綠色制造理念的機(jī)械制造工藝

郭昌鵬

摘 要：現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展、工業(yè)水平的進(jìn)步，人們的生活水平都獲得了很大的提高，社會生產(chǎn)力也因此進(jìn)步很快，但是工業(yè)的發(fā)展也給環(huán)境帶來了一定的破壞，所以綠色制造這個理念也就應(yīng)運而生了。綠色制造就是一種把對環(huán)境產(chǎn)生的影響也考慮在內(nèi)的一種現(xiàn)代化的制造模式，這也是未來制造業(yè)的必然趨勢。該文先闡述了綠色制造這一概念然后對一些基本類型進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：綠色制造 機(jī)械制造 工藝技術(shù) 綠色設(shè)計

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0122-02

在人類進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)化社會以來，面對的3個主要問題就是環(huán)境、人口和資源，這3個問題都不容小覷，人類面臨的危機(jī)已經(jīng)與日俱增，其中環(huán)境問題已經(jīng)對人類的生存和進(jìn)一步的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的威脅。機(jī)械制造業(yè)在持續(xù)進(jìn)步，與此同時，也要開始重視對環(huán)境和生態(tài)的保護(hù)。要把對環(huán)境產(chǎn)生的影響和在資源上計算的效益都考慮在內(nèi)，這樣就形成了綠色制造的概念，對這一概念進(jìn)行貫徹，對實現(xiàn)資源無害化和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展都有著重要作用。

1 綠色制造這一概念的含義

綠色制造是一個新興概念，根據(jù)其所注重的理念，又有數(shù)個別的名稱，比如清潔制造、環(huán)境意識制造和生態(tài)制造。綠色制造是指把對環(huán)境的影響和資源的有效利用都綜合考慮在內(nèi)，來貫穿產(chǎn)品的整個生命周期的各個環(huán)節(jié)，從正式制造前的原料提煉、材料選擇和設(shè)計，到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)和包裝，還有之后的使用、維修和報廢回收，把對環(huán)境的污染和對資源的消耗都降到最低。這種模式就可以在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時，也兼顧對環(huán)境和資源的保護(hù)。綠色制造理念下的制造工藝的基礎(chǔ)仍然是傳統(tǒng)工藝技術(shù)，首先同樣是對產(chǎn)品的功能質(zhì)量和成本進(jìn)行確保，然后把環(huán)境和資源這兩個因素都納入綜合考慮之中，產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)的整個周期都減少對環(huán)境的污染，同時對資源的使用和能源的消耗也壓到最低。

2 綠色制造理念下，工藝技術(shù)的幾種類型

2.1 對能耗進(jìn)行降低的工藝技術(shù)

首先可以在降低能耗方面對加工工藝進(jìn)行改造。目前降低能耗的主要辦法一般是減磨或者采用低能耗的工藝。在機(jī)械做功的過程中，總是要消耗大量能量的。這些能量一部分會轉(zhuǎn)化為有用功，但是其余的部分就會被作為無用功消耗掉了。而這些消耗的能量一方面是不必要，另一方面是會造成有害的損失。損失掉的這部分能量帶來的害處是多方面的，首先可以因為摩擦損失掉一部分能量而造成精加工緊固帶的下降；引起震動和噪音，進(jìn)而對周圍的環(huán)境造成污染，對工藝系統(tǒng)的安全可靠性帶來破壞，在嚴(yán)重的時候?qū)Σ僮髡叩娜松戆踩矔a(chǎn)生威脅。

2.2 對資源消耗進(jìn)行降低的工藝技術(shù)

在具體的生產(chǎn)過程中，我們也可以對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的諸多組成要素進(jìn)行簡化，從而達(dá)到節(jié)約材料的效果。想要實現(xiàn)對資源的節(jié)約，可以從兩個方面入手，設(shè)計方面和工藝方面。首先在設(shè)計上，可以通過例如對設(shè)計技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化等途徑來對原材料的利用率進(jìn)行提高，優(yōu)化設(shè)計，減輕零件重量，簡化結(jié)構(gòu)以減少零件的數(shù)量。在工藝方面，可以依靠高新科技，刀具和材料選用新型規(guī)格，增強(qiáng)刀具的使用周期；逐步減少切削液的使用直至取消，以求減少加工廢物的排量，來降低對環(huán)境的污染；并且通過新的技術(shù)對毛坯制造技術(shù)進(jìn)行改良優(yōu)化，以求達(dá)到加工余量的減少，綜合以上因素共同促成原材料消耗的降低。

2.3 兼顧環(huán)境保護(hù)的工藝藝術(shù)

