綠色制造是必然選擇

綠色制造是必然選擇

綠色制造不僅僅是生產過程的節能減排，還包括其產品的綠色節能。

王喜文工信部國際經濟技術合作中心中國智造與工業4.0研究所所長，九三學社中央科技委委員

環境污染、生態破壞、資源能源日趨匱乏已經成為人類社會共同面臨的嚴峻挑戰，解決這些全球性社會問題，實現可持續發展已經成為人類的共識。“節能減排”、“綠色低碳”、“淘汰落后產能”儼然是當今社會的熱門詞匯。正因為如此，許多國家正孕育發生的新一輪工業革命均將綠色制造視為未來制造業四大重點內容之一——即綠色化與全球化、智能化、網絡化。

工業4.0的愿景——解決能源消費等社會問題

工業4.0是德國政府提出的一個高科技戰略計劃。該計劃對我國的綠色制造發展有著積極的借鑒作用。

在工業化進程中，每個國家都不無例外地遭遇過經濟發展、資源利用和環境保護之間的失衡, 德國亦是如此。20世紀60~70年代德國躋身世界經濟強國之列，但同時也破壞了自然環境。因此，自20世紀70年代以來，節能減排成為德國發展工業經濟的一項基本國策。

資料顯示，自1994年起，德國政府把科技政策的支持重點集中在發展環境保護技術和能源技術上, 出臺了很多新的能源和環境政策。20世紀90年代以來，德國的能源消耗在經濟增長的同時不斷下降，逐步解決了工業化過程中的污染問題，環境質量得到明顯改善，實現了經濟發展模式的轉變。盡管如此，根據德國能源署的數據顯示，2010年工業占德國總能耗的比率仍然高達16%。

為進一步促進低碳發展，德國政府尤其是工業部門一直以來積極致力于解決環境與能源等全球性問題。為此，德國制造業從設計前端開始就保證產品的質量符合顧客的要求，在生產過程中提高能源效率，降低各種生產成本，把技術革新放在重要位置。德國產品的質量很高，以產品的全壽命周期來計算，能耗和碳排放都很低。這就保證了德國制造工業強有力的競爭性，能對其他國家構成競爭力。在制造業中，德國始終緊抓思維創新、技術創新、質量保障、服務顧客等重要因素，因此從單個產品的能源消耗和碳排放來講也是最低。

“工業4.0”戰略體現了德國政府對環境與能源問題的重視。隨著工廠的智能化，不僅能夠大幅提 升生產效率，還能夠解決現代社會的各種問題。例如，能源消費問題：通常，工廠在生產間歇期間，為了確保生產設備處于隨時可以運轉狀態，消費著大量能源。未來，如果能夠根據工廠的實際作業情況，實時對能源供給進行調整，就能夠總體上減少能源的大量消費。

實現從制造工藝的綠色化到制造產品的綠色化，任重而道遠 。 CNSphoto供圖

未來的智能制造也要有效運用新一代信息技術手段，從采集和分析能耗信息、識別問題、管理運營和改變耗能不良習慣等四個環節，實現能耗的科學管理。

智能制造能耗管理的四大環節

制造業生產過程中采用了大量的大功率用電設備，由于生產設計能力與實際能力、工藝及生產管理之間往往存在一定的變化，所以部分設備運行效率低下，存在巨大的節能空間。未來的智能制造也要有效運用新一代 信息技術手段，從采集和分析能耗信息、識別問題、管理運營和改變耗能不良習慣等四個環節，實現能耗的科學管理。

收集和分析能源信息。只有通過對設備自身的行為監測，才更有可能對其設備能耗做出調整。只有通過密切關注能源的消耗情況，才更有可能實現節省的途徑。利用能效管理系統采用自動化、信息化技術和集中管理模式，就可以對制造業企業的生產、輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理，通過實時收集能耗數據和各個設備的能耗信息，進行分析并改善那些浪費能源的行為，改進和優化能源平衡，實現系統性節能降耗的管控一體化。

識別問題。能效管理系統，不僅可有效解決能源實時平衡管理和監控管理，還可以通過對大量歷史數據的歸檔和管理，為進一步對數據進行挖掘、分析、加工和處理創造條件。通過能耗的可視化管理，讓工廠管理人員能夠簡單清晰地得到所需要的信息。從而可以迅速找到電力和能源方面的異常情況，避免設備和生產線的停機，并支持可持續發展計劃。

管理運營決策。通過持續地對能耗信息進行收集和分析，識別問題，從而有能力對可用性、負載情況、能源間歇和能源消耗進行實時的測量。并按照工廠計劃生產，根據需要實時做出調整，確保所有的配電設備都在最優效率的狀態下運行。

改變耗能不良習慣。利用可視化軟件，工廠工人更容易看出能源在哪些地方被浪費，以及可以在哪些地方實現節省。無論是晚間的生產間歇，還是周末的生產間歇，還是分時段驅動的電機和設備，能源管理系統都可以對這些工廠節能減排舉措提供建設性的支持，從而改變耗能的不良習慣。

與此同時，智能能效管理系統也正朝向云計算、定制化發展。在以往單純提供能效管理系統產品的基礎上，能效管理企業開始將云服務、物聯網等技術與能效管理深度融合，基于云計算平臺面向眾多的用戶企業提供定制化的能效管理方案。從企業的能源消費模式、能耗設備監控和軟件管理平臺的配置著手，結合云計算平臺采集的海量能效大數據，進行數據挖掘和決策分析，對每個企業用戶的能效問題進行綜合考量，針對不同企業的問題定制不同的能效管理解決方案，實現能效的提升。

