綠色制造文獻(xiàn)綜述

作者簡介：吳姝雨（1992—），女，苗族，重慶人，在讀研究生，重慶交通大學(xué)，研究方向：工業(yè)工程。

前言

在上個世紀(jì)，美國、日本和歐洲的一些發(fā)達(dá)國家，經(jīng)濟(jì)都得到了巨大的發(fā)展，市場呈現(xiàn)出一片繁榮的趨勢。而歸根到底，這主要是制造業(yè)的功勞。但是制造業(yè)的發(fā)展會消耗大量的資源，而且還會在一定程度上造成對環(huán)境的污染。制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是人類現(xiàn)在必須面臨的一個重要問題。鑒于此，綠色制造勢在必行。

1.綠色制造的概念

綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)，是一種綜合考慮資源消耗和環(huán)境問題的生產(chǎn)模式。它首先是在美國被提出的。綠色制造的目標(biāo)是盡量減小產(chǎn)品在生命周期的全過程對環(huán)境的破壞，使產(chǎn)品在整個生產(chǎn)過程中都能保證綠色生產(chǎn)。

2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 綠色制造的國內(nèi)研究現(xiàn)狀

自綠色制造被提出以來一直都受到國家、企業(yè)、科研單位的高度重視。到目前為止，在國家相關(guān)基金的大力支持下，國內(nèi)各高校也對綠色制造進(jìn)行了有針對性的研究。

重慶大學(xué)的劉飛教授一直從事綠色制造方面的相關(guān)研究。他通過對一般理論方法的研究，對工藝要素規(guī)劃、工藝過程規(guī)劃、以及工藝評價與決策等方面有自己的一定見解。

合肥工業(yè)大學(xué)也對綠色制造方向進(jìn)行了深入的研究。合肥工業(yè)大學(xué)的研究主要針對對綠色產(chǎn)品設(shè)計理論與方法、產(chǎn)品可拆卸性設(shè)計、綠色產(chǎn)品評價理論等方面。現(xiàn)階段的研究方向有干式切削、廢舊產(chǎn)品回收理論與方法、綠色設(shè)計理論與方法等。

除了高?？蒲袡C(jī)構(gòu)對綠色制造進(jìn)行研究，作為各個領(lǐng)域研究前沿的研究者們也對綠色制造進(jìn)一步進(jìn)行了探索。

袁珊珊從分析綠色制造的內(nèi)涵入手，研究了綠色制造的目標(biāo)及其集成特性，指出綠色制造的必要性。在此基礎(chǔ)上，建立了機(jī)電產(chǎn)品綠色制造集成框架，從綠色資源、綠色生產(chǎn)與綠色產(chǎn)品三個方面對綠色制造進(jìn)行了論述。

尚可超基于綠色制造的基本原理，在分析和比較國內(nèi)外采煤機(jī)齒輪常用材料和加工成本的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)實際情況，研制出能取代該鋼種的新材料，并對其性能及應(yīng)用情況作了進(jìn)一步的研究。

丁豐梅從綠色設(shè)計制造理念出發(fā)，提出了基于綠色制造的干切削刀具材料的選型方法，以及干切削加工工藝規(guī)劃模型設(shè)計方法。嘗試?yán)镁G色制造的相關(guān)技術(shù)解決切削液回收利用、切削噪聲消除等切削加工污染的問題。

牛印寶分析了在綠色制造中處于關(guān)鍵地位的刀具。綠色制造的中心環(huán)節(jié)正是刀具的合理選用。所以他分析了影響刀具評價的因素，提出了刀具評價體系。該體系基于綠色制造的原理，充分考慮了加工的時間、質(zhì)量、成本以及資源消耗等因素而產(chǎn)生。

李先廣建立了齒輪加工過程碳排放計算模型。他所做的這個研究主要是想要了解干式切削齒輪加工過程的碳排放特性。在研究過程中他對加工過程的碳排放特性、資源耗費(fèi)、廢料處置都進(jìn)行了充分的分析。所建立的模型說明干式齒輪生產(chǎn)的成本以及資源消費(fèi)較低而且生產(chǎn)過程環(huán)保，符合綠色制造的生產(chǎn)要求，所以高速干式齒輪加工技術(shù)應(yīng)該首要齒輪制造業(yè)的重視。

綜合上面的研究可以看出，無論是國家、科研單位還是研究個人都非常重視綠色制造。但是目前對綠色制造的研究大都還處在口號宣傳和概念研究的階段。所以當(dāng)務(wù)之急是尋找企業(yè)戰(zhàn)略與綠色制造的結(jié)合點，讓綠色制造真正在企業(yè)中使用起來。