在具體的生產(chǎn)進(jìn)行中，也可以通過一定的技術(shù)來降低或者消除對環(huán)境和生產(chǎn)者有影響的物質(zhì)，這種技術(shù)就是環(huán)境保護(hù)型工藝技術(shù)。通過輸入，通過技術(shù)手段來獲得輸出，就是生產(chǎn)，在目標(biāo)產(chǎn)品以外，生產(chǎn)加工過程中往往還會產(chǎn)生一些其他的物質(zhì)，這些物質(zhì)可能是廢氣，可能是廢液，也可能是廢渣和噪聲，這些物質(zhì)對環(huán)境和生產(chǎn)者都會產(chǎn)生不良的影響。從機(jī)械制造的設(shè)計階段就開始進(jìn)行全面管理，末端的治理技術(shù)也要重視起來，這樣就能積極預(yù)防污染產(chǎn)生，可以有效達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

3 綠色制造理念下，如何具體改造制造工藝

3.1 以綠色設(shè)計理念為先導(dǎo)

在綠色使用技術(shù)進(jìn)行研發(fā)時，研究人員需要進(jìn)行注意的是要對產(chǎn)品的生命周期進(jìn)行掌握，原因是綠色理念上的設(shè)計使用決定了產(chǎn)品的生命周期，這是機(jī)械制造過過程中較為重要的一環(huán)。綠色設(shè)計在概念體現(xiàn)上，也會被歸類為環(huán)保設(shè)計、生態(tài)設(shè)計等。這些技術(shù)的研發(fā)直接體現(xiàn)了環(huán)境的生態(tài)設(shè)計與使用，會在設(shè)計的過程中將產(chǎn)品的功能發(fā)揮與使用壽命進(jìn)行體現(xiàn)，綠色設(shè)計，顧名思義是讓產(chǎn)品的生產(chǎn)與設(shè)計細(xì)節(jié)上彰顯出綠色理念，可以讓產(chǎn)品的使用并行性與可回收性得到體現(xiàn)。在對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該得到考慮的是讓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與其他細(xì)節(jié)都可以得到科學(xué)的規(guī)劃，讓產(chǎn)品的各個細(xì)節(jié)都可以對環(huán)保的屬性進(jìn)行體現(xiàn)。但是在實際的設(shè)計過程中要將各個環(huán)節(jié)的銜接進(jìn)行重點考慮，防止出現(xiàn)的誤差過大影響機(jī)械的使用。

3.2 選擇綠色原材料

選擇綠色原材料是實現(xiàn)綠色制造的前提條件。綠色制造理念下的原材料不僅要具備較強(qiáng)的適用性能，而且還需符合機(jī)械制造工藝基本特性的要求，并與環(huán)境保持良好的協(xié)調(diào)性。因此，在選擇機(jī)械制造原材料時，應(yīng)把握好以下幾個事項。

（1）盡量選擇可再生的原材料，以便于及時回收，從而提高資源利率，實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

（2）盡量選擇環(huán)境兼容性強(qiáng)的原材料，有毒、有害、輻射性強(qiáng)的材料盡可能不使用，以降低環(huán)境的污染性，減少產(chǎn)品毀棄物，提高材料回收率，確保生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

（3）盡量選擇原料豐富，成本低、污染小的原材料，少選用價格昂貴、污染大的材料，以節(jié)約資源，降低成本，保護(hù)環(huán)境。

3.3 采用綠色工藝技術(shù)，例如少無切削加工技術(shù)

該技術(shù)目前被廣泛運用于機(jī)械工業(yè)中。隨著各種新技術(shù)、新工藝的迅猛發(fā)展，精密鑄造、冷擠壓、直接沉積等成型技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用逐漸成熟起來，并逐步從接近零件形狀向精密成形、仿形方向深入發(fā)展。采用這種技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工技術(shù)，對于不需要機(jī)械加工的成形件可直接使用，這樣既能夠減少傳統(tǒng)毛坯制造時的能耗、物耗，提高資源利用率，同時又能夠縮短產(chǎn)品的制造周期，降低產(chǎn)品生產(chǎn)費用。

3.4 建立有效合理的監(jiān)督機(jī)制

監(jiān)督機(jī)制要形成立體的監(jiān)督體系才能行之有效，系統(tǒng)外部之間的互相監(jiān)督、系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行自我監(jiān)督、來自社會各界的監(jiān)督和相關(guān)部門進(jìn)行行政和法律層面的監(jiān)督都很重要。其實立體的綠色監(jiān)督機(jī)制又根據(jù)參與主體分為軟硬兩種，軟監(jiān)督一般強(qiáng)調(diào)以民眾作為監(jiān)督的主體，硬監(jiān)督則是通過法律法規(guī)進(jìn)行強(qiáng)制性監(jiān)督。兩種監(jiān)督方式聯(lián)合起來，幾大監(jiān)督角度組成立體監(jiān)督網(wǎng)，才能更完善地實行綠色制造理念。

4 結(jié)語

綠色制造這個理念已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到越來越廣泛的重視，機(jī)械制造業(yè)的模式也會脫離舊有的傳統(tǒng)制造模式，而向新穎的綠色制造模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變。但作為一個新鮮的理念，綠色制造仍然不夠完善，在技術(shù)上還需要進(jìn)步，還需要有效手段來提升資源利用率、降低能源消耗、加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，以求讓機(jī)械制造這個行業(yè)更好地為社會進(jìn)步起到自己的作用。

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