綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用實(shí)踐

王林

摘要：可持續(xù)發(fā)展是人類(lèi)社會(huì)永續(xù)進(jìn)步和繁榮的發(fā)展模式，當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展方向是綠色制造技術(shù)。目前我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品消耗的能源、原材料都很大，而且還造成了極大的浪費(fèi)，同時(shí)還對(duì)環(huán)境造成了污染。本文從機(jī)械制造入手，系統(tǒng)地闡述了綠色制造技術(shù)與綠色制造技術(shù)的概念，并總結(jié)了當(dāng)今世界上的綠色制造技術(shù)的主要研究方向及攻關(guān)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：綠色制造;生命周期評(píng)價(jià);綠色貿(mào)易壁壘;環(huán)境污染

1綠色制造技術(shù)的概念

綠色制造技術(shù)是指在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期過(guò)程中持續(xù)地運(yùn)用科學(xué)的手段實(shí)現(xiàn)一體化、預(yù)防性的環(huán)保戰(zhàn)略，以達(dá)到綜合利用資源和能源，并對(duì)環(huán)境污染最小化，同時(shí)保護(hù)勞動(dòng)者的生命和健康，并能向市場(chǎng)提競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的綠色環(huán)保產(chǎn)品。綠色制造是綜合性考慮環(huán)境影響、資源的高利用率來(lái)生產(chǎn)現(xiàn)代制造模式，是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量成本的前提下，針對(duì)環(huán)境意識(shí)制造、面向環(huán)境的制造。

綠色制造可以使產(chǎn)品的從研發(fā)、生產(chǎn)、使用、報(bào)廢的整個(gè)產(chǎn)品周期中，對(duì)環(huán)境造成最小的影響，資源利用的率達(dá)到最高，最終使綠色產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和人類(lèi)社會(huì)等方面保持可持續(xù)發(fā)展。綠色制造的核心部分是減量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循環(huán)（Recy-cle）、再制造（Remanufacturing）這四個(gè)方面是在綠色產(chǎn)品生命周期過(guò)程中的“4R”理論。1）減量化，從最開(kāi)始的源頭就抓資源的節(jié)約和對(duì)環(huán)境的污染;2）重用，要求生產(chǎn)的綠色產(chǎn)品及其零配件能夠多次重復(fù)利用;3）再生循環(huán)，要求生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品使用完后并能將產(chǎn)品回收再利用，以節(jié)約能源和資源，而不是無(wú)法回收利用的垃圾;4）再制造，以先進(jìn)綠色制造技術(shù)為手段，對(duì)廢舊產(chǎn)品的技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)性能恢復(fù)和提升，本著高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、節(jié)省、環(huán)保為準(zhǔn)則，對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)和改造。

2我國(guó)制造業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)的必要性

我國(guó)制造業(yè)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。在中國(guó)高層發(fā)展論壇上中國(guó)工程院院長(zhǎng)徐匡迪指出，中國(guó)的制造業(yè)必須轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式，使用綠色制造技術(shù)以降低資源、能源的消耗，減少對(duì)環(huán)境的污染。中國(guó)現(xiàn)在的大部分制造業(yè)企業(yè)都是能源消耗大，環(huán)境污染重，資源消耗大，這些因素都嚴(yán)重制約中國(guó)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展，如果僅僅依靠數(shù)量取勝，那么中國(guó)未來(lái)的制造業(yè)必將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。歐盟已出臺(tái)經(jīng)針我國(guó)制造行業(yè)的產(chǎn)品問(wèn)題機(jī)電產(chǎn)品控污新標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)品在用能產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、回收等方面提出了生態(tài)化的標(biāo)準(zhǔn)要求。這一新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用將對(duì)全世界的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。我國(guó)要制訂節(jié)能降耗的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)化要求，采取積極的應(yīng)對(duì)措施，在產(chǎn)品的生命周期中嚴(yán)格按照節(jié)能環(huán)保的要求進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)機(jī)械制造行業(yè)中對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、技術(shù)落后的企業(yè)來(lái)說(shuō)，新標(biāo)準(zhǔn)的使用是推動(dòng)技術(shù)改造的重要契機(jī)。對(duì)污染嚴(yán)重、技術(shù)落后的企業(yè)強(qiáng)制性淘汰，是一種勢(shì)在必行趨勢(shì)。

3、綠色制造的主要環(huán)節(jié)

3.1、綠色設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)械制造的之前需要進(jìn)行機(jī)械制造方案的設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)方案也是整個(gè)機(jī)械制造的基礎(chǔ)，只有將設(shè)計(jì)做好，機(jī)械制造的效果才能比較理想。在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用綠色設(shè)計(jì)是指在符合產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都要符合綠色的理念。無(wú)論是一個(gè)零部件的設(shè)計(jì)還是其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都需要遵循綠色的理念，這樣才能夠真正的實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)只有理念是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要通過(guò)細(xì)致的分析和精確的計(jì)算來(lái)提出設(shè)計(jì)的方案，進(jìn)而達(dá)到資源利用率最大，產(chǎn)品生產(chǎn)效率最高的效果。綠色設(shè)計(jì)是綠色制造的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)綠色制造的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其重要性可想而知，做好綠色設(shè)計(jì)可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了綠色制造的一半工作。

