绿色制造技术论文(2)
绿色制造技术论文篇二
绿色机械制造技术发展问题探讨
【摘要】机械制造业已经发展成为世界各国经济发展的支柱产业，机械工业蓬勃发展，许多新型高效的先进机械制造技术不断涌现。与此同时，机械工业的迅猛发展又带来了资源和能源的巨大消耗以及对生态环境的严重破坏。机械制造的负面影响已经引起世界各国的高度重视。立足科技进步，节能减排，建立生产制造、消费与环境、资源能源的和谐发展模式已成为世界各国走可持续发展之路的必然选择。因此在制造业实施绿色制造技术已势在必行。
【关键词】绿色制造;生态环境;节能减排
1.绿色制造技术的产生背景
二十世纪六十年代以来，随着世界经济的高速发展和人口爆炸性增长，地球环境加剧恶化，生态环境受到严重破坏，资源和能源日趋枯竭，严重危及到人类的生存和发展。而制造业是全社会消耗资源、污染环境的一个重要方面，据统计，制造业每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物，污染物排放量占总污染量的70%以上。传统机械加工的资源利用率不高，对环境污染严重，损害人体健康。据美国工业有害废物来源统计表明：机械加工业产生的有害废物占工业有害废物来源的5%，在各类污染源中名列第4位。传统的环境治理方式主要采用过程末端治理，存在诸多弊端，如生产和环境治理分割、治污成本高、经济效益恶化等等，难以从根本上实现环境保护与治理。为了从源头上治理环境污染，在宏观上必须采用工业生态学原理，在微观上必须实施清洁生产和绿色制造。因此，开发和应用绿色机械制造技术是企业贯彻可持续发展战略的必由之路。
2.绿色制造技术的概念
绿色制造是二十世纪80年代和90年代的产物，1996年美国制造工程师学会发表关于绿色制造的蓝皮书，提出绿色制造的概念。绿色制造技术又称环境意识制造、面向环境的制造等，是以传统制造技术为基础，并结合环境科学、材料科学、能源科学、控制技术等新技术的先进制造技术。是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，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，对环境的负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调一致。
3.绿色制造技术和传统制造技术的比较
目前的机械制造技术可归纳为两种生产模式：
3.1传统制造技术
目前，我国的机械制造技术大多数采用传统制造技术。它是一个开环生产系统，其典型特征是从自然界获取资源，经提炼处理后成为各种工程材料。在此过程中大量废气、废水、废渣等污染性物质进入环境。在毛坯成型和加工制造过程中同样存在大量污染问题。对产品设计一般需投入大量的人力物力，在产品的制造过程中，不仅有大量的废物排放，而且由于生产制造中缺乏柔性，造成设备资源利用上的严重浪费。在产品使用过程中废气、废物、噪声等污染问题仍然是破坏环境的主要因素。特别是在部件和设备损坏后，往往成为废弃物，从而造成资源的极大浪费，同时许多有毒有害无法回收的材料，对人类也会造成极大伤害。
3.2绿色制造技术
绿色制造技术模式是一种闭环生产系统。它是一种清洁生产方式和废弃物循环利用的生产模式。在这种生产模式下，从原料开采到产品报废的整个产品生命周期中，对材料的回收、利用、处理等全部过程通盘考虑。诸如在冶炼时考虑废气、废水的彻底净化，在材料选择时预先考虑产品报废时的材料回收重用及处理问题。在绿色生产模式中，这些问题可通过特定的工艺手段和技术措施在产品的生命周期各个环节中逐一安排解决。比如在零件的设计和制造中标注出它们材料类型和回收方式的代码，便于成组归类处理，科学管理，做到有效地利用资源。
4.绿色机械制造技术各阶段主要模式
为了更合理地利用资源和能源，减少对环境的污染，充分发挥绿色机械制造技术的功能，我们需要在材料选用、产品设计、制造工艺、管理模式等方面全面考虑。
4.1材料选用上选择绿色材料
在传统制造模式下，人们在产品设计时对材料选择上过多地考虑了材料的性能和作用而忽视了其对环境的影响，因而在产品的制造和使用中对环境产生了极大的危害。同时，由于较少考虑到材料的回收及循环利用等问题，致使产品使用寿命结束后废品回收利用率很低，造成了资源的严重浪费以及对环境的污染。因此，如何选择材料、选择何种材料是实现绿色产品设计和制造的一个关键。解决传统制造中的材料选择问题，关键就是使用绿色材料，所谓绿色材料是指具有良好的使用性能，且对资源和能源消耗少，对生态和环境负面影响小，有利于人类健康，可再生利用率高，在制造、使用、废弃乃至再生循环利用的整个过程中，都与环境协调共存的材料。选用材料时，在满足性能要求的前提下，应当优先选用绿色材料。随着资源能源的日益枯竭、环境恶化的加剧和人们环保意识的增强，这方面的要求将越来越突出。
4.2产品设计时选择绿色设计模式
传统制造模式下的设计方式，其指导思想是为了满足产品的功能和制造工艺的实现，很少考虑产品的消耗、资源的充分利用以及对环境的影响。绿色设计的指导思想是将生产和节能减排紧密相连，综合地考虑加工产品的可行性及回收性。绿色设计是绿色制造中至关重要的一环，在这个阶段就应考虑产品生命周期全过程的少无污染、节约资源和能源、回收性好等问题。在绿色设计中我们应考虑到如下几个问题：(1)产品设计时结构的简化和产品的可拆卸性。(2)回收再利用设计。(3)产品远输方便性。总之，设计阶段应考虑对环境的影响，提高资源利用率，同时减少废物排放量，不但需要考虑环境问题还要提高经济效益。
4.3加工工艺设计时选择绿色加工工艺
我国现阶段，大多数产品的生产，基本上仍沿袭传统的以消耗资源为特征的生产方式，机械加工过程中，自动化程度不高，先进制造技术尚未得到广泛使用，不但浪费了大量的原材料，而且产品质量难以保证，使废品率提高，而且还会带来环境的污染。净化环境和减少污染的要求日益严格，使绿色制造过程日趋重要，它将成为本世纪制造业的一个特征标志。目前我国的资源尚不丰富，并且环境污染问题又非常突出，我国制造业要着重解决生产过程中的污染和资源浪费问题。因此，在加工工艺设计时，应尽量避免一些浪费资源和能源以及产生危害物质的方法，尽量避免采用那些零件再生使用时材料难处理的工艺方法。例如，应考虑镀层或涂复层的金属难于处理，高分子材料燃烧时产生有毒气体，电镀时产生含铬(或其它金属)的电镀液严重污染环境等。在绿色设计时就要考虑到产品零件的后处理问题，从而减少对环境的影响及资源的浪费。
4.4管理上采用绿色管理模式
为了实现创经济与环境协调发展的目标，绿色管理模式绿色制造的一个重要组成部分。在管理方面，政府已颁布和推行必要的质量标准和法规条文，迫使一些企业采取必要的措施来减少废物的产生，并对环保业提出了以预防为主、防治并重的新要求。现有的ISO14000系列的环境管理体系标准，也是着眼于提高绿色管理水平来达到提高经济效益和减少环境污染的目的。各企业也根据自己的实际情况，推出一系列环境保护措施，并根据企业中环保措施的实施结果，不断改进，予以完善。 [科]
【参考文献】
[1]谭显春,刘飞,曹华军,张鹏.面向绿色制造的刀具选择决策模型及其应用[J].重庆大学学报(自然科学版),2003,(03).
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