[发明专利]基于层次分析法的砂型铸造过程的绿色预警方法

说明书

本发明公开了基于层次分析法的砂型铸造过程的绿色预警方法，包括以下步骤：对砂型铸造过程进行多目标监测，获得各项资源消耗的数据；判断单个工序的各个资源消耗数据是否在相应的绿色预警指标范围内，并处理；资源消耗数据均进行归一化处理；利用层次分析法，获得资源消耗数据的资源权重及环境权重；获得工序资源综合值及环境综合值，砂型铸造过程资源综合值及环境综合值；判断工序资源综合值及环境综合值、砂型铸造过程资源综合值及环境综合值是否在相应的绿色预警指标范围内，并处理。本发明能够用于指导开发砂型铸造过程监测报警系统，对资源进行监测，实现资源预警、环境预警，为砂型铸造过程的绿色化提供了可使用的方法。

【技术领域】

本发明涉及砂型铸造过程绿色预警的技术领域，特别是基于层次分析法的砂型铸造过程的绿色预警方法的技术领域。

【背景技术】

鄢威等人针对目前国内外的研究主要集中在机械加工系统绿色性的后期评价，缺乏前期诊断方法和工具的现状下，于《制造业自动化》期刊上发表题为“基于GA-BP的机械加工系统绿色预警模型及应用”的论文。该论文首先分析了模型预警指标体系的构建原则与选取、量化方法；其次，利用遗传算法和BP神经网络(GA-BP)混合算法建立了机械加工系统绿色性(资源消耗和环境排放特性)预警模型。但是，对于砂型铸造过程，由于其工序复杂，各个工序内的过程亦很复杂，从而使得消耗源头及排放众多，该方法难以直接适用。

目前，随着经济的发展，环境资源日益遭到破坏，为实现经济的可持续发展，需要保护环境，节约资源。我国2009年铸件年产量3530万吨，至2010年已经达到3960万吨，已连续10年居世界第一，从业人员大约200万人，但从企业规模、产业集中程度、污染排放、综合质量、成本、能耗、效益和清洁生产等方面看远非铸造强国，我国还处于全球产业链分工的中、低端状态。同时，国务院于2015年审议通过了《中国制造2025》，其中五大工程中的工业强基工程和绿色制造工程均强调了节能的重要性。工业强基工程中提出制定和实施与国际先进水平接轨的环保及节能标准，同时全面推行绿色制造，持续提高绿色低碳能源使用比率；绿色制造工程中提出组织实施传统制造业能效提升、清洁生产、节水治污、循环利用等专项技术改造，开展重大节能环保、资源综合利用、再制造、低碳技术产业化示范。

因而，面对现在铸造所存在的资源消耗大、环境污染大且需求大的现状，需要一种切实有效的能应用于砂型铸造的节能减排方法，面向《中国制造2025》中的绿色制造工程建设，实现砂型铸造的绿色化。

层次分析法是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。层次分析法可用于面向节约资源和保护环境的不同目标，确定各资源的权重，从而用于预警判断。针对砂型铸造过程资源消耗类型繁多、过程复杂的特点，层次分析法可有效将多资源整合，从而有利于综合判断。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出基于层次分析法的砂型铸造过程的绿色预警方法，能够用于指导开发砂型铸造过程监测报警系统，对资源进行监测，实现资源预警、环境预警，为砂型铸造过程的绿色化提供了可使用的方法。

为实现上述目的，本发明提出了基于层次分析法的砂型铸造过程的绿色预警方法，包括以下步骤：

步骤一：对砂型铸造过程进行多目标监测，获得各项资源消耗的数据：针对砂型铸造过程中的熔化工序、造型工序、制芯工序、砂处理工序、落砂清理工序、辅助工序的资源消耗情况进行多目标监测，监测方法包括人工记录采集和自动实时采集方式；资源消耗的数据包括用电量C_Electricity、天然气使用量C_Gas、原煤使用量C_Coal、用油量C_Oil、焦炭使用量C_Coke、石灰石使用量C_Limestone、石英砂使用量C_Quartz、用水量C_Water、黏土使用量C_Clay、压缩空气使用量C_Air；