20世紀(jì)以來(lái)，資源、環(huán)境問(wèn)題正對(duì)人類(lèi)社會(huì)生存與發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。世界各國(guó)政府紛紛制定了各類(lèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)引導(dǎo)社會(huì)行為，同時(shí)全球性的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整呈現(xiàn)出新的綠色戰(zhàn)略趨勢(shì)?！吨袊?guó)制造2025》中確立了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針。2015年，中央政治局會(huì)議上提出“綠色化”，將“四化”戰(zhàn)略變成“五化”戰(zhàn)略。可以看出，制造業(yè)整體已向資源利用合理化，廢棄物產(chǎn)生少量化，對(duì)環(huán)境無(wú)污染或少污染的方向發(fā)展。面向生態(tài)和環(huán)境的綠色制造技術(shù)就在這樣的環(huán)境下產(chǎn)生，并已經(jīng)成為現(xiàn)代制造的一個(gè)重要領(lǐng)域。綠色制造就是最大限度的節(jié)約資源和能源，減少環(huán)境污染，有利于人類(lèi)生存而使用的各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、制造工藝、回收利用等基于全生命周期思維的系統(tǒng)技術(shù)的總稱(chēng)。

研究方向三：再制造工程理論、關(guān)鍵技術(shù)與裝備

再制造是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以廢舊產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)跨越式提升為目標(biāo)，以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，來(lái)修復(fù)、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱(chēng)。再制造是一種高端再資源化模式，通過(guò)修復(fù)技術(shù)和再制造規(guī)范，使報(bào)廢零部件達(dá)到媲美新品的狀態(tài)。由于再制造能夠有效降低產(chǎn)品在整個(gè)生命周期里的成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)，日益受到企業(yè)及社會(huì)的重視。

再制造不是簡(jiǎn)單的翻舊換新，而是基于性能失效分析、壽命評(píng)估等分析基礎(chǔ)上，采用了一系列相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)。研究再制造工程理論、關(guān)鍵技術(shù)與裝備，可以從再制造檢測(cè)技術(shù)及工藝、壽命評(píng)估技術(shù)、再制造綠色清洗工藝、再制造高效修復(fù)工藝技術(shù)及裝備、復(fù)合再制造工藝技術(shù)、再制造設(shè)計(jì)理論方法等方面入手。

合肥工業(yè)大學(xué)綠色設(shè)計(jì)與制造工程研究所一直以汽車(chē)、工程機(jī)械等產(chǎn)品及其關(guān)鍵零部件為研究對(duì)象，研究以磁記憶檢測(cè)和X射線為代表的再制造毛坯檢測(cè)技術(shù)及工藝，開(kāi)展再制造毛坯無(wú)損拆解與表面變形層研究，分析機(jī)械零部件再制造修復(fù)技術(shù)，提出了主動(dòng)再制造設(shè)計(jì)的基本理論體系和應(yīng)用模式。具體如下：

1)再制造無(wú)損檢測(cè)技術(shù)：基于Proto X射線殘余應(yīng)力分析儀，搭建面向再制造的無(wú)損檢測(cè)平臺(tái)，開(kāi)展再制造涂覆層殘余應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)研究。同時(shí)應(yīng)用磁記憶檢測(cè)原理和新型GMR傳感器，研究再制造零件的疲勞累積損傷與缺陷檢測(cè)方法。

2)機(jī)械零部件無(wú)損拆解及表面改善技術(shù)：針對(duì)再制造預(yù)處理中再制造毛坯常常出現(xiàn)的大過(guò)盈配合拆解以及表面變性層問(wèn)題，研究服役條件下再制造毛坯外場(chǎng)作用下的無(wú)損拆解機(jī)制，以及再制造毛坯變性層外場(chǎng)作用下的性能恢復(fù)機(jī)制。

3)機(jī)械零部件再制造修復(fù)技術(shù)：針對(duì)關(guān)鍵部件(如變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)、電動(dòng)機(jī)等)，分析其再制造的可行性。針對(duì)其關(guān)鍵失效部位，采用先進(jìn)的工藝技術(shù)對(duì)其進(jìn)行再制造修復(fù)，使其達(dá)到新品的性能標(biāo)準(zhǔn)。

