機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用探究

張　鵬/太原理工大學(xué)

機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用探究

張鵬/太原理工大學(xué)

進(jìn)入新時期以來，得益于我國的社會經(jīng)濟的快速進(jìn)步，工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速，機械制造業(yè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。機械產(chǎn)品的制造一般都是以較低生產(chǎn)成本來獲得較高的經(jīng)濟效益為目的。但是近幾年，人們的環(huán)保意識和資源觀念逐步增強，倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟，在此大環(huán)境下，機械制造業(yè)的發(fā)展也勢必要順應(yīng)時代發(fā)展的需要，遵循環(huán)保理念，支持低碳制造，實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。有鑒于此，本文將基于筆者研究實踐，重點圍繞于機械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用展開探究，以期在提升機械制造行業(yè)經(jīng)濟效益前提下達(dá)到節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的。

機械制造；低碳制造理論；技術(shù)應(yīng)用

一、機械制造業(yè)中的低碳制造理論與技術(shù)概述

低碳制造，顧名思義就是要降低產(chǎn)值消耗，節(jié)能減排，最終達(dá)到低碳的目的。它是一種需要綜合考慮機械生產(chǎn)過程中的碳排放和資源消耗的現(xiàn)代生產(chǎn)模式，貫穿于機械制造業(yè)的生產(chǎn)全過程，關(guān)系到生產(chǎn)制造、資源利用、產(chǎn)品生產(chǎn)、物流運輸?shù)确椒矫婷妫婕疤寂欧帕?、原料開發(fā)、能耗和資源利用的問題。其也是衡量能源和資源利用效率的標(biāo)尺，是評價碳排放結(jié)果對于環(huán)境是否造成污染的有力工具。低碳制造技術(shù)蘊含的內(nèi)容豐富，其中最主要的內(nèi)容就是設(shè)計技術(shù)，在這個設(shè)計的過程中，需要遵循低碳設(shè)計原則和方法，參考低碳評價的數(shù)據(jù)資源，在利用先進(jìn)的設(shè)備基礎(chǔ)上，優(yōu)化制造工藝，整合零部件的再造和生產(chǎn)管理，重視資源的循環(huán)重復(fù)利用，以及廢舊物品的處理技術(shù)等，利用新能源，關(guān)注低碳能源開發(fā)，綜合調(diào)度優(yōu)化，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

二、機械制造業(yè)中的低碳制造理論與技術(shù)重要性分析

就目前情況而言，我國的機械制造業(yè)雖然取得了一定的成就，規(guī)模和產(chǎn)值都很可觀的，但是還是有一些問題，存在部分耗能高、節(jié)能減排技術(shù)較低、能源資源浪費等情況，在低碳制造方面的研究較少，應(yīng)用推廣相對薄弱，低碳制造技術(shù)落后，其中涉及到的生產(chǎn)、管理等體系更新較慢，產(chǎn)能消耗較大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。因此，發(fā)展低碳制造，就要從根本上著手發(fā)展低碳制造，提升技術(shù)，改進(jìn)精細(xì)加工環(huán)節(jié)，將低碳理念貫穿于整個機械制造的全過程，節(jié)能減排，以增強效率，使得資源得到合理化利用。此外，發(fā)展低碳制造，是順應(yīng)國家節(jié)能減排的最新發(fā)展要求的需要，是進(jìn)一步推進(jìn)全面可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。通過低碳技術(shù)的推廣和普及應(yīng)用，有利于改進(jìn)機械制造業(yè)的發(fā)展模式，直接推動其創(chuàng)新發(fā)展，有利于降低環(huán)境污染，減少工業(yè)排放和能源消耗，最終有利于我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的資源優(yōu)化和升級，從而進(jìn)一步的促進(jìn)經(jīng)濟社會的發(fā)展。

三、機械制造業(yè)中的低碳制造技術(shù)應(yīng)用探究

針對機械制造中的低碳制造理論，要想發(fā)展低碳制造技術(shù)，需要在設(shè)計方法上下功夫，理論聯(lián)系實際，本文就提出了如下建設(shè)性的意見，來進(jìn)一步提高低碳制造技術(shù)。

（一）機械制造中各環(huán)節(jié)低碳制造理念貫徹

在機械制造過程中，要將低碳制造理論貫穿到各個環(huán)節(jié)中，比如，資源利用環(huán)節(jié)，促使已有的資源得到優(yōu)化利用，為實現(xiàn)低碳制造提供有利的保障。就低碳制造模式而言，屬于一種綜合型評估形式，全面、客觀地評價能源消耗量、資源利用率。就低碳制造技術(shù)而言，常見的技術(shù)特別多，特別是低碳設(shè)計技術(shù)在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，已有合理化的評價模型，制定了合理化的低碳數(shù)據(jù)庫評估方案等。