中國制造2025的任務：全面推行綠色制造

我國是世界第一制造業大國，但制造業能源消耗大，污染嚴重。2012年數據顯示，工業占國內生產總值的40%左右，是能源消耗及溫室氣體排放的主要領域，工業能耗占全社會總能耗的70%以上，單位產品能耗遠高于國際先進水平，而單位產值產生的污染卻遠遠高出發達國家。

“工業4.0”4.0用一個詞描述就是“智能工廠”，通過互聯網等通信網絡，使工廠內外的物品與服務相互合作，產生前所未有的價值，形成全新的業務模式。

單位GDP能耗，又叫萬元GDP能耗，每產生萬元GDP所消耗掉的能源，一般用來反映一個國家經濟活動中對能源的利用程度，反映經濟結構和能源利用效率的變化。2009年我國單位國內生產總值能耗是德國和日本水平的5倍多，是美國的3倍多；2010年我國單位國內生產總值能耗仍然是世界平均水平的2.2倍，且主要礦產資源對外依存度逐年提高，石油、鐵礦石等均已超過50%。

為此，《中國制造2025》中的一項主要任務就是“全面推進綠色制造”。主要包括：

加大先進節能環保技術、工藝和裝備的研發力度，加快制造業綠色改造升級；積極推行低碳化、循環化和集約化，提高制造業資源利用效率；強化產品全生命周期綠色管理，努力構建高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系。

加快制造業綠色改造升級。全面推進鋼鐵、有色、化工、建材、輕工、印染等傳統制造業綠色改造，大力研發推廣余熱余壓回收、水循環利用、重金屬污染減量化、有毒有害原料替代、廢渣資源化、脫硫脫硝除塵等綠色工藝技術裝備，加快應用清潔高效鑄造、鍛壓、切削等加工工藝，實現綠色生產。加強綠色產品研發應用，推廣輕量化、低功耗、易回收等技術工藝，持續提升電機、鍋爐、內燃機及電器等終端用能產品能效水平，加快淘汰落后機電產品和技術。積極引領新興產業高起點綠色發展，大幅降低電子信息產品生產、使用能耗及限用物質含量，建設綠色數據中心和綠色基站，大力促進新材料、新能源、高端裝備、生物產業綠色低碳發展。

推進資源高效循環利用。支持企業強化技術創新和管理，增強綠色精益制造能力，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。持續提高綠色低碳能源使用比率，開展工業園區和企業分布式綠色智能微電網建設，控制和削減化石能源消費量。全面推行循環生產方式，促進企業、園區、行業間鏈接共生、原料互供、資源共享。推進資源再生利用產業規范化、規模化發展，強化技術裝備支撐，提高大宗工業固體廢棄物、廢舊金屬、廢棄電器電子產品等綜合利用水平。大力發展再制造產業，實施高端再制造、智能再制造、在役再制造，推進產品認定，促進再制造產業持續健康發展。

4月8日，在國務院新聞辦公室舉行的政策吹風會上，中國國家標準化管理委員會主任田世宏介紹，中國裝備制造加速“對標”國際，力爭五年內質量接近國際先進。 CNSphoto供圖

積極構建綠色制造體系。支持企業開發綠色產品，推行生態設計，顯著提升產品節能環保低碳水平，引導綠色生產和綠色消費。建設綠色工廠，實現廠房集約化、原料無害化、生產潔凈化、廢物資源化、能源低碳化。發展綠色園區，推進工業園區產業耦合，實現近零排放。打造綠色供應鏈，加快建立以資源節約、環境友好為導向的采購、生產、營銷、回收及物流體系，落實生產者責任延伸制度。壯大綠色企業，支持企業實施綠色戰略、綠色標準、綠色管理和綠色生產。強化綠色監管，健全節能環保法規、標準體系，加強節能環保監察，推行企業社會責任報告制度，開展綠色評價。

制造工藝的綠色化到制造產品的綠色化

自1998年英國作家出版《綠色消費指南》一書之后，綠色消費成了一種全球性的、現代消費浪潮。所謂綠色浪潮，是指以保護環境和回歸自然為主要特征的一種綠色營銷活動。其主要特征是：提倡綠色消費觀念、營造綠色消費的群體意識。創造綠色消費的宏觀環境，培育綠色文化，進行以綠色產品為主要標志的市場開拓。這種綠色消費浪潮，適應了人們保護和改善生態環境、實現全球經濟可持續發展的要求，得到了各國消費者的認同，已經為綠色制造奠定了生態基礎。

以日本為例，日本政府信息化建設的側重點主要分為“信息系統開發”、“網絡基礎設施”以及“高端技術研發”三項。在2011年度的預算中，日本政府首次在這傳統的三大領域上又新加兩大領域，即“社會系統”與“綠色ICT（信息通信技術）”。并且為“綠色ICT”領域制訂的預算也占到了信息化建設全部預算的7%，其規模不可忽視。所謂的“綠色ICT”是指ICT本身的節能，即被稱為“Green Of ICT”的領域。與之相反，通過ICT技術實現節能被稱為“Green By ICT”。

進而，綠色制造不僅僅是生產制造過程的節能減排，還包括生產出來產品的綠色節能。也就是 Green By Industry與Green Of Industry。實現從制造工藝的綠色化到制造產品的綠色化，我們任重道遠。

在新一輪工業革命的歷史機遇中轉型升級，成為當之無愧的“制造強國”是我們建國百年的宏大目標之一。可以說，中國制造2025提出把綠色制造作為五項重點工程之一，是制造業可持續發展的必然選擇。同時，也說明，中國制造業還有很長的路要走，需要我們一起去努力。