制造加强企业能效评价、制造系统能量效率已成为制造业的当务之急.例如,美国能源部专门设立了以制造企业生产过程的能量效率作为首要目标的工业评价中心该中心依托美国29所高校,与美国工业部门联手,已在15000多家美国企业中实施了工业能源审计和工业评价建议项目[3].

机械制造业是制造业的重要组成部分.但过去人们总认为单台机械设备能量消耗不大,特别是与钢铁、化工等流程领域的设备相比较,能耗相对较小,因而学术界对其重视不够,导致其研究不够.

近年来,随着机械制造业能源消耗问题和环境影响问题的日益严峻,学术界和企业界均对机械制造业能量消耗问题进行了重新分析和认识.以机床为例,多篇文献的分析结果均表明[4]:机床量大面广,能量消耗总量巨大,并且有效能量利用率很低,因而节能潜力很大.不仅如此,美国麻省理工学院Gutowski[5]的研究结果表明,机床能量消耗所带来的CO2等的环境排放也是令人震惊的.

因此,近年来,机械制造系统能效评价问题引起了学术界的广泛重视.如2009年9月,在爱尔兰都柏林大学召开了第26届国际制造会议(internationalmanufacturingconference,IMC26),将"能源效率与低碳制造"作为会议主题,提出"为了确保制造业创新与发展,必须准确评价制造过程与系统的能量消耗状况"[6].2011年8月,第28届IMC会议再次强调能量消耗优化对可持续发展的重要性,并设有一个能量监控和分析的分会场,专门讨论制造过程的能量消耗评价和研究[7].此外,第18届CIRP生命周期工程国际会议论文集《制造可持续性的全球本土解决方案》中提出,将能效分析作为制造可持续性实现的重要技术手段并于2012年4月30日发布了 稿;由此可以预见,不久的将来,机床的能耗指标将成为机床产品的一个重要评价指标[9].

综上所述,机械制造系统的能效评价研究已经在国际上兴起.但是,现有的研究还比较分散,且由于机械制造系统具有涉及面广和制造过程复杂等特点,因此机械制造系统的能效评价中的许多问题还有待解决.因此,本文在多年研究的基础上,参考国内外大量文献,对机械制造系统能效评价的特点、研究现状及发展趋势进行了综述.