機械制造中的低碳制造理論與技術應用探究

張鵬

【摘 要】進入新時期以來，得益于我國的社會經濟的快速進步，工業化進程的不斷加速，機械制造業得到突飛猛進的發展。機械產品的制造一般都是以較低生產成本來獲得較高的經濟效益為目的。但是近幾年，人們的環保意識和資源觀念逐步增強，倡導低碳經濟，在此大環境下，機械制造業的發展也勢必要順應時代發展的需要，遵循環保理念，支持低碳制造，實行可持續發展戰略。有鑒于此，本文將基于筆者研究實踐，重點圍繞于機械制造中的低碳制造理論與技術應用展開探究，以期在提升機械制造行業經濟效益前提下達到節約資源和保護環境的目的。

【關鍵詞】機械制造；低碳制造理論；技術應用

一、機械制造業中的低碳制造理論與技術概述

低碳制造，顧名思義就是要降低產值消耗，節能減排，最終達到低碳的目的。它是一種需要綜合考慮機械生產過程中的碳排放和資源消耗的現代生產模式，貫穿于機械制造業的生產全過程，關系到生產制造、資源利用、產品生產、物流運輸等方方面面，涉及碳排放量、原料開發、能耗和資源利用的問題。其也是衡量能源和資源利用效率的標尺，是評價碳排放結果對于環境是否造成污染的有力工具。低碳制造技術蘊含的內容豐富，其中最主要的內容就是設計技術，在這個設計的過程中，需要遵循低碳設計原則和方法，參考低碳評價的數據資源，在利用先進的設備基礎上，優化制造工藝，整合零部件的再造和生產管理，重視資源的循環重復利用，以及廢舊物品的處理技術等，利用新能源，關注低碳能源開發，綜合調度優化，達到節能減排的目的。

二、機械制造業中的低碳制造理論與技術重要性分析

就目前情況而言，我國的機械制造業雖然取得了一定的成就，規模和產值都很可觀的，但是還是有一些問題，存在部分耗能高、節能減排技術較低、能源資源浪費等情況，在低碳制造方面的研究較少，應用推廣相對薄弱，低碳制造技術落后，其中涉及到的生產、管理等體系更新較慢，產能消耗較大，導致生產成本增加。因此，發展低碳制造，就要從根本上著手發展低碳制造，提升技術，改進精細加工環節，將低碳理念貫穿于整個機械制造的全過程，節能減排，以增強效率，使得資源得到合理化利用。此外，發展低碳制造，是順應國家節能減排的最新發展要求的需要，是進一步推進全面可持續發展的必然選擇。通過低碳技術的推廣和普及應用，有利于改進機械制造業的發展模式，直接推動其創新發展，有利于降低環境污染，減少工業排放和能源消耗，最終有利于我國產業結構的資源優化和升級，從而進一步的促進經濟社會的發展。

三、機械制造業中的低碳制造技術應用探究

針對機械制造中的低碳制造理論，要想發展低碳制造技術，需要在設計方法上下功夫，理論聯系實際，本文就提出了如下建設性的意見，來進一步提高低碳制造技術。

（一）機械制造中各環節低碳制造理念貫徹

在機械制造過程中，要將低碳制造理論貫穿到各個環節中，比如，資源利用環節，促使已有的資源得到優化利用，為實現低碳制造提供有利的保障。就低碳制造模式而言，屬于一種綜合型評估形式，全面、客觀地評價能源消耗量、資源利用率。就低碳制造技術而言，常見的技術特別多，特別是低碳設計技術在制造領域中的應用非常廣泛，已有合理化的評價模型，制定了合理化的低碳數據庫評估方案等。

（二）模塊化設計

可以說在機械制造過程中，產品的模塊化設計技術是機械制造中比較先進和重要的一種低碳制造技術。在產品制造中，要根據制造產品的品類、規格進行比較系統的劃分，區分功能性和非功能性單元，根據產品的不同規模和功能劃分成不同模塊，根據不同需求制造差異化的衡量標準，如此有利于避免機械運行的不便和資源浪費。

（三）輕量化設計

在機械制造中的低碳制造中，輕量化設計是一門綜合性比較強的設計技術，它涵蓋的要素眾多，主要涉及產品的性能、成本、重量和相關的配套設備等等因素，意義重大。實行輕量化設計有利于降低產品在生產、加工、運輸等方面的能耗，有利于保護生態環境。具體來說，機械制造的輕量化設計，有助于減少機械制造過程中能源的消耗，降低碳排放量。以德國保時捷汽車公司為例，在新設計保時捷911這款跑車過程中，就巧妙地利用了輕量化設計原理，借助對應的新技術有效結合鋼、鋁合金，設計出的跑車具有較好的硬度，還減輕了跑車自身的重量，提高了行駛速度，跑車排放的尾氣也得以減少，極大地提高了能源利用率，對環境的污染也比較小。其次，有利于減少產品在生產過程中的污染物的排放，減低機械制造生產過程的噪音污染，從而提高資源的利用率。此外，機械制造的能源可以運用燃氣、太陽能等新能源代替傳統能源，采用輕質、綠色環保、節能降耗、對環境污染少的原材料，結合生產產品的不同特性和新技術，以降低生產成本，減少能耗，以增加產品的使用性能和可靠性，從而使得資源優勢得到最大發揮。

（四）生態化設計

眾所周知，機械制造過程中會排放不同種類的污染物，不管是廢水、廢氣還是廢渣，多少都會對生態環境造成不同程度的污染和危害。因此，從生態角度來說，實行低碳的機械制造有利于保護環境和降低生態破壞。低碳制造在完全滿足機械產品的性能和質量的基礎上，要盡可能地減少生產對于原材料和能源的消耗。由此可見，在低碳制造中，應當盡力實行生態設計，從保護生態環境角度出發，采用低碳手段改進傳統的機械制造業，選擇生產效率和科技含量高的技術，選用排放污染物較少的原材料。同時，還需要注重廢棄物和資源的循環利用，利用先進的管理經驗和技術重復使用和高效利用資源，最終達到減少生產投入、提高經濟效益、保護生態環境的目標。

（五）高速切削技術地應用

就高速切削技術而言，在進一步提高設備轉速的基礎上，提高設備切削系統工作效率，使其工作頻率和機床低價固有頻率分開，不要處于統一的網絡體系中，有效解決加工硬化等問題。在高速切削技術作用下，能夠進一步降低加工表面的粗糙度，提高加工表面的整體質量。更為重要的是，可以加工鋼鐵件，其硬度為HRC45—65，能夠減少該類型鋼鐵件在放電加工、磨削加工方面的工作量，簡化工作流程，提高工工作效率，減少耗損，減少生產成本。

四、結束語

綜上所述，在機械制造過程中，生產企業要把經濟、生態效益二者放在同等重要的位置，不能以犧牲周圍環境為代價獲取更多的經濟利潤，要優化利用低碳制造理論技術，提高各方面資源利用率，降低能耗、耗損，能夠和自然環境和諧相處。以此，促使機械制造業順利實現經濟轉型，走上資源節約型、環境友好型道路，走上健康持續發展的道路，擁有更加廣闊的發展前景。

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