4)主動(dòng)再制造理論及方法：針對(duì)由于再制造毛坯不確定性所造成工程瓶頸問(wèn)題，創(chuàng)新性地提出“主動(dòng)再制造”的理念。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)出發(fā)，分析零部件設(shè)計(jì)信息與產(chǎn)品服役失效特性的映射關(guān)系，提出主動(dòng)再制造時(shí)機(jī)調(diào)控與設(shè)計(jì)方法。

研究方向四：機(jī)電產(chǎn)品生命周期評(píng)估理論與方法

生命周期評(píng)估(Life Cycle Assessment, LCA)是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品全生命周期環(huán)境影響的技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括：目的與范圍的確定、清單分析、影響評(píng)價(jià)和結(jié)果解釋。生命周期評(píng)價(jià)主要通過(guò)確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來(lái)評(píng)估產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動(dòng)造成的環(huán)境負(fù)載，或者能源材料利用和廢棄物排放的影響以及分析環(huán)境改善的方法。

生命周期評(píng)估主要是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)。研究機(jī)電產(chǎn)品生命周期評(píng)估理論與方法，主要應(yīng)從產(chǎn)品生命周期評(píng)估理論與方法體系、產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響因素識(shí)別、生命周期評(píng)估系統(tǒng)信息模型、生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以及評(píng)估軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面入手。

合肥工業(yè)大學(xué)綠色設(shè)計(jì)與制造工程研究所一直以電子電器、汽車(chē)等產(chǎn)品及其關(guān)鍵零部件為研究對(duì)象，開(kāi)展了生命周期評(píng)估系統(tǒng)信息模型的研究，分析了生命周期評(píng)估中數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)獲取和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，建立了生命周期綠色制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。具體如下：

1)機(jī)電產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響模型：對(duì)冰箱產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期環(huán)境影響分析評(píng)價(jià)，從技術(shù)層面提高冰箱產(chǎn)品的環(huán)境屬性。提出汽車(chē)生命周期設(shè)計(jì)模型，從概念設(shè)計(jì)階段考慮汽車(chē)生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)，以滿足汽車(chē)綠色屬性要求。

2)機(jī)電產(chǎn)品生命周期能耗軟件：研發(fā)了產(chǎn)品生命周期能耗分析軟件，包括原材料生產(chǎn)、加工制造、使用、回收這四個(gè)階段的能耗計(jì)算界面，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期能耗信息的添加、刪除、修改、計(jì)算等功能。

3)汽車(chē)整車(chē)LCA模型：與相關(guān)車(chē)企合作對(duì)汽車(chē)整車(chē)生命周期環(huán)境影響進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提供改善汽車(chē)整車(chē)全生命周期環(huán)境影響的方法。提升生產(chǎn)企業(yè)對(duì)整車(chē)及其關(guān)鍵零部件生產(chǎn)的全生命周期(包括原材料選取、生產(chǎn)加工、使用和回收處理等環(huán)節(jié))環(huán)境影響意識(shí)。

4)汽車(chē)材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)：研發(fā)了汽車(chē)材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)。主要包含RRR計(jì)算模塊、汽車(chē)材料信息模塊、拆解回收模塊等多個(gè)模塊。軟件簡(jiǎn)單易使用，可快速完成部署實(shí)施，可協(xié)助相關(guān)法律法規(guī)的認(rèn)證，如ELV、GADSL、汽車(chē)可再利用率認(rèn)證等。

綠色制造是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要技術(shù)支撐，綠色制造的研究與應(yīng)用時(shí)不我待。除了綠色制造的硬件技術(shù)外，尚需要在綠色制造標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、綠色產(chǎn)品的質(zhì)量保障體系、綠色設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)、生命周期分析技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)、綠色制造的人才培養(yǎng)等方面開(kāi)展更深入、更系統(tǒng)的研究。