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发展绿色制造技术促进机械制造业可持续发展

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发表于 2012-4-1 14:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
                                  
                                  
                                  

                    
                        
                      [摘要] 绿色制造是现代机械制造业可持续发展的重要模式,本文阐述了绿色制造的内涵及特征,探讨了在机械制造业发展绿色制造技术的重要性,且简要介绍了其主要内容及实现途径。
  [关键词] 绿色制造 可持续发展 并行设计
  
  一、绿色制造的内涵和特点
  绿色制造(Green manufacturing),又称环境意识制造(Environmentally conscious Manufacturing),绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输,使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化的大制造模式。
  绿色制造是有非常深刻的内涵,它涉及的问题领域包括三部分:一是制造问题,包括产品生命周期的全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题,绿色制造就是这三部分内容的交叉和集成。绿色制造考虑两个过程:一个是产品生命周期全过程和物流转化过程,即从原材料到最始产品的过程,通过绿色制造要达到两个目标:一个是减少环境污染,一个是实现资源优化。因此绿色制造包含的内容十分广泛,包括绿色设计、绿色生产、绿色再制造等现代设计和制造技术。
  绿色制造与传统的制造模式具有本质的不同,主要表现在以下几个方面:
  绿色制造是面对整个生命周期过程的广义制造,要求产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处的整个生命周期中实现减少环境污染,资源优化的目标。绿色制造是以提高企业经济效益、社会效益和生态效益为目标,强调以人为本,集成各种先进技术和现代管理技术,实现企业经济效益,社会效益和生态效益的协调优化。绿色制造致力于包括制造资源、制造模式、制造工艺、制造组织等方面的创新,鼓励采用新的技术方法、新的材料。
  绿色制造是人类可持续发展战略在制造业的重要生产模式,也是实现社会可持续发展目标的基础和保障。
  二、绿色制造对机械制造业可持续发展的意义
  1.发展绿色制造技术对机械制造业可持续发展的必要性
  环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题,特别是环境问题,其恶化程度与日俱增,正对人类社会的生存与发展造成严重的威胁。人们从这种严酷的现实中认识到环境与发展是密不可分的,要从根本上解决环境问题,必须转变发展模式和消费模式,即由资源型发展模式逐渐转变为技术型发展模式,依靠科技进步、节约资源和能源、提高效益、减少废物排放、实施清结生产和文明消费、建立社会、经济、资源与环境相协调的发展模式,即可持续发展模式。
  制造业是将可用资源,通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的工业品或生活用品的产业。它涉及到国民经济的大量行业,其中机械制造业在发展中为人们的衣、食、住、行提供了许多性能不同的机电产品,有力地推动了社会的发展和进步。20世纪90年代以来,我国机械工业在提高质量、优化结构、增进效益的基础上,逐步调整发展战略,使产业结构和布局不合理的状况有所改善,但是国际市场竞争力弱,资源配置效益较差,产品质量不高等问题仍然相当突出,而且资源和原材料消费较大,对环境污染严重,可持续发展能力不强。鉴于此,必须改变原来粗放型的老模式(高投入、高消耗、高污染),而大力发展绿色制造技术以适应新时代的要求。
  2.发展绿色制造技术是机械制造业可持续发展的重大机遇
  可持续发展的理念正从不同的角度,以不同的方式向传统的工业界和企业生产经营者发出挑战,同时也是重大的发展机遇。
  绿色制造是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。发展绿色制造技术不仅是一个社会效益显著的行为,也是取得显著经济效益的有效手段,如:发展绿色制造技术可最大限度地提高资源利用率、减少资源消耗、直接降低成本。同时环境将得到改善,从而有助于提高员工的主动性和工作效率。企业也将会有更好的社会形象,从而可增加无形的资产和国际竞争力。同时发展绿色制造技术也必将推动机械制造业的新一轮技术创新,在新的制造模式下,必须利用高新技术和现代管理来提高生产率、节约自然资源投入、减少污染,以促进经济的可持续增长。
  三、机械制造业发展绿色制造技术的内容和途径
  在机械制造业中,从设计、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、包装、使用和维护、报废回收等全周期的各个环节都有资源消耗和不同程度的污染。机械制造业的绿色制造内容主要包括:绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色处理等。在绿色制造实施过程中,绿色设计是关键,因为在产品的全部生命周期中,虽然设计费用仅占产品全部成本的5%左右,却决定了80%~90%的产品生命周期的全部消耗。
  1.绿色设计
  绿色设计又称为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计,它是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法,也就是说在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。要实现此目的,我们提出了并行绿色设计新模式,这是一个系统的设计方法,具有绿色性、集成性和并行性,它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈。从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。从绿色设计的工作流程看,牵涉到企业及其上下游供应链的多个部分,涉及对象包括产品设计者、生产制造者、企业决策者、环境分析专家、零部件供应商等,考虑的因素从原材料一直到废弃物的处理。作为这样一种先进的设计模式,涉及到一系列关键技术,包括绿色并行工程的协同组织模式、协同支撑平台、绿色设计的数据库和知识库、设计过程的评价技术和方法,绿色并行设计的决策支持系统等。许多技术有待于今后的进一步深入研究。
  2.绿色材料
  绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此一方面要多开发绿色材料,并建立绿色材料库。二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。
  3.绿色工艺
  绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。
  4.绿色处理
  绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一方面是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法。二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。
  
  参考文献:
  [1]李伟:先进制造技术.机械工业出版社,2005,7
  [2]刘飞:绿色制造的研究现状与发展趋势.中国机械工程出版社.2002.2
  [3]刘飞曹华军张华等:绿色制造的理论与技术.科学出版社,2005,1
  [4]孙建彪:发展绿色制造势在必行.宁夏机械,2006,(2)

                        
发表于 2012-4-7 09:27 | 显示全部楼层
谢谢分享
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发表于 2013-10-8 14:44 | 显示全部楼层
好像是百度百科上的内容啊
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