我国能耗和碳排放居世界首位，根据《联合国气候变化框架公约》的要求，中国作为碳排放大国，向全世界发表了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，明确提出2030年需实现单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%的目标。同时，2021年国家主席习近平出席领导人气候峰会并发表重要讲话，正式宣布中国将力争2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”,这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。
制造业作为全球经济发展中一个不可缺少的角色，在将原材料变为产品的制造过程中，以及在产品的使用和处理过程中，产生了大量的能源消耗及废弃物的排放，加剧了全球资源能源紧缺和环境污染问题。机械加工行业是我国制造业的重要支柱产业，长期呈高速粗放式发展，导致能耗总量激增，碳排放控制形势极为严峻，发展绿色制造势在必行。机械加工过程能量消耗主要涉及机床能耗、工艺能耗,以及由多机床与多工艺构成的机械加工车间能耗等方面,并且具有多能量源、多运行状态以及复杂能耗等特性。这对机械加工过程中能耗监测与节能优化提出了挑战。
本书共分为5章，主要内容按机械加工过程能耗概述、能耗监测、能耗建模、机械加工车间能耗评估与能耗优化展开。第1章概述，主要介绍了制造业能耗、机械加工过程能耗及其国内外研究现状；第2章机械加工设备能耗监测,主要介绍了加工设备的能耗构成、多能量源可配置的能耗监测方法及其系统实现；第3章机械加工过程能耗建模,主要从加工设备、加工工艺与加工工件的角度对能耗建模方法进行了介绍；第4章机械加工车间能耗评估，主要介绍了机械加工车间能量流分析、机械加工车间能耗层次化和对象化建模评估方法；第5章机械加工车间能耗优化，主要对机械加工车间能耗优化问题进行了描述，并介绍了机械加工车间能耗优化方法以及相应的能耗优化支持系统。
本书有关研究工作得到国家科技支撑计划、863计划与国家自然科学基金的资助。本书的编写与出版得到国家出版基金项目的支持，在此一并表示由衷的感谢。本书在取材方面力求资料新颖、涉猎面广，文字表述力求简洁，以达到既为读者提供更多新的信息，又能实现通俗易懂的目的。由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，欢迎广大读者批评和指正。
作者
2021年6月
