基于綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝

劉杰

【摘 要】 機(jī)械制造業(yè)為人類帶來(lái)了財(cái)富，同時(shí)又對(duì)生存環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。綠色制造就是為消除和避免制造業(yè)經(jīng)濟(jì)惡性發(fā)展的后果，尋求新的發(fā)展戰(zhàn)略而提出的新概念。分析綠色制造的涵義及主要內(nèi)容，列舉了綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝類型，提出了推進(jìn)綠色制造工藝的策略。

【關(guān)鍵詞】 綠色制造；制造工藝；對(duì)策

【Abstract】 Machinery manufacturing brings wealth to mankind. At the same time， it causes serious pollution to the living environment. Green manufacturing is a new concept proposed to seek new development strategies to eliminate and avoid the consequences of the malignant development of the manufacturing economy. Analyze the meaning and main content of green manufacturing， enumerate the types of mechanical manufacturing processes under the concept of green manufacturing， and propose strategies for advancing green manufacturing processes.

【Key words】 Green manufacturing；Manufacturing process；Countermeasures

機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展為人類的生存與發(fā)展提供了巨大的經(jīng)濟(jì)來(lái)源，同時(shí)，機(jī)械制造業(yè)又對(duì)人類的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。綠色制造理念是秉承綠色理念，推廣綠色技術(shù)，完善綠色制度，從源頭上解決環(huán)境污染問(wèn)題，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

1. 綠色制造的內(nèi)涵及綠色制造理念的主要內(nèi)容

1.1 綠色制造的內(nèi)涵。

綠色制造（Green Manufacturing），又稱清潔制造、環(huán)境意識(shí)制造、無(wú)浪費(fèi)制造等。傳統(tǒng)制造業(yè)是將可用資源（包括能源）通過(guò)制造過(guò)程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的工業(yè)產(chǎn)品或生活消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。綠色制造是指產(chǎn)品從原料冶煉、毛坯制造、材料選擇、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、使用和維修到報(bào)廢回收等整個(gè)生命周期過(guò)程中，全面考慮環(huán)境和資源因素，對(duì)資源的消耗量最少，對(duì)環(huán)境的污染最小，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化的現(xiàn)代制造模式。

1.2 綠色制造理念的主要內(nèi)容。

綠色制造充分考慮了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，減小產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，提高資源利用率。綠色制造的主要內(nèi)容包括以下幾方面：

第一，機(jī)械綠色設(shè)計(jì)建模；第二，機(jī)械材料的選擇；第三，機(jī)械產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)；第四，機(jī)械產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)；第五，機(jī)械產(chǎn)品的成本設(shè)計(jì)；第六，機(jī)械產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)；第七，機(jī)械產(chǎn)品使用的安全保護(hù)設(shè)計(jì)。以上述七項(xiàng)內(nèi)容為基礎(chǔ)，以綠色制造的原則為根本，綜合考慮機(jī)械產(chǎn)品生命周期中的技術(shù)、環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)性等各種因素，提高機(jī)械產(chǎn)品對(duì)用戶、企業(yè)、社會(huì)的功用，減小對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，肩負(fù)起企業(yè)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2. 綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝類型

綠色制造工藝技術(shù)就是在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，再與材料科學(xué)、表面技術(shù)、控制技術(shù)等新技術(shù)相結(jié)合的具有先進(jìn)性的制造工藝技術(shù)。綠色制造工藝技術(shù)分為：資源節(jié)約型工藝、能源節(jié)省型工藝和環(huán)境保護(hù)型工藝三個(gè)類型。

2.1 資源節(jié)約型的工藝技術(shù)。

資源節(jié)約型的工藝技術(shù)是指在生產(chǎn)過(guò)程中簡(jiǎn)化工藝流程、減少原材料消耗的工藝技術(shù)。從設(shè)計(jì)和工藝兩方面著手，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源。在設(shè)計(jì)方面，通過(guò)減少零件數(shù)量、減輕零件重量、優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)提高原材料利用率；在工藝方面，通過(guò)優(yōu)化毛坯制造技術(shù)、少無(wú)切屑加工技術(shù)、干式加工技術(shù)、新型特種加工技術(shù)等減小材料消耗。

