機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)的應(yīng)用

王子越

摘要：機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)有效解決了產(chǎn)品在加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成污染的現(xiàn)象，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于保護(hù)環(huán)境，推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有一定的意義?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了綠色制造技術(shù)的發(fā)展和普及，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)使機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技有了更多的發(fā)展和應(yīng)用空間。

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品;綠色制造技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：C931 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）07-0176-02

0 ?引言

傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)具有消耗高、污染大等缺點(diǎn)，隨著人民生活水平的提高，環(huán)保理念深入人心，人們對(duì)各種產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)使更多人看到了傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的弊端。近年來(lái)。傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)逐漸向綠色制造技術(shù)發(fā)展，綠色制造技術(shù)以綠色理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分考慮了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性和實(shí)用性，對(duì)于減少機(jī)械制造過(guò)程中的能源消耗，減少對(duì)環(huán)境的污染有著重要的作用。在綠色環(huán)保理念的倡導(dǎo)下，各行各業(yè)也漸漸加強(qiáng)了對(duì)綠色制造技術(shù)的應(yīng)用。

1 ?機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下得到了迅速的發(fā)展，大規(guī)模集成電路、微電子等技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也加大了對(duì)環(huán)境的破壞，對(duì)原材料和能源產(chǎn)生了巨大的消耗。近年來(lái)，人們的環(huán)保理念不斷增強(qiáng)，但仍有部分企業(yè)家環(huán)保理念淡薄，一味追求經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致在產(chǎn)品加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)等問(wèn)題進(jìn)一步加劇，保護(hù)環(huán)境是每一位公民的責(zé)任，但還是有很多企業(yè)家不愿意花費(fèi)代價(jià)去承擔(dān)這份責(zé)任。制造業(yè)對(duì)環(huán)境污染的程度十分嚴(yán)重，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年可產(chǎn)生高達(dá)60億噸的廢棄物，且70%以上的污染物排放都來(lái)自于機(jī)械制造行業(yè)。

1.1 部分企業(yè)環(huán)保意識(shí)淡薄

制造業(yè)對(duì)環(huán)境污染的危害性極其嚴(yán)重，綠色制造是每個(gè)企業(yè)家和生產(chǎn)者必須重視的行為，綠色制造影響著人類的生存，環(huán)境保護(hù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的意義重大。然而，部分企業(yè)尤其是中小企業(yè)缺少對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，過(guò)于重視經(jīng)濟(jì)效益，在這些企業(yè)看來(lái)，綠色制造經(jīng)濟(jì)收益遠(yuǎn)，且投入大、見(jiàn)效慢還不如抓品種、抓產(chǎn)量、抓成本見(jiàn)效快，所以他們不愿意花費(fèi)代價(jià)去承擔(dān)保護(hù)環(huán)境的責(zé)任，寧愿污染環(huán)境也不愿采取措施實(shí)現(xiàn)綠色制造。

1.2 機(jī)械加工過(guò)程對(duì)環(huán)境污染大

先制造毛坯，再切削加工的方法是傳統(tǒng)機(jī)械零件成型的主要方法，在毛坯制造的過(guò)程中，一般會(huì)使用鍛造加熱設(shè)備、鑄鐵熔化設(shè)備等進(jìn)行鍛造和鑄造，這些設(shè)備通常以焦炭、燃煤、燃油或沖天爐、三節(jié)爐等加熱爐為主，這些加熱爐的使用容易產(chǎn)生二氧化碳形成酸雨，對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重。其次，在零件表面鍍層處理時(shí)也會(huì)造成環(huán)境污染。除此之外，在機(jī)械加工的過(guò)程中，為了提高刀具的耐用度和加工的精度，一般會(huì)采用潤(rùn)滑和切削冷卻，切削表面在高速切削下形成高溫造成其表面液氣化，會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生一定的污染。

1.3 原材料和能源浪費(fèi)嚴(yán)重

一些企業(yè)在產(chǎn)品制造階段還在沿用老式的機(jī)床，采用傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)作模式，老式的機(jī)床和傳統(tǒng)的模式不僅不能提高機(jī)械產(chǎn)品制造的效率，還會(huì)對(duì)原材料以及能源造成巨大的浪費(fèi)，材料的利用率低、加工精度低，產(chǎn)品機(jī)械加工切削效率低。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年機(jī)械加工可產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百噸的切削量，機(jī)加工、鍛造、鑄造、熱處理等設(shè)備的能耗非常大，導(dǎo)致加工成型的零件還不到毛坯質(zhì)量的一半，但能耗卻高出發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)十倍。

