機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)

張 瑛陜西航天職工大學(xué)，陜西西安 710100

機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)

張 瑛
陜西航天職工大學(xué)，陜西西安 710100

隨著現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)的不斷提升，機(jī)械制造業(yè)發(fā)展快速，但與之俱來的機(jī)械制造的能源消耗問題非常突出。在機(jī)械制造行業(yè)中，通過技術(shù)創(chuàng)新和更新，不斷提升機(jī)械制造技術(shù)的低碳環(huán)保性能，不斷提升機(jī)械制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展等，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

機(jī)械制造；低碳制造理論；低碳制造技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們在追求物質(zhì)文明的過程中，更加注重生態(tài)文明與物質(zhì)文明的協(xié)調(diào)發(fā)展。在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，人們追求經(jīng)濟(jì)高效快速的發(fā)展，往往忽略了環(huán)境和生態(tài)的實際承載力，這就不可避免造成資源的浪費(fèi)和無節(jié)制開采。特別是在制造企業(yè)中，不僅在材料的運(yùn)用中存在著明顯的浪費(fèi)，同時在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、廢棄物體的處置環(huán)節(jié)等，都存在著巨大的浪費(fèi)。為推動機(jī)械制造業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展，在機(jī)械制造中應(yīng)該積極運(yùn)用低碳制造的理論，不斷推動我國機(jī)械制造的低碳化發(fā)展。

1 機(jī)械制造中的低碳制造理論研究必要性分析

機(jī)械制造是推動社會進(jìn)步、國家發(fā)展的根本保障，在當(dāng)前的機(jī)械制造中，因制造工藝、制造技術(shù)等突出問題，存在著巨大的能源消耗、資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等諸多問題。這些問題的存在制約和限制了機(jī)械制造的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展，使得機(jī)械制造在推動社會進(jìn)步的同時，產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染和破壞等后果。所以，在機(jī)械制造中，選擇低碳制造是必然的。

在機(jī)械制造中，通過優(yōu)化機(jī)械制造的技術(shù)水平，從原材料的開發(fā)利用環(huán)節(jié)入手，從機(jī)械制造的設(shè)計環(huán)節(jié)著手，不斷提升機(jī)械制造各個環(huán)節(jié)的低碳環(huán)保性，進(jìn)而推動我國機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。伴隨著低碳制造技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用，機(jī)械制造中的發(fā)展得到了有效促進(jìn)，與此同時，也為人類社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大的力量。另外機(jī)械制造中的傳統(tǒng)制造觀念的改變，更加深入地促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

2 機(jī)械制造中的低碳制造理論的研究內(nèi)容

在機(jī)械制造中，低碳制造技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地提升機(jī)械制造的環(huán)保性和可持續(xù)發(fā)展性，平衡機(jī)械制造發(fā)展與環(huán)境生態(tài)保護(hù)之間的矛盾，推動機(jī)械制造的健康可持續(xù)發(fā)展。在機(jī)械制造中，踐行機(jī)械制造低碳制造理論，主要應(yīng)該更新和優(yōu)化機(jī)械制造中的相關(guān)內(nèi)容。首先，在資源利用中的低碳制造化。在機(jī)械制造中，無論是傳統(tǒng)的制造技術(shù)，還是自動化的制造技術(shù)都或多或少地存在著資源利用率不高，資源開發(fā)力度不夠，廢物產(chǎn)生體積龐大等諸多問題。在資源日益緊張，能源危機(jī)突發(fā)的今天，有效提升機(jī)械制造的低碳化，能夠從源頭上來保障資源能源開發(fā)的充分性，使得資源能源能夠得到最大程度地開發(fā)與利用，綜合性地提升資源和能源的利用率。如通過低碳制造技術(shù)的運(yùn)用，使得資源中的不同構(gòu)成元素都能夠得到合理的運(yùn)用，都能夠發(fā)揮應(yīng)有的價值，都能夠得到深層次的開發(fā)和利用。其次，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的低碳化。生產(chǎn)環(huán)節(jié)是機(jī)械制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和核心環(huán)節(jié)，利用低碳制造技術(shù)，能夠在生產(chǎn)制造的過程中，借助于低碳生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，優(yōu)化低碳制造的整體水平。在充分提升機(jī)械制造質(zhì)量的前提下，有效地提升機(jī)械制造的整體環(huán)保性。特別是在設(shè)計階段，利用低碳制造技術(shù)，能夠從設(shè)計方案著手，探究低碳化的生產(chǎn)工藝，減少不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)率，最大程度的提升產(chǎn)品的質(zhì)量，減少產(chǎn)品的殘次率。例如，低碳設(shè)計技術(shù)，在這種技術(shù)里，現(xiàn)在已經(jīng)有了比較完善的低碳設(shè)計的評價模型，包括低碳設(shè)計的方法原則；低碳評價數(shù)據(jù)庫以及低碳化設(shè)計的評估方案。同時，在機(jī)械制造中，利用低碳制造技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)能源的可持續(xù)利用。如將風(fēng)能、潮汐能、太陽能等積極運(yùn)用在機(jī)械制造中，有效地減少對電能等依賴，從能源節(jié)約的角度來推動機(jī)械制造的綠色低碳化。最后，在機(jī)械制造的運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，特別是對廢棄物、污染氣體的排放和運(yùn)輸中。借助于低碳制造技術(shù)理論，有效研發(fā)安全性高、封閉性好的管道運(yùn)輸?shù)龋軌驑O大程度地避免污染物體、氣體的泄漏，從而有效地保護(hù)環(huán)境，保護(hù)生態(tài)。可見，在機(jī)械制造中，通過利用低碳制造技術(shù)，能夠從資源的開發(fā)利用、機(jī)械制造的設(shè)計環(huán)節(jié)、機(jī)械制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、機(jī)械制造的能源利用以及廢棄物體或氣體的運(yùn)輸環(huán)節(jié)等綜合性提升機(jī)械制造的環(huán)保低碳性，從而實現(xiàn)機(jī)械制造的快速發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 機(jī)械制造中的低碳制造技術(shù)

