綠色制造理念下機械制造工藝發(fā)展探究

李俊

（石家莊常豐環(huán)境工程有限公司，石家莊050000）

1 綠色制造內涵與主要內容

1.1 綠色制造內涵

綠色制造也可以叫做清潔制造、環(huán)境意識制造、無浪費制造。綠色制造區(qū)別于簡單地把一些資源通過特定的生產工藝制作成一些可供使用的工業(yè)用品或者生活消費品的傳統制造業(yè)，它是一種經濟效益與社會效益統籌協調進而達到最優(yōu)狀態(tài)的現代制造業(yè)新模式。綠色制造在最初的產品設計、原料選取到產品的制作、包裝直至使用、維修、報廢回收的整個生命周期都要求綜合考慮環(huán)境、資源等多種因素的影響，在不以犧牲環(huán)境為代價的前提下爭取以最少的資源消耗換取最大的經濟效益。

1.2 綠色制造理念內容

由于綠色制造充分考慮到了產品在設計、生產、制造、包裝、使用等整個生命周期對環(huán)境的影響程度，所以它能有效降低產品從設計之初到結束生命周期這一過程對環(huán)境的不利影響，大大提高了資源的利用率。綠色制造的基本內容可以簡單概括為以下幾個方面：建立機械綠色設計模型、選擇機械材料，機械產品可拆卸性能、機械產品可回收性能、成本、數據庫與知識庫、使用安全保護的設計。以綠色制造為基礎，在綜合考慮整個生命周期中機械產品的技術、經濟效益、對環(huán)境的影響等多種因素作用的前提下，才能有效提高企業(yè)的經濟效益、提升用戶的體驗度、增強社會功用，降低生產對環(huán)境的污染程度，同時也使企業(yè)承擔起相應的社會責任，最終實現可持續(xù)發(fā)展。

2 綠色制造理念下的機械制造工藝

2.1 選擇綠色原材料

作為綠色制造的原材料，不僅要保證良好的使用性能，也要符合制造工藝的特點，同時還要保持好與環(huán)境的協調性，選擇合適的原材料既是綠色制造的前提保障，又是實現綠色制造的重要因素[1]。

綠色制造要求選擇材料應考慮以下幾個原則：①優(yōu)先選擇可重復利用、可再生的原材料，大力發(fā)展循環(huán)經濟，實現可持續(xù)發(fā)展；②發(fā)掘價格低、污染少、可替代品多的原材料，減少使用多污染且成本高的原料；③為節(jié)約資源、盡可能實現資源的循環(huán)利用，有效減少廢棄物、降低其對環(huán)境的破壞程度，要多使用兼容性高的材料，減少有毒、有害、有輻射材料的使用量。

2.2 采用先進的成型技術

2.2.1 少無切削加工技術

隨著科技的發(fā)展，以精密鑄造、冷擠壓、直接沉積等為主的成型技術和工程塑料在實踐中的應用逐步成熟，新技術、新工藝使得機械制造從接近零件形狀向精密成形、仿形方向發(fā)展。切削加工的工藝逐步被自由成型替代，某些成型件甚至不用進行機械加工就能直接使用，這些新技術、新工藝既降低了制造過程的能耗、物耗，也有利于縮短產品的制造周期，降低生產成本。

2.2.2 快速成型RP 技術

快速成型（RP-RapidPrototyping）又叫快速原型制造技術，其在三維CAD 數據的基礎上，利用快速成型機把材料組合成實體原型。在去除材料的方法上，它與傳統機械加工完全不同，不論形狀多么復雜的三維實體和零件，在不具備任何刀具、模具及工裝夾具等工具輔助的情況下，它都能迅速而精確地直接制造出來。所以說，該工藝不僅有效節(jié)約了資源，降低了生產成本，減少了制造過程中產生的廢棄物對環(huán)境的破壞，還使得制造新產品樣件的速度得以迅速提高。

2.2.3 綠色切削加工技術

在機械加工過程中，占零件制造成本1/6 的切削液是主要污染源，只有采用綠色切削技術才能有效解決切削液的污染問題。綠色切削加工技術在整個加工過程中綜合分析環(huán)境污染和資源利用的基礎上，爭取以最小的環(huán)境污染和最高的資源利用率來完成生產?，F在，國際上主要在干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等幾個方面對綠色切削加以集中研究，其中，在當前條件下最為可行的是綠色濕式切削的加工方法。加緊研發(fā)新型環(huán)保切削液、如何有效使用切削液及凈化、處理廢液等問題已經迫在眉睫。

作為21世紀一個新的研究方向，綠色切削加工技術備受關注。即使綠色切削技術還有待完善，但干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等技術優(yōu)越性正慢慢顯現，綠色切削必將成為未來綠色制造業(yè)不可分割的一部分。

