機械制造中的低碳制造理論與技術

張 瑛陜西航天職工大學，陜西西安 710100

機械制造中的低碳制造理論與技術

張 瑛
陜西航天職工大學，陜西西安 710100

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

機械制造；低碳制造理論；低碳制造技術

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們在追求物質文明的過程中，更加注重生態(tài)文明與物質文明的協(xié)調發(fā)展。在傳統(tǒng)經濟領域中，人們追求經濟高效快速的發(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和無節(jié)制開采。特別是在制造企業(yè)中，不僅在材料的運用中存在著明顯的浪費，同時在生產環(huán)節(jié)、廢棄物體的處置環(huán)節(jié)等，都存在著巨大的浪費。為推動機械制造業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展，在機械制造中應該積極運用低碳制造的理論，不斷推動我國機械制造的低碳化發(fā)展。

1 機械制造中的低碳制造理論研究必要性分析

機械制造是推動社會進步、國家發(fā)展的根本保障，在當前的機械制造中，因制造工藝、制造技術等突出問題，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械制造的科學可持續(xù)發(fā)展，使得機械制造在推動社會進步的同時，產生了嚴重的環(huán)境污染和破壞等后果。所以，在機械制造中，選擇低碳制造是必然的。

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

2 機械制造中的低碳制造理論的研究內容

在機械制造中，低碳制造技術的運用能夠有效地提升機械制造的環(huán)保性和可持續(xù)發(fā)展性，平衡機械制造發(fā)展與環(huán)境生態(tài)保護之間的矛盾，推動機械制造的健康可持續(xù)發(fā)展。在機械制造中，踐行機械制造低碳制造理論，主要應該更新和優(yōu)化機械制造中的相關內容。首先，在資源利用中的低碳制造化。在機械制造中，無論是傳統(tǒng)的制造技術，還是自動化的制造技術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，廢物產生體積龐大等諸多問題。在資源日益緊張，能源危機突發(fā)的今天，有效提升機械制造的低碳化，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的運用，使得資源中的不同構成元素都能夠得到合理的運用，都能夠發(fā)揮應有的價值，都能夠得到深層次的開發(fā)和利用。其次，在生產制造環(huán)節(jié)中的低碳化。生產環(huán)節(jié)是機械制造的關鍵環(huán)節(jié)和核心環(huán)節(jié)，利用低碳制造技術，能夠在生產制造的過程中，借助于低碳生產技術和生產工藝，優(yōu)化低碳制造的整體水平。在充分提升機械制造質量的前提下，有效地提升機械制造的整體環(huán)保性。特別是在設計階段，利用低碳制造技術，能夠從設計方案著手，探究低碳化的生產工藝，減少不合格產品的生產率，最大程度的提升產品的質量，減少產品的殘次率。例如，低碳設計技術，在這種技術里，現(xiàn)在已經有了比較完善的低碳設計的評價模型，包括低碳設計的方法原則；低碳評價數(shù)據(jù)庫以及低碳化設計的評估方案。同時，在機械制造中，利用低碳制造技術，還能夠實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。如將風能、潮汐能、太陽能等積極運用在機械制造中，有效地減少對電能等依賴，從能源節(jié)約的角度來推動機械制造的綠色低碳化。最后，在機械制造的運輸環(huán)節(jié)中，特別是對廢棄物、污染氣體的排放和運輸中。借助于低碳制造技術理論，有效研發(fā)安全性高、封閉性好的管道運輸?shù)龋軌驑O大程度地避免污染物體、氣體的泄漏，從而有效地保護環(huán)境，保護生態(tài)。可見，在機械制造中，通過利用低碳制造技術，能夠從資源的開發(fā)利用、機械制造的設計環(huán)節(jié)、機械制造的生產環(huán)節(jié)、機械制造的能源利用以及廢棄物體或氣體的運輸環(huán)節(jié)等綜合性提升機械制造的環(huán)保低碳性，從而實現(xiàn)機械制造的快速發(fā)展與環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展。

3 機械制造中的低碳制造技術

在機械制造中，低碳制造技術的涵蓋范圍是非常廣闊的。低碳制造技術不僅涵蓋了機械制造的設計環(huán)節(jié)、生產環(huán)節(jié)，同時也包括廢棄物體的運輸環(huán)節(jié)等。只有結合當前機械制造中存在的環(huán)境問題和生態(tài)問題，有效地運用低碳制造技術，才能最終提升機械制造的經濟效益和社會效益。

3.1模塊化的設計

在機械制造中，這種設計方法能夠最大程度地提升機械制造的低碳性和環(huán)保節(jié)能性。這同時也是當前機械制造中一種關鍵與核心的設計方案和技術方案。在機械制造中，結合機械制造的不同版本和不同特點，將機械制造的過程合理劃分為若干的構成元素，并結合不同模板的技術特點，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。在機械制造中，如果將機械制造的整個過程當作一個全面的整體來看待的話，很難做到精準性的能源保護和資源保護，這就容易造成生產環(huán)節(jié)的巨大浪費。相反，通過科學合理的模塊化設計，能夠從設計方案上優(yōu)化不同模塊的低碳性能，在充分發(fā)揮不同模板質量的基礎上，實現(xiàn)不同模板的環(huán)境效益，進而提升整體的環(huán)境效益。實踐證明，在機械制造中，低碳制造技術的模塊化設計，能夠有效地提升機械制造的整體環(huán)境效益。

3.2生態(tài)化的設計

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

3.3輕量化的設計

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

4 結論

隨著機械制造業(yè)的快速發(fā)展，機械制造業(yè)的能源消耗和生態(tài)問題日益引發(fā)人們的重視，在機械制造業(yè)中，加強低碳制造理論的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。在機械制造業(yè)中，不斷優(yōu)化機械制造低碳技術，不斷提升機械制造低碳技術的水平與質量，能夠最大程度地提升機械制造業(yè)的生態(tài)效益和經濟效益的平衡，推動機械制造業(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，研究方向為機械制造及自動化。

［1］陸明.機械制造中的低碳制造理論與技術應用［J］.才智，2011（29）：38.

［2］劉獻禮，陳濤.機械制造中的低碳制造理論與技術［J］.哈爾濱理工大學學報，2011，16（1）：1-8.