在機(jī)械制造中，低碳制造技術(shù)的涵蓋范圍是非常廣闊的。低碳制造技術(shù)不僅涵蓋了機(jī)械制造的設(shè)計環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)，同時也包括廢棄物體的運(yùn)輸環(huán)節(jié)等。只有結(jié)合當(dāng)前機(jī)械制造中存在的環(huán)境問題和生態(tài)問題，有效地運(yùn)用低碳制造技術(shù)，才能最終提升機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.1模塊化的設(shè)計

在機(jī)械制造中，這種設(shè)計方法能夠最大程度地提升機(jī)械制造的低碳性和環(huán)保節(jié)能性。這同時也是當(dāng)前機(jī)械制造中一種關(guān)鍵與核心的設(shè)計方案和技術(shù)方案。在機(jī)械制造中，結(jié)合機(jī)械制造的不同版本和不同特點，將機(jī)械制造的過程合理劃分為若干的構(gòu)成元素，并結(jié)合不同模板的技術(shù)特點，采用針對性的優(yōu)化措施，以實現(xiàn)局部利益高于整體利益的目的。在機(jī)械制造中，如果將機(jī)械制造的整個過程當(dāng)作一個全面的整體來看待的話，很難做到精準(zhǔn)性的能源保護(hù)和資源保護(hù)，這就容易造成生產(chǎn)環(huán)節(jié)的巨大浪費(fèi)。相反，通過科學(xué)合理的模塊化設(shè)計，能夠從設(shè)計方案上優(yōu)化不同模塊的低碳性能，在充分發(fā)揮不同模板質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)不同模板的環(huán)境效益，進(jìn)而提升整體的環(huán)境效益。實踐證明，在機(jī)械制造中，低碳制造技術(shù)的模塊化設(shè)計，能夠有效地提升機(jī)械制造的整體環(huán)境效益。

3.2生態(tài)化的設(shè)計

隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是一些新型的機(jī)械制造技術(shù)的運(yùn)用，在很大程度上推動了機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。同時機(jī)械制造中的技術(shù)更新和技術(shù)變革等，也在很大程度上提升了機(jī)械制造的涉獵領(lǐng)域，使得機(jī)械制造的材料得到了較大程度的豐富。但在機(jī)械制造業(yè)快速發(fā)展的過程中，機(jī)械制造對環(huán)境的破壞及挑戰(zhàn)日益引發(fā)人們的重視。為了實現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我國機(jī)械制造企業(yè)在發(fā)展的過程中，不斷轉(zhuǎn)變發(fā)展策略，將過往僅僅注重生產(chǎn)效率和企業(yè)利益的發(fā)展策略，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅仄髽I(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)保效益，注重平衡機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在機(jī)械制造中，生態(tài)化設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械制造的核心理念。從機(jī)械制造的資源開采和利用環(huán)節(jié)，通過機(jī)械制造的設(shè)計環(huán)節(jié)到加工環(huán)節(jié)，再到廢棄物體的排放等諸多環(huán)節(jié)，生態(tài)化設(shè)計已經(jīng)貫穿其中，并日益發(fā)揮重要作用。在這樣的環(huán)境需求下，生態(tài)化設(shè)計占盡優(yōu)勢，一方面保證足夠的經(jīng)濟(jì)效益；另一方面又保證生態(tài)的保護(hù)。

3.3輕量化的設(shè)計

輕量化的設(shè)計是綜合了很多生產(chǎn)要素的一種以優(yōu)化為主的設(shè)計方法，它所綜合的生產(chǎn)要素包括質(zhì)量、性能、配套設(shè)備以及成本等。在機(jī)械制造中，輕量化的設(shè)計，能夠在機(jī)械制造的資源利用中實現(xiàn)低碳環(huán)保，使得機(jī)械制造對于原材料的消耗降到最低最合理的值域內(nèi)。同時輕量化設(shè)計能夠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，使得低碳制造技術(shù)的運(yùn)用得到推廣和利用，使得機(jī)械制造的核心環(huán)節(jié)，能夠減少生產(chǎn)誤差，最大程度地提升產(chǎn)品質(zhì)量，避免浪費(fèi)。此外，運(yùn)用輕量化設(shè)計，還能夠減少對機(jī)床等機(jī)械制造自身零部件的損耗。

4 結(jié)論

隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的能源消耗和生態(tài)問題日益引發(fā)人們的重視，在機(jī)械制造業(yè)中，加強(qiáng)低碳制造理論的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。在機(jī)械制造業(yè)中，不斷優(yōu)化機(jī)械制造低碳技術(shù)，不斷提升機(jī)械制造低碳技術(shù)的水平與質(zhì)量，能夠最大程度地提升機(jī)械制造業(yè)的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的平衡，推動機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

TH16

A

1674-6708（2016）170-0131-02

張瑛，中級職稱，陜西航天職工大學(xué)，研究方向為機(jī)械制造及自動化。

［1］陸明.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用［J］.才智，2011（29）：38.

［2］劉獻(xiàn)禮，陳濤.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)［J］.哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報，2011，16（1）：1-8.