径:他提出多目标协同优化的降噪设计方法,在保证制冷效果与成本可控的前提下,成功降低了风冷冰箱的噪声;在风门角度控制、多温区控温等技术方面实现了突破,有效降低产品能耗。在产品废弃回收阶段,研究高效拆解工艺方法、开发压缩机回收再利用工艺与装备、热固性和热塑性塑料回收工艺方法等,有效提升了废旧家电产品的回收利用效率,取得了良好的应用效果。
攻坚:为工程机械“赋予第二次生命”
生锈的巨型履带、油污遍布的发动机——工程机械的再制造,曾是行业难以逾越的壁垒。刘志峰带领团队在行业内首次搭建了涵盖用户、制造商、经销商等跨组织的再制造协同管理平台,打通了全生命周期信息追溯的“任督二脉”。建立了基于微观损伤与几何精度的废旧件质量状态评估准则,提出了基于“剩余强度-应力集中”的微观损伤检测方法,发明了大型构件几何精度在线检测方法及装备,较国外同类产品检测精度提升2倍、效率提升10倍以上,实现了废旧大型构件质量状态精准高效评估。研究成果帮助国内知名企业开展大型关键构件再制造,综合利用率超80%,带动产值7.7亿。
超越:让中国装备走向世界
大吨位液压机、重型起重机……这些“国之重器”一直是能耗大户。刘志峰提出“能量短回路调控”技术,通过低损传动、高效驱动与精准检测,将机电液系统能效提升25%,势能利用率提高20%;该项技术已在国内部分机床企业得到了应用,产品能效平均提升20%,为机床、工程机械行业的节能减排提供了强有力的技术支撑。
在汽车领域,刘志峰团队开发了生命周期碳排放分析系统,与中国汽车材料数据系统(CAMDS)系统无缝对接,为国内众多知名车企提供碳数据管理支持,实现了汽车产品从设计到报废各环节碳排放数据可追溯;通过材料数据共享,推动供应链低碳转型;确保汽车产品符合国际碳标签认证趋势,提升产品国际市场认可度和国际竞争力。“每一辆车的碳足迹,都关系着企业的国际竞争力和行业的未来。”他说。这套系统正成为中国汽车低碳转型的“数字引擎”。
扎根大地,静待春华。从理论奠基到技术落地,从家电到重工,刘志峰团队的成果已获国家科技进步奖二等奖1项、省部级一等奖6项。但他始终谦逊:“绿色制造不是一个人的事业,而是一群人永远的责任。”如今,他依然奔波于实验室与企业之间,带着团队研发绿色设计理论、绿色制造工艺与装备,实现成果的产业化。他说:“中国制造的未来,应是绿色的、智慧的、永续的。”而这,正是他三十年如一日坚守的初心。
(全媒体记者 黄文静)
初心:为中国制造注入“绿色基因”
“制造业的未来,必是环境友好、节约资源与高效节能的融合。”刘志峰这样形容自己的研究初衷。他带领团队创新提出了融合模块化设计、可拆解设计与可回收设计等绿色设计理论与方法,编写出版的国内第一本绿色制造领域书籍《绿色设计与绿色制造》,成为多所高校的教科书;参编了国家标准《产品生态设计通则》《干切削加工》等;在国内外高水平期刊发表论文150余篇,出版《绿色制造理论方法及应用》《绿色设计与绿色制造》等学术著作8部。有效促进了绿色制造知识的传播与普及,相关成果在企业得到了推广应用,培养了一批从事绿色制造研究的行业领军人才。
家电产品量大面广,受欧盟相关指令(如WEEE(WasteElectricalandElec-tronicEquipment ,报废电子电气设备指令)、RoHS(Restriction of Hazard-ousSubstances,限制在电气和电子设备中使用某些有害物质的指令)、ErP(Ener-gy-RelatedProducts,能效指令)等的影响,出口受到严重影响,其绿色制造就成为2000年前后必须解决的“卡脖子”技术难题。在产品设计阶段,刘志峰带领团队研究开发的“家电产品绿色设计平台”“面向产品全生命周期的绿色设计冲突消解系统”等软件系统,紧密结合家电产品设计流程,帮助企业应对欧美环保指令,节约了开发时间,提升了产品的绿色性能。在产品使用阶段,针对冰箱产品的噪声大和能耗高等困扰行业多年的难题,刘志峰没有选择“修修补补”,而是另辟蹊径:他提出多目标协同优化的降噪设计方法,在保证制冷效果与成本可控的前提下,成功降低了风冷冰箱的噪声;在风门角度控制、多温区控温等技术方面实现了突破,有效降低产品能耗。在产品废弃回收阶段,研究高效拆解工艺方法、开发压缩机回收再利用工艺与装备、热固性和热塑性塑料回收工艺方法等,有效提升了废旧家电产品的回收利用效率,取得了良好的应用效果。
攻坚:为工程机械“赋予第二次生命”
生锈的巨型履带、油污遍布的发动机——工程机械的再制造,曾是行业难以逾越的壁垒。刘志峰带领团队在行业内首次搭建了涵盖用户、制造商、经销商等跨组织的再制造协同管理平台,打通了全生命周期信息追溯的“任督二脉”。建立了基于微观损伤与几何精度的废旧件质量状态评估准则,提出了基于“剩余强度-应力集中”的微观损伤检测方法,发明了大型构件几何精度在线检测方法及装备,较国外同类产品检测精度提升2倍、效率提升10倍以上,实现了废旧大型构件质量状态精准高效评估。研究成果帮助国内知名企业开展大型关键构件再制造,综合利用率超80%,带动产值7.7亿。
超越:让中国装备走向世界
大吨位液压机、重型起重机……这些“国之重器”一直是能耗大户。刘志峰提出“能量短回路调控”技术,通过低损传动、高效驱动与精准检测,将机电液系统能效提升25%,势能利用率提高20%;该项技术已在国内部分机床企业得到了应用,产品能效平均提升20%,为机床、工程机械行业的节能减排提供了强有力的技术支撑。
在汽车领域,刘志峰团队开发了生命周期碳排放分析系统,与中国汽车材料数据系统(CAMDS)系统无缝对接,为国内众多知名车企提供碳数据管理支持,实现了汽车产品从设计到报废各环节碳排放数据可追溯;通过材料数据共享,推动供应链低碳转型;确保汽车产品符合国际碳标签认证趋势,提升产品国际市场认可度和国际竞争力。“每一辆车的碳足迹,都关系着企业的国际竞争力和行业的未来。”他说。这套系统正成为中国汽车低碳转型的“数字引擎”。
扎根大地,静待春华。从理论奠基到技术落地,从家电到重工,刘志峰团队的成果已获国家科技进步奖二等奖1项、省部级一等奖6项。但他始终谦逊:“绿色制造不是一个人的事业,而是一群人永远的责任。”如今,他依然奔波于实验室与企业之间,带着团队研发绿色设计理论、绿色制造工艺与装备,实现成果的产业化。他说:“中国制造的未来,应是绿色的、智慧的、永续的。”而这,正是他三十年如一日坚守的初心。
(全媒体记者 黄文静)