2.2 能源節(jié)省型工藝技術(shù)。

加工過(guò)程中要消耗大量的能量，這些能量一部分轉(zhuǎn)化為有用功，而大部分則轉(zhuǎn)化為其它能量形式而消耗掉。消耗掉的能量總是伴隨著各種各樣的有害損失。如何減少消耗的能量帶來(lái)的有害損失是加工過(guò)程中亟須解決的主要問(wèn)題。減磨、降耗或選用低能耗工藝是現(xiàn)階段采用的主要方法。

2.3 環(huán)保型工藝技術(shù)。

生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)輸入輸出系統(tǒng)，當(dāng)給系統(tǒng)輸入加工過(guò)程所要求的各要素時(shí)，系統(tǒng)輸出最終目標(biāo)產(chǎn)品外，還會(huì)輸出對(duì)環(huán)境、操作者等有影響或危害的物質(zhì)，如廢液、廢氣、皮渣、噪聲等。環(huán)保型工藝技術(shù)最為有效的方法是在工藝沒(méi)計(jì)階段全面考慮，積極預(yù)防污染的產(chǎn)生，同時(shí)增加末端治理技術(shù)。

3. 推進(jìn)綠色制造工藝的策略

機(jī)械制造過(guò)程中，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)維護(hù)，到報(bào)廢回收各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生資源消耗和環(huán)境污染。因此，要想推行綠色制造工藝，就必須從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、材料選擇、工藝技術(shù)和產(chǎn)品的處理等方面人手，落實(shí)綠色制造理念。

3.1 開(kāi)發(fā)綠色設(shè)計(jì)思路。

綠色設(shè)計(jì)也可稱作生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、生命周期設(shè)計(jì)或環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)。主要針對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境等進(jìn)行初期設(shè)計(jì)。充分考慮環(huán)保問(wèn)題，以環(huán)境保護(hù)為原則，開(kāi)發(fā)綠色設(shè)計(jì)思路。綠色設(shè)計(jì)具有先進(jìn)的系統(tǒng)性，所涉及的范圍更加廣泛，包括材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、拆卸回收設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等。只有采取系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，才能讓生產(chǎn)商在生產(chǎn)前更加熟悉產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)、回收等環(huán)節(jié)中要注意的生產(chǎn)細(xì)節(jié)，通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的相互配合，促使生產(chǎn)商及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前排除潛在危險(xiǎn)，對(duì)不足之處進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)，最重實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、降低能耗和環(huán)境保護(hù)的目的。

3.2 選取綠色原料。

原材料的選取決定著綠色生產(chǎn)的最終實(shí)現(xiàn)。綠色制造需要綠色選料，所選材料不僅要有良好的適用性，同時(shí)也要滿足制造工藝特性以及與環(huán)境有較好地協(xié)調(diào)性。在滿足綠色材料標(biāo)注的前提下，我們要優(yōu)先選用可再生材料和回收材料；同時(shí)，選用低成本、低污染和環(huán)境兼容性好的材料，以此做好綠色生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作。

3.3 引進(jìn)綠色工藝技術(shù)。

在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，從技術(shù)層面人手，以降低生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗和減少環(huán)境污染為目的，積極選用耗材少、耗能低、廢棄少、污染小的加工工藝技術(shù)，保證綠色生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)。當(dāng)前，我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)主要采用的綠色工藝主要有：精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等。

3.4 完成產(chǎn)品綠色處理。

綠色處理主要是指在產(chǎn)品使用報(bào)廢后，通過(guò)回收再生產(chǎn)的方法制造成新產(chǎn)品的處理方法。綠色處理是以保障處理后的產(chǎn)品質(zhì)量為前提條件，要求生產(chǎn)商在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之初就充分考慮產(chǎn)品的回收利用與再生產(chǎn)問(wèn)題，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中加入便于回收再生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加大技術(shù)投入，加強(qiáng)再生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的綠色處理。

4. 結(jié)束語(yǔ)

綠色工藝以成為發(fā)展生態(tài)工業(yè)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，被眾多生產(chǎn)制造管理者所重視。綠色工藝尚屬新興概念，還存在著很多混淆和難以理解的地方。因此，需要政府、企業(yè)、科研院校和多學(xué)科各門(mén)類密切配合，完成綠色制造多目標(biāo)性與跨學(xué)科性的深入研究，實(shí)現(xiàn)理論和技術(shù)上的深遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號(hào)] 1619-2737（2018）01-25-678