1.4 產(chǎn)品的回收利用率低

傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造模式作為一種開(kāi)式循環(huán)，并沒(méi)有將回收利用環(huán)節(jié)加入進(jìn)去形成閉式循環(huán)模式，這一模式下，機(jī)械制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物直接排放，不僅不能對(duì)其進(jìn)行二次利用，更是對(duì)環(huán)境造成了一定的破壞。此外，現(xiàn)在很多廠房?jī)?nèi)隨處可見(jiàn)滿身銹跡的機(jī)械設(shè)備，但這些廢舊機(jī)床的處理也成為困擾機(jī)械制造企業(yè)的重要問(wèn)題，利用和改造這些廢舊設(shè)備是機(jī)械制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。

2 ?綠色制造的概念

綠色制造也稱環(huán)境意識(shí)制造，是為了將機(jī)械制造過(guò)程對(duì)環(huán)境資源的利用率達(dá)到最高，最大程度地減小負(fù)面影響而在設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢等各個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)綜合考慮資源效率和環(huán)境影響的一種綠色制造模式。綠色制造涉及整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，是包括資源優(yōu)化利用問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題、制造問(wèn)題這三個(gè)方面交叉形成的前沿科學(xué)領(lǐng)域，是機(jī)械制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展的必要手段。

綠色制造技術(shù)在生產(chǎn)的模式上形成了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)—生產(chǎn)制造—包裝—使用維修—報(bào)廢—回收利用為主的封閉式的循系模式，打破了傳統(tǒng)的以生產(chǎn)—流通—消費(fèi)—報(bào)廢為主的開(kāi)放生產(chǎn)制造模式，綠色制造通過(guò)對(duì)生產(chǎn)制造模式的優(yōu)化，使得原材料和能源的消耗減少，利用率增大，在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中將其對(duì)環(huán)境造成的污染最大化的降低。

在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期實(shí)現(xiàn)4R是綠色制造的核心，即：減量化、重用、再生循環(huán)、再制造。也就是從源頭上減少污染、節(jié)約資源，重復(fù)利用產(chǎn)品機(jī)器零部件，將廢舊產(chǎn)品變?yōu)榭芍貜?fù)利用的資源以及對(duì)廢舊產(chǎn)品的重復(fù)利用。綠色制造生產(chǎn)模式的實(shí)現(xiàn)應(yīng)做到綠色資源、綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色產(chǎn)品這三個(gè)層次。

3 ?綠色制造技術(shù)的基本模式和特點(diǎn)分析

綠色制造技術(shù)包括綠色產(chǎn)品、綠色生產(chǎn)和綠色制造資源等模式，綠色產(chǎn)品是指在產(chǎn)品整個(gè)生命周期，從生產(chǎn)制造到回收利用的每個(gè)環(huán)節(jié)均遵循“綠色”的理念。綠色生產(chǎn)主要從綠色設(shè)計(jì)和綠色生產(chǎn)工藝兩個(gè)方面對(duì)綠色制造的模式作出了規(guī)范。綠色制造資源是指通過(guò)對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中能源的使用，最大程度地提高能源的利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。綠色制造技術(shù)主要有綜合性和全面性兩個(gè)特征，綜合性特征是指綜合考慮每一個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，綜合考慮產(chǎn)品和資源設(shè)備之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)各方面因素的綜合考慮實(shí)現(xiàn)降低環(huán)境污染，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)的作用。綠色制造技術(shù)的綜合性還包括多個(gè)學(xué)科的交叉融合，共同服務(wù)于機(jī)械產(chǎn)品綠色制造。綠色制造技術(shù)的全面性是指綠色產(chǎn)品的生產(chǎn)制造覆蓋每一個(gè)生產(chǎn)制造階段，其理念貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生命周期。

4 ?機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝

綠色工藝是機(jī)械產(chǎn)品綠色技術(shù)最主要的應(yīng)用，在傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合控制技術(shù)、材料科學(xué)等現(xiàn)代化綠色制造技術(shù)，機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝盡量采用對(duì)環(huán)境污染小、能源消耗少的工藝方案，最大限度地在產(chǎn)品機(jī)械加工的過(guò)程中減少污染、節(jié)約資源。機(jī)械產(chǎn)品綠色制造工藝有環(huán)保型、節(jié)約資源型、節(jié)省能源型三種類型。環(huán)保型是在產(chǎn)品價(jià)值制造的過(guò)程中利用新型的加工技術(shù)，盡可能降低生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音、廢渣、廢液、廢氣等對(duì)環(huán)境造成污染的因素，盡可能的實(shí)現(xiàn)完全消除。節(jié)約資源型是指簡(jiǎn)化加工工藝的系統(tǒng)組成，在產(chǎn)品加工生產(chǎn)的過(guò)程中減少原材料消耗的工藝，并通過(guò)利用新型加工技術(shù)以及優(yōu)化產(chǎn)品制造技術(shù)，以此降低生產(chǎn)制造過(guò)程中原材料和資源的消耗。節(jié)約能源型是在產(chǎn)品制造過(guò)程中，利用減磨、降耗等手段減少能源耗損的工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)省。

