20世紀以來，資源、環(huán)境問題正對人類社會生存與發(fā)展造成嚴重威脅。世界各國政府紛紛制定了各類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來引導社會行為，同時全球性的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整呈現(xiàn)出新的綠色戰(zhàn)略趨勢。《中國制造2025》中確立了“創(chuàng)新驅動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本”的基本方針。2015年，中央政治局會議上提出“綠色化”，將“四化”戰(zhàn)略變成“五化”戰(zhàn)略?？梢钥闯?，制造業(yè)整體已向資源利用合理化，廢棄物產(chǎn)生少量化，對環(huán)境無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)代制造的一個重要領域。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，有利于人類生存而使用的各種現(xiàn)代設計方法、制造工藝、回收利用等基于全生命周期思維的系統(tǒng)技術的總稱。
研究方向三：再制造工程理論、關鍵技術與裝備
再制造是以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導，以廢舊產(chǎn)品性能實現(xiàn)跨越式提升為目標，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準則，以先進技術和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，來修復、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術措施或工程活動的總稱。再制造是一種高端再資源化模式，通過修復技術和再制造規(guī)范，使報廢零部件達到媲美新品的狀態(tài)。由于再制造能夠有效降低產(chǎn)品在整個生命周期里的成本和環(huán)境負擔，日益受到企業(yè)及社會的重視。
再制造不是簡單的翻舊換新，而是基于性能失效分析、壽命評估等分析基礎上，采用了一系列相關的先進制造技術。研究再制造工程理論、關鍵技術與裝備，可以從再制造檢測技術及工藝、壽命評估技術、再制造綠色清洗工藝、再制造高效修復工藝技術及裝備、復合再制造工藝技術、再制造設計理論方法等方面入手。
合肥工業(yè)大學綠色設計與制造工程研究所一直以汽車、工程機械等產(chǎn)品及其關鍵零部件為研究對象，研究以磁記憶檢測和X射線為代表的再制造毛坯檢測技術及工藝，開展再制造毛坯無損拆解與表面變形層研究，分析機械零部件再制造修復技術，提出了主動再制造設計的基本理論體系和應用模式。具體如下：
1)再制造無損檢測技術：基于Proto X射線殘余應力分析儀，搭建面向再制造的無損檢測平臺，開展再制造涂覆層殘余應力檢測技術研究。同時應用磁記憶檢測原理和新型GMR傳感器，研究再制造零件的疲勞累積損傷與缺陷檢測方法。
2)機械零部件無損拆解及表面改善技術：針對再制造預處理中再制造毛坯常常出現(xiàn)的大過盈配合拆解以及表面變性層問題，研究服役條件下再制造毛坯外場作用下的無損拆解機制，以及再制造毛坯變性層外場作用下的性能恢復機制。
3)機械零部件再制造修復技術：針對關鍵部件(如變速箱、發(fā)動機、轉向機、電動機等)，分析其再制造的可行性。針對其關鍵失效部位，采用先進的工藝技術對其進行再制造修復，使其達到新品的性能標準。
4)主動再制造理論及方法：針對由于再制造毛坯不確定性所造成工程瓶頸問題，創(chuàng)新性地提出“主動再制造”的理念。從產(chǎn)品設計出發(fā)，分析零部件設計信息與產(chǎn)品服役失效特性的映射關系，提出主動再制造時機調(diào)控與設計方法。
研究方向四：機電產(chǎn)品生命周期評估理論與方法
生命周期評估(Life Cycle Assessment, LCA)是一種評價產(chǎn)品全生命周期環(huán)境影響的技術，對產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的進行評價，包括：目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結果解釋。生命周期評價主要通過確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來評估產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動造成的環(huán)境負載，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。
生命周期評估主要是對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評價。研究機電產(chǎn)品生命周期評估理論與方法，主要應從產(chǎn)品生命周期評估理論與方法體系、產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響因素識別、生命周期評估系統(tǒng)信息模型、生命周期基礎數(shù)據(jù)庫以及評估軟件系統(tǒng)開發(fā)等方面入手。
合肥工業(yè)大學綠色設計與制造工程研究所一直以電子電器、汽車等產(chǎn)品及其關鍵零部件為研究對象，開展了生命周期評估系統(tǒng)信息模型的研究，分析了生命周期評估中數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)獲取和標準化問題，建立了生命周期綠色制造基礎數(shù)據(jù)庫。具體如下：
1)機電產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響模型：對冰箱產(chǎn)品進行全生命周期環(huán)境影響分析評價，從技術層面提高冰箱產(chǎn)品的環(huán)境屬性。提出汽車生命周期設計模型，從概念設計階段考慮汽車生命周期各個環(huán)節(jié)，以滿足汽車綠色屬性要求。
2)機電產(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、回收這四個階段的能耗計算界面，可實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期能耗信息的添加、刪除、修改、計算等功能。
3)汽車整車LCA模型：與相關車企合作對汽車整車生命周期環(huán)境影響進行分析評價，提供改善汽車整車全生命周期環(huán)境影響的方法。提升生產(chǎn)企業(yè)對整車及其關鍵零部件生產(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。
4)汽車材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)：研發(fā)了汽車材料數(shù)據(jù)系統(tǒng)。主要包含RRR計算模塊、汽車材料信息模塊、拆解回收模塊等多個模塊。軟件簡單易使用，可快速完成部署實施，可協(xié)助相關法律法規(guī)的認證，如ELV、GADSL、汽車可再利用率認證等。
綠色制造是我國生態(tài)文明建設的重要技術支撐，綠色制造的研究與應用時不我待。除了綠色制造的硬件技術外，尚需要在綠色制造標準與規(guī)范、綠色產(chǎn)品的質(zhì)量保障體系、綠色設計的軟件平臺開發(fā)、生命周期分析技術與數(shù)據(jù)庫、綠色制造的人才培養(yǎng)等方面開展更深入、更系統(tǒng)的研究。
