Original title: Posuzování vlivu na životní prostředí při konstrukci výrobních strojů z pohledu emise vybraných skleníkových plynů
Translated title: Assesment of the Environmental Impact in the Design of Production Machines in Terms of Greenhouse Gas Emissions of Selected
Authors: Krbalová, Maria ; Pačaiová,, Hana (referee) ; Demeč, Peter (referee) ; Blecha, Petr (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2016
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Předložená dizertační práce je zaměřena na hodnocení vlivu výroby strojírenských materiálů, používaných v konstrukci výrobních strojů, na životní prostředí. Ekologický profil stroje jako takového se zakládá již ve fázi vypracování jeho konstrukčního návrhu. Jedná se nejenom o volbu parametrů budoucího stroje a materiálů, ze kterých bude vyroben, ale také o technologie použité při jeho výrobě a podmínky provozu hotového stroje (spotřeba energie a provozních kapalin). Práce se detailně zabývá analýzou vlivu konstrukce výrobního stroje na životní prostředí a to z pohledu výroby materiálů, jež uvedený stroj tvoří. Výstupem z provedené analýzy je metodika hodnocení konstrukce stroje z pohledu emisí skleníkových plynů. Vytvořena metodika umožňuje posouzení ekologického profilu výrobního stroje a jeho případnou úpravu ještě během předvýrobní etapy. V první části práce je uvedena analýza současného stavu legislativy v oblasti boje proti klimatickým změnám, snížení energetické náročnosti výrobků a zvýšení energetické účinnosti výrobních strojů. V této části práce je uveden popis metod, které byly použity k dosažení jednotlivých cílů dizertační práce. Dále je zde uvedena analýza výrobního stroje jako systému konstrukčních uzlů, plnicích určité funkce, a popis použitých základních strojírenských materiálů. Druhá část práce se věnuje analýze ekologických dopadů konstrukčního procesu výrobního stroje. Je zde popsán samotný postup konstruování a vliv konstrukce stroje na životní prostředí. Dále následuje popis životního cyklu výrobního stroje a podrobná analýza emisí nežádoucích látek emitovaných během předvýrobních fází životního cyklu stroje (tj. v průběhu těžby surovin a výroby materiálů). Z této analýzy byly odvozeny jednotlivé složky předvýrobních fází, které jsou zdroji emisí nežádoucích látek (např. emisí skleníkových plynů). Práce rovněž obsahuje analýzu životního cyklu těchto složek předvýrobních fází a popis výroby elektrické energie, jako nejzákladnější složky jakékoliv fáze životního cyklu výrobku. Jsou zde uvedeny výpočty množství jednotlivých druhů paliv, které je potřeba pro výrobu 1 MWh elektrické energie, a množství oxidu uhličitého vyprodukovaného během výroby elektrické energie. Třetí část práce obsahuje vytvořené modely výrobních procesů základních strojírenských materiálů a výpočty s nimi spojených emisí vybraných skleníkových plynů. Praktickým výstupem této části práce je metodika umožňující posouzení dopadů na životní prostředí konstrukce stroje z pohledu strojírenských materiálů použitých v jeho konstrukci. The presented doctoral thesis is focused on environmental impact assessment of basic engineering materials used in a production machine construction. Ecological profile of the machine itself develops already in the phase of its design. It is not only about the choice of future machine parameters and materials that it is built from, but also about technologies used for its manufacture and operation conditions of the finished machine (consumption of energy and service fluids). The thesis occupies in detail with environmental impact analysis of the production machine design from the viewpoint of material production that mentioned machine consists of. The output from the performed analysis is methodology for evaluating of machine design from the viewpoint of greenhouse gas emissions. Created methodology enables evaluating of machine ecological profile and its possible adjustments even during pre-production stage. In the first part of the thesis the analysis of current legislation in the field of fighting against climate changes, reducing of products energy consumption and increasing of production machines energy efficiency is presented. Also in this part of the thesis description of methods that were used to achieve thesis goals is stated. Furthermore analysis of production machine as a system of structural components that fulfil the certain functions and description of used basic engineering materials are presented. The second part of the thesis is devoted to environmental impact analysis of the production machine design process. There the design process and environmental impact of machine design are described. This is followed by description of production machine life cycle and detailed analysis of undesirable substances emissions emitted during pre-production phases of machine life cycle (i.e. during the raw materials extraction and materials production). From this analysis the particular constituents’ pre-production phases which are sources of undesirable substances emissions (e.g. greenhouse gas emissions) were derived. The thesis also includes analysis of these constituents’ life cycles and description of electric power generation as a basic constituent of any phase of product life cycle. In this part of the thesis calculations of particular fuel type’s amounts that is required to produce 1 MWh of electric power and carbon dioxide amount produced during electric power generation are presented. The third part of the thesis contains created models of manufacturing processes of basic engineering materials and calculations of related emissions of selected greenhouse gases. The practical output from this part of the thesis is methodology that enables environmental impact assessment of machine design from the viewpoint of engineering materials used in its construction.
Keywords: Emission; greenhouse gases; Life Cycle Assessment (LCA); machine tool life cycle; Emise; Life Cycle Assessment (LCA); skleníkové plyny; životní cyklus stroje

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/63144

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-256573


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses