摘要：机械加工过程碳排放分析是低碳制造(Low carbon manufacturing, LCM)技术发展、创新及应用的基础。针对加工过程中的离散性、动态性及加工设备的高度非线性特点,同时为充分反映多设备、多工艺特征下的各类外部、内部事件对加工过程碳排放的影响,提出一种基于离散事件系统规范(Discrete event system specification,DEVS)的机械加工过程碳排放多粒度动态模型与仿真方法。基于对加工过程层级结构及碳排放特性的分析,采用DEVS分层阶梯建模方法,并结合信息控制下的加工运行机制及调度规则,构建设备层、工作组层、工艺链层的碳排放多粒度动态模型。以某全数控磨床尾架主轴的加工过程为例,基于Eclipse平台下的CD++Builder插件设计了各层次DEVS仿真模型,并通过所开发的仿真应用程序,对模型及方法进行了验证。该方法对于构建规范化、形式化的加工过程碳排放模型,实现加工过程各层级碳排放的实时动态分析与预测、定量评估低碳加工单元具有较广阔的应用前景。

关键词：低碳制造 碳排放 离散事件系统规范 实时动态 多粒度建模 

单位：武汉科技大学机械自动化学院; 重庆大学机械传动国家重点实验室