（二）模塊化設(shè)計

可以說在機械制造過程中，產(chǎn)品的模塊化設(shè)計技術(shù)是機械制造中比較先進(jìn)和重要的一種低碳制造技術(shù)。在產(chǎn)品制造中，要根據(jù)制造產(chǎn)品的品類、規(guī)格進(jìn)行比較系統(tǒng)的劃分，區(qū)分功能性和非功能性單元，根據(jù)產(chǎn)品的不同規(guī)模和功能劃分成不同模塊，根據(jù)不同需求制造差異化的衡量標(biāo)準(zhǔn)，如此有利于避免機械運行的不便和資源浪費。

（三）輕量化設(shè)計

在機械制造中的低碳制造中，輕量化設(shè)計是一門綜合性比較強的設(shè)計技術(shù)，它涵蓋的要素眾多，主要涉及產(chǎn)品的性能、成本、重量和相關(guān)的配套設(shè)備等等因素，意義重大。實行輕量化設(shè)計有利于降低產(chǎn)品在生產(chǎn)、加工、運輸?shù)确矫娴哪芎?，有利于保護生態(tài)環(huán)境。具體來說，機械制造的輕量化設(shè)計，有助于減少機械制造過程中能源的消耗，降低碳排放量。以德國保時捷汽車公司為例，在新設(shè)計保時捷911這款跑車過程中，就巧妙地利用了輕量化設(shè)計原理，借助對應(yīng)的新技術(shù)有效結(jié)合鋼、鋁合金，設(shè)計出的跑車具有較好的硬度，還減輕了跑車自身的重量，提高了行駛速度，跑車排放的尾氣也得以減少，極大地提高了能源利用率，對環(huán)境的污染也比較小。其次，有利于減少產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的污染物的排放，減低機械制造生產(chǎn)過程的噪音污染，從而提高資源的利用率。此外，機械制造的能源可以運用燃?xì)?、太陽能等新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，采用輕質(zhì)、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗、對環(huán)境污染少的原材料，結(jié)合生產(chǎn)產(chǎn)品的不同特性和新技術(shù)，以降低生產(chǎn)成本，減少能耗，以增加產(chǎn)品的使用性能和可靠性，從而使得資源優(yōu)勢得到最大發(fā)揮。

（四）生態(tài)化設(shè)計

眾所周知，機械制造過程中會排放不同種類的污染物，不管是廢水、廢氣還是廢渣，多少都會對生態(tài)環(huán)境造成不同程度的污染和危害。因此，從生態(tài)角度來說，實行低碳的機械制造有利于保護環(huán)境和降低生態(tài)破壞。低碳制造在完全滿足機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，要盡可能地減少生產(chǎn)對于原材料和能源的消耗。由此可見，在低碳制造中，應(yīng)當(dāng)盡力實行生態(tài)設(shè)計，從保護生態(tài)環(huán)境角度出發(fā)，采用低碳手段改進(jìn)傳統(tǒng)的機械制造業(yè)，選擇生產(chǎn)效率和科技含量高的技術(shù)，選用排放污染物較少的原材料。同時，還需要注重廢棄物和資源的循環(huán)利用，利用先進(jìn)的管理經(jīng)驗和技術(shù)重復(fù)使用和高效利用資源，最終達(dá)到減少生產(chǎn)投入、提高經(jīng)濟效益、保護生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

（五）高速切削技術(shù)地應(yīng)用

就高速切削技術(shù)而言，在進(jìn)一步提高設(shè)備轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，提高設(shè)備切削系統(tǒng)工作效率，使其工作頻率和機床低價固有頻率分開，不要處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系中，有效解決加工硬化等問題。在高速切削技術(shù)作用下，能夠進(jìn)一步降低加工表面的粗糙度，提高加工表面的整體質(zhì)量。更為重要的是，可以加工鋼鐵件，其硬度為HRC45—65，能夠減少該類型鋼鐵件在放電加工、磨削加工方面的工作量，簡化工作流程，提高工工作效率，減少耗損，減少生產(chǎn)成本。

四、結(jié)束語

綜上所述，在機械制造過程中，生產(chǎn)企業(yè)要把經(jīng)濟、生態(tài)效益二者放在同等重要的位置，不能以犧牲周圍環(huán)境為代價獲取更多的經(jīng)濟利潤，要優(yōu)化利用低碳制造理論技術(shù)，提高各方面資源利用率，降低能耗、耗損，能夠和自然環(huán)境和諧相處。以此，促使機械制造業(yè)順利實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，走上資源節(jié)約型、環(huán)境友好型道路，走上健康持續(xù)發(fā)展的道路，擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

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