3.2、綠色選材

在機(jī)械制造之中，材料的選取對(duì)產(chǎn)品的制造和污染物的排放起著決定性的作用，因此在實(shí)行綠色制造時(shí)需要做好綠色選材，只有材料選擇正確了，綠色制造才能實(shí)現(xiàn)可能性。綠色選材也要以綠色生產(chǎn)理念為基礎(chǔ)，需要遵循以下幾個(gè)原則院第一，在選取材料時(shí)需要堅(jiān)持成本低，樣本多，通過(guò)不斷的對(duì)比找出最優(yōu)選材。第二，在選取材料時(shí)要盡量選用材料利用率強(qiáng)，能源利用率強(qiáng)的材料。第三，選擇材料時(shí)要避開(kāi)有毒有害材料的選取，避免產(chǎn)生有毒有害污染。

3.3、綠色加工

綠色加工其實(shí)與傳統(tǒng)加工的原理基本相同，都是利用設(shè)備和技術(shù)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)程制造出合格的產(chǎn)品，但是在此過(guò)程中倘若理念不同則效果不同。綠色加工不僅僅需要滿(mǎn)足節(jié)約資源，提高效益還要做到降低污染的要求，這對(duì)于綠色制造而言尤為重要。在目前我國(guó)的機(jī)械加工過(guò)程中主要使用綠色加工的工藝有以下幾個(gè)院目干切削措施堯低溫切削措施堯高精準(zhǔn)度的冷碾措施堯金屬粉末的注射成型工藝等等，這些工藝的應(yīng)用帶來(lái)了技術(shù)的變革，也為綠色加工提供了可能性。

3.4、綠色處理

綠色處理是綠色生產(chǎn)制造的最后一步，在整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中對(duì)生產(chǎn)的廢棄物來(lái)進(jìn)行處理。根據(jù)綠色設(shè)計(jì)理念，綠色材料選擇，綠色加工過(guò)程最后實(shí)現(xiàn)綠色處理。在利用對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行廢棄物處理時(shí)還要考慮到一些再利用物質(zhì)的回收工作，進(jìn)而達(dá)到降低污染，提高資源利用率的目的。

4、綠色制造在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1、綠色環(huán)保原材料的應(yīng)用

綠色環(huán)保材料的應(yīng)用是從根本上來(lái)降低因?yàn)檫x材帶來(lái)的資源短缺或者資源浪費(fèi)。綠色環(huán)保材料的選擇要遵循技術(shù)評(píng)價(jià)與經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一的原則，只有保持與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能做到真正的綠色環(huán)保。在材料選擇的過(guò)程中不僅僅要考慮機(jī)械制造的工藝需求，還要通過(guò)精密的計(jì)算來(lái)分析一下零件制造的各項(xiàng)指標(biāo)，選擇的材料不僅僅要有工藝性能還要對(duì)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用加以研究，不僅如此還要考慮回收處理方法和環(huán)境成本等等，這些都是綠色環(huán)保材料選擇過(guò)程中必須要考慮的，只有通過(guò)綜合的考慮和計(jì)算才能選擇出最佳的環(huán)保材料。

4.2、機(jī)械制造工藝智能化

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而機(jī)械制造工藝已經(jīng)慢慢的從傳統(tǒng)的工藝中剝離出來(lái)，逐漸的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。通過(guò)機(jī)械制造的自動(dòng)化和智能化工藝后能夠大大降低勞動(dòng)的成本，生產(chǎn)安全也得到了很大的提高。通過(guò)機(jī)械制造的智能化和自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變，可以使得用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的嚴(yán)苛要求得到實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)不斷的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)來(lái)迎接不同的挑戰(zhàn)。在生產(chǎn)安全這一方面，機(jī)械制造的自動(dòng)化和智能化能夠?qū)崿F(xiàn)安全操作，比如使用紅外線來(lái)做成紅外線安全墻，能夠自動(dòng)的探測(cè)到工人操作的位置，如果工人沒(méi)有離開(kāi)操作界面，紅外探測(cè)會(huì)給予反饋不進(jìn)行下一步操作，這樣大大降低了機(jī)械制造工人的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)機(jī)械生產(chǎn)制造而言，安全永遠(yuǎn)是第一位的，而機(jī)械制造工藝的自動(dòng)化和智能化的應(yīng)用不僅僅達(dá)到了安全保障的目的，還降低了生產(chǎn)成本，符合綠色制造的理念。

4.3、綠色外包裝設(shè)計(jì)

對(duì)于機(jī)械制造產(chǎn)品而言，在綠色制造過(guò)程中包裝也是非常重要的一環(huán)，綠色包裝不僅僅能夠達(dá)到美觀的效果，還能夠在確保產(chǎn)品完整性的同時(shí)降低產(chǎn)品在運(yùn)輸以及裝卸過(guò)程中的破損率，使得機(jī)械制造的產(chǎn)品價(jià)值得到了保證。就目前而言，我國(guó)的綠色包裝以木材為主，而在此過(guò)程中一些材料則可以反復(fù)的進(jìn)行利用，進(jìn)而達(dá)到綠色環(huán)保的目的。

4.4、產(chǎn)品的再利用

綠色制造的核心就是將能夠利用的產(chǎn)品和原料進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)利用率的最大化。在綠色制造機(jī)械制造領(lǐng)域中產(chǎn)品的再利用貫穿在整個(gè)綠色制造技術(shù)之中，各種材料和產(chǎn)品在不斷回收利用的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)資源利用率的最大化，回收利用不僅僅能夠降低成本，還能夠減少產(chǎn)品制作過(guò)程中的污染，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色制造。

5、結(jié)語(yǔ)

綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用不僅僅是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的融合傳統(tǒng)機(jī)械工藝后加入綠色理念，綠色制造著眼于產(chǎn)品生產(chǎn)制造的整個(gè)周期，從設(shè)計(jì)到選材，從工藝到回收，每一步都有綠色制造的理念在其中，只有在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中都做到綠色環(huán)保，才能夠最終達(dá)到綠色制造的目標(biāo)。

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