4.2 機(jī)械產(chǎn)品綠色材料選擇與設(shè)計(jì)

綠色材料選擇與設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品綠色制造的前提，在機(jī)械產(chǎn)品制造綠色材料的選擇與設(shè)計(jì)上融入環(huán)境因素是設(shè)計(jì)人員需要考慮的問(wèn)題。在綠色材料的選擇設(shè)計(jì)上要改變?cè)械乃悸?，不能只注重?jīng)濟(jì)性能和技術(shù)性能，同時(shí)還需要遵循以下的原則，首先，注重社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益相協(xié)調(diào)，為利于產(chǎn)品后期的回收利用，選擇與環(huán)境有良好的兼容性的材料。其次，將能夠回收利用的、可再生利用的作為首選材料，促進(jìn)資源利用率的提升。此外，在考慮材料價(jià)格、來(lái)源等因素的同時(shí)還需要充分考慮該材料對(duì)環(huán)境的污染性，首選無(wú)毒、污染低、無(wú)腐蝕、耗能低的材料。最后，注重對(duì)綠色材料的開(kāi)發(fā)，建設(shè)綠色材料庫(kù)。

4.3 機(jī)械產(chǎn)品綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品的綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要充分考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中每個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境屬性，將機(jī)械產(chǎn)品的壽命、質(zhì)量、功能和環(huán)境融為一體。機(jī)械產(chǎn)品的綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)境屬性，包括可回收性、可拆卸性、可維護(hù)性等為指導(dǎo)原則，以產(chǎn)品制造的可循環(huán)利用性、可裝配性、可維修性、可制造性等作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。以機(jī)械產(chǎn)品的綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡可能實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高環(huán)保意識(shí)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

4.4 機(jī)械產(chǎn)品的綠色包裝

機(jī)械產(chǎn)品的綠色標(biāo)準(zhǔn)主要是通過(guò)應(yīng)用綠色包裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品保障的再生利用或重新回收循環(huán)利用，使產(chǎn)品的包裝實(shí)現(xiàn)自行降解。制造產(chǎn)品的綠色保障除了要考慮包裝的實(shí)用性和美觀程度外，更要考慮包裝是否易分解，是否可以回收利用以及是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等，除此之外，還需要考慮包裝的價(jià)格成本等因素?，F(xiàn)階段在機(jī)械產(chǎn)品包裝上主要有木板、紙板、塑料等。木板常用于大型制造產(chǎn)品的包裝，具有較好的強(qiáng)度，但木材資源有限且不可再生，大量使用會(huì)耗費(fèi)大量的資源。紙板污染小，可被降解也可回收利用，被廣泛用于制造產(chǎn)品的包裝，但紙板的強(qiáng)度低，在運(yùn)輸過(guò)程中容易損壞進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品造成影響，而且紙板在前期的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的危害。塑料包裝也是十分常見(jiàn)的一種產(chǎn)品包裝方式，但塑料會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，廢棄后不可降解也無(wú)法回收利用。近年來(lái)，人們利用機(jī)械產(chǎn)品的綠色包裝技術(shù)生產(chǎn)出了一種新型的綠色包裝，即紙蜂窩板，這種綠色包裝能夠有效降低制造產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染，降低產(chǎn)品流通過(guò)程中的破損率，實(shí)現(xiàn)了可降解和可回收利用，是機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)的一項(xiàng)重要應(yīng)用。

4.5 機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收

機(jī)械產(chǎn)品的回收循環(huán)再利用是機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)的主要特征，機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收技術(shù)能夠有效避免對(duì)環(huán)境的二次污染，當(dāng)前許多機(jī)械制造企業(yè)逐漸掌握并應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)制造效益起到了很大的提升作用。機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收應(yīng)遵循以下原則：第一，以人工拆卸和分解的方式處理不具備使用價(jià)值的產(chǎn)品，并回收利用可利用的零部件。第二，通過(guò)綠色回收具有使用價(jià)值的產(chǎn)品并作為二手產(chǎn)品出售。第三，利用專門的工藝處理有毒有害的物質(zhì)，用焚燒的手段將其他的殘?jiān)?、混合物轉(zhuǎn)化為熱能，送往填埋工廠或進(jìn)行綠色回收。

5 ?結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)在新時(shí)代暴露出了很多弊端，對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)資源或能源的耗損十分嚴(yán)重。機(jī)械產(chǎn)品綠色制造技術(shù)在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上以“綠色”為理念，并將這一理念貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造周期，能夠有效降低機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境和資源的破壞，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用可持續(xù)發(fā)展。

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