2.2 綠色制造的國外研究現(xiàn)狀

國外的一些研究機(jī)構(gòu)和個人也對綠色制造進(jìn)行了比較深入的研究。

在加拿大女王大學(xué)的Jeswiet J教授對與綠色制造進(jìn)行了充分的研究。他的研究方向包括可持續(xù)設(shè)計；潛在失效模式與后果分析；清潔能源[8]；全球氣候變暖等。

在美國的麻省理工大學(xué)，麻省理工學(xué)院環(huán)境友好制造小組主要研究了：制造過程的環(huán)境分析[9]、產(chǎn)品回收及再制造等。該研究小組是一個專門針對綠色制造的研究團(tuán)體。它主要以產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)的環(huán)境能源問題為研究對象。

在澳大利亞的皇家墨爾本技術(shù)設(shè)計研究院，近年來潛心投入于對綠色制造的研究。主要研究的專題方向為：可持續(xù)材料、可持續(xù)建筑環(huán)境、可持續(xù)產(chǎn)品及包裝、生命周期評價等[10]。

在國外除了學(xué)校的科研機(jī)構(gòu)對綠色制造進(jìn)行研究以外，各個制造業(yè)企業(yè)也在積極研究綠色制造。比如德國的LIEBHERR公司以及美國的GLEASON公司。在最近幾年它們的主要研究方向為具備綠色特性的齒輪加工機(jī)床，在大量投入的推動下，形成了自己的一種競爭優(yōu)勢。它們的產(chǎn)品具有綠色凈化、全數(shù)控及全護(hù)罩防護(hù)等特點。

綜上所述，綠色制造已經(jīng)深入到世界上各個發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，它不僅得到了全世界的認(rèn)可，而且世界各國對其重視程度都非常高。各國為了適應(yīng)技術(shù)環(huán)境的發(fā)展，不在快速發(fā)展的潮流中落后，都爭先恐后開展了對綠色制造的研究，而且研究工作都進(jìn)行得非常深入，并已經(jīng)得到了產(chǎn)業(yè)界的響應(yīng)。

3.結(jié)論

我們生活在一個召喚環(huán)境保護(hù)的時代，在當(dāng)今世界，環(huán)保是當(dāng)之無愧的主題。我國是制造業(yè)大國，可持續(xù)發(fā)展一直是我們發(fā)展的口號，綠色制造無論是對于國家、集體、還是個人都顯得尤為重要。就目前的形勢看來，我國的綠色制造還處于初始階段，但是我們有理由相信，只要有決心，緊跟世界發(fā)展的步伐不斷深入研究，我國的綠色制造技術(shù)一定能促進(jìn)我國機(jī)械工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時實現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的國際化成長。（作者單位：重慶交通大學(xué)研究生部）

參考文獻(xiàn)（References）：

[1]曹華軍，劉飛何，李智勇.面向綠色制造的機(jī)床設(shè)備選擇模型及其應(yīng)用木[J].機(jī)械工程學(xué)報，2004，40（3）.

[2]劉志峰，林巨廣.家電產(chǎn)品的回收設(shè)計[J].機(jī)械設(shè)計與研究，2002，18（4）： 45-47.

[3]袁珊珊，鐘佩思，劉梅，等.機(jī)電產(chǎn)品的綠色制造技術(shù)研究[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2012（4）： 256-258.

[4]尚可超.基于綠色制造的采煤機(jī)齒輪新材料的研究與應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2011，39（4）： 31-32.

[5]丁豐梅，駱軍軍.基于綠色制造的干式切削技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2011（1）： 109-111.

[6]牛印寶，汪永超，王宇.面向綠色制造的刀具評價方案的研究[J].組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)，2014（8）： 1-4.

[7]李先廣，楊勇，李聰波，等.面向綠色制造的干式齒輪加工過程碳排放分析[J].中國機(jī)械工程，2014，16： 010.

[8]Jeswiet J.A Curriculum for Life Cycle Engineering： leading the way[C]//12th CIRP LCE Seminar.2005.

[9]Gutowski T G，Branham M S，Dahmus J B，et al.Thermodynamic analysis of resources used in manufacturing processes[J].Environmental science & technology，2009，43（5）： 1584-1590.

[10]James K，Grant T.LCA of degradable plastic bags[J].Centre for design at RMIT University，2005.