3 全面推進綠色制造工藝良好發(fā)展的積極對策

在機械制造的實際生產流程中，包括產品設計與生產維護等多個環(huán)節(jié)都會耗費一部分資源，嚴重污染環(huán)境。因此，要綜合考慮各方面的因素，堅持綠色制造理念的指導，逐步完善制造工藝，更好地實現綠色制造工藝。

3.1 秉承綠色發(fā)展、綠色制造的積極理念

隨著經濟發(fā)展，第二產業(yè)地位更加突出，隨之而來的是資源的消耗和環(huán)境的污染。因此，需要將綠色生產工藝全面運用到第二產業(yè)中，樹立綠色發(fā)展、綠色制造的理念。第一，將環(huán)保、綠色地球積極融入到整體行業(yè)當中，這需要國家政策的積極引導，并制定嚴格的環(huán)境保護管理規(guī)范和市場準入標準，嚴格排污管理，工業(yè)三廢經處理達標后才能排放，從根源上優(yōu)化第二產業(yè)。第二，在全社會營造可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的氛圍，并將這一理念植根于民眾心中，提高全員的綠色生產意識，提高人民大眾的環(huán)保意識、監(jiān)督意識，為第二產業(yè)的綠色發(fā)展創(chuàng)造良好的宏觀環(huán)境。

3.2 綠色設計思路的有效開發(fā)

綠色設計是生產發(fā)展的必然結果，被稱為生態(tài)設計或者環(huán)保設計，是一種全生命周期的設計。其設計重點在于關注產品壽命、質量、環(huán)境及各種功能的實現，其中加強了對環(huán)保的重視，以環(huán)保為基本設計理念，對綠色設計全方位開發(fā)。綠色設計是一個系統性、社會性的設計項目，牽涉面極廣，需要多重設計相互配合，相互扶持，如原材料設計、工藝設計、裁剪維護設計以及多重結構設計。因此綠色設計一定要采取系統性的設計思路，在生廠商生產之前，就對產品的特性、質量、規(guī)格、維護、回收、利用和以及全生命周期有所了解，保證生產過程中對細節(jié)的嚴格把關。在各個環(huán)節(jié)相互配合的同時，還要探討生產商存在的問題，務必在未造成損失之前將各項問題加以排除，并對問題點或環(huán)節(jié)加以修正和改進，實現資源的節(jié)約和能源消耗的減少，達到環(huán)境保護的目的[2]。

3.3 全面優(yōu)化綠色制造工藝的各個環(huán)節(jié)

產品從設計、選料、生產、使用、維護到最終的報廢回收，都要進行全面優(yōu)化，充分結合綠色制造工藝理念和手段，這樣才能真正發(fā)揮作用。第一，對設計而言，要做到綠色設計。設計是問題產生的根源，是綠色工藝的首要環(huán)節(jié)，直接決定后續(xù)生產等環(huán)節(jié)。綠色設計就是要把問題倒過來想，也就是要從源頭上全方位考慮生產的各個環(huán)節(jié)以及后續(xù)回收處理等，將環(huán)保設計和產品設計理念進行完美融合，綠色設計是系統性全方位設計，其細致入微地考慮到了生產的各個環(huán)節(jié)，如材料工藝設計、結構設計、運輸設計、維修回收設計等。第二，原材料是生產的基礎，因此綠色生產的前提就是要做到綠色選材。材料不僅要選擇綠色環(huán)保的，還應考慮到原材料與其他工藝設備的匹配性、實用性及其他工藝特性，必須全面通盤考慮，在這些有保證的前提下，可以選擇一些低成本、低消耗的原材料。第三，要想實現綠色工藝就必須梳理制造工藝的各項流程，選擇最佳的工藝方案，打造最優(yōu)的工藝效果。第四，綠色生產還需要綠色處理，我們需要對生產的產品或者廢舊物資進行綠色處理，做到回收再利用。

4 結語

綠色工藝技術是經濟全球化、社會大發(fā)展的必然產物，也是實現機械化生產和可持續(xù)發(fā)展的技術支持和工藝保證。因此，機械制造從業(yè)者要正確認識綠色工藝技術，認識到綠色工藝對現代社會發(fā)展和人民生活水平提升之間的緊密關系，不斷創(chuàng)新綠色工藝技術還需要從業(yè)者進行專業(yè)的學習、研討，潛心研究綠色生產技術，將綠色工藝內化成自己行業(yè)的標桿技術，提升制造業(yè)的綜合競爭力，讓綠色工藝技術真正服務于現代化生產和人民生活，建立有競爭力、影響力的企業(yè)狀態(tài)和行業(yè)態(tài)勢，為整個產業(yè)的發(fā)展奠定多方面的基礎。