綠色制造理念下機(jī)械制造工藝發(fā)展探究

李俊

【摘 要】論文對(duì)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展歷程中與綠色制造有關(guān)的概念進(jìn)行了認(rèn)真分析，并對(duì)綠色制造技術(shù)的主要模式和應(yīng)用情況進(jìn)行了有效研究，更加詳細(xì)地闡述了機(jī)械制造工藝中綠色制造技術(shù)的實(shí)踐情況。

【Abstract】In this paper， the concepts related to green manufacturing in the development of China's machinery manufacturing industry are carefully analyzed， and the main modes and applications of green manufacturing technology are effectively studied， and the practice of green manufacturing technology in mechanical manufacturing process is described in detail.

【關(guān)鍵詞】綠色制造; 機(jī)械制造; 工藝;發(fā)展

【Keywords】 green manufacturing; machinery manufacturing; process; development

【中圖分類號(hào)】TH16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）05-0054-02

1 綠色制造內(nèi)涵與主要內(nèi)容

1.1 綠色制造內(nèi)涵

綠色制造也可以叫做清潔制造、環(huán)境意識(shí)制造、無(wú)浪費(fèi)制造。綠色制造區(qū)別于簡(jiǎn)單地把一些資源通過(guò)特定的生產(chǎn)工藝制作成一些可供使用的工業(yè)用品或者生活消費(fèi)品的傳統(tǒng)制造業(yè)，它是一種經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益統(tǒng)籌協(xié)調(diào)進(jìn)而達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)的現(xiàn)代制造業(yè)新模式。綠色制造在最初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料選取到產(chǎn)品的制作、包裝直至使用、維修、報(bào)廢回收的整個(gè)生命周期都要求綜合考慮環(huán)境、資源等多種因素的影響，在不以犧牲環(huán)境為代價(jià)的前提下?tīng)?zhēng)取以最少的資源消耗換取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 綠色制造理念內(nèi)容

由于綠色制造充分考慮到了產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、包裝、使用等整個(gè)生命周期對(duì)環(huán)境的影響程度，所以它能有效降低產(chǎn)品從設(shè)計(jì)之初到結(jié)束生命周期這一過(guò)程對(duì)環(huán)境的不利影響，大大提高了資源的利用率。綠色制造的基本內(nèi)容可以簡(jiǎn)單概括為以下幾個(gè)方面：建立機(jī)械綠色設(shè)計(jì)模型、選擇機(jī)械材料，機(jī)械產(chǎn)品可拆卸性能、機(jī)械產(chǎn)品可回收性能、成本、數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)、使用安全保護(hù)的設(shè)計(jì)。以綠色制造為基礎(chǔ)，在綜合考慮整個(gè)生命周期中機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、對(duì)環(huán)境的影響等多種因素作用的前提下，才能有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、提升用戶的體驗(yàn)度、增強(qiáng)社會(huì)功用，降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)也使企業(yè)承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝

2.1 選擇綠色原材料

作為綠色制造的原材料，不僅要保證良好的使用性能，也要符合制造工藝的特點(diǎn)，同時(shí)還要保持好與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，選擇合適的原材料既是綠色制造的前提保障，又是實(shí)現(xiàn)綠色制造的重要因素[1]。

綠色制造要求選擇材料應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則：①優(yōu)先選擇可重復(fù)利用、可再生的原材料，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;②發(fā)掘價(jià)格低、污染少、可替代品多的原材料，減少使用多污染且成本高的原料;③為節(jié)約資源、盡可能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，有效減少?gòu)U棄物、降低其對(duì)環(huán)境的破壞程度，要多使用兼容性高的材料，減少有毒、有害、有輻射材料的使用量。

2.2 采用先進(jìn)的成型技術(shù)

2.2.1 少無(wú)切削加工技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，以精密鑄造、冷擠壓、直接沉積等為主的成型技術(shù)和工程塑料在實(shí)踐中的應(yīng)用逐步成熟，新技術(shù)、新工藝使得機(jī)械制造從接近零件形狀向精密成形、仿形方向發(fā)展。切削加工的工藝逐步被自由成型替代，某些成型件甚至不用進(jìn)行機(jī)械加工就能直接使用，這些新技術(shù)、新工藝既降低了制造過(guò)程的能耗、物耗，也有利于縮短產(chǎn)品的制造周期，降低生產(chǎn)成本。

2.2.2 快速成型RP技術(shù)

快速成型（RP-RapidPrototyping）又叫快速原型制造技術(shù)，其在三維CAD數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用快速成型機(jī)把材料組合成實(shí)體原型。在去除材料的方法上，它與傳統(tǒng)機(jī)械加工完全不同，不論形狀多么復(fù)雜的三維實(shí)體和零件，在不具備任何刀具、模具及工裝夾具等工具輔助的情況下，它都能迅速而精確地直接制造出來(lái)。所以說(shuō)，該工藝不僅有效節(jié)約了資源，降低了生產(chǎn)成本，減少了制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的破壞，還使得制造新產(chǎn)品樣件的速度得以迅速提高。

2.2.3 綠色切削加工技術(shù)

在機(jī)械加工過(guò)程中，占零件制造成本1/6的切削液是主要污染源，只有采用綠色切削技術(shù)才能有效解決切削液的污染問(wèn)題。綠色切削加工技術(shù)在整個(gè)加工過(guò)程中綜合分析環(huán)境污染和資源利用的基礎(chǔ)上，爭(zhēng)取以最小的環(huán)境污染和最高的資源利用率來(lái)完成生產(chǎn)。現(xiàn)在，國(guó)際上主要在干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等幾個(gè)方面對(duì)綠色切削加以集中研究，其中，在當(dāng)前條件下最為可行的是綠色濕式切削的加工方法。加緊研發(fā)新型環(huán)保切削液、如何有效使用切削液及凈化、處理廢液等問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。

作為21世紀(jì)一個(gè)新的研究方向，綠色切削加工技術(shù)備受關(guān)注。即使綠色切削技術(shù)還有待完善，但干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等技術(shù)優(yōu)越性正慢慢顯現(xiàn)，綠色切削必將成為未來(lái)綠色制造業(yè)不可分割的一部分。

3 全面推進(jìn)綠色制造工藝良好發(fā)展的積極對(duì)策

在機(jī)械制造的實(shí)際生產(chǎn)流程中，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)耗費(fèi)一部分資源，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，要綜合考慮各方面的因素，堅(jiān)持綠色制造理念的指導(dǎo)，逐步完善制造工藝，更好地實(shí)現(xiàn)綠色制造工藝。

3.1 秉承綠色發(fā)展、綠色制造的積極理念

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，第二產(chǎn)業(yè)地位更加突出，隨之而來(lái)的是資源的消耗和環(huán)境的污染。因此，需要將綠色生產(chǎn)工藝全面運(yùn)用到第二產(chǎn)業(yè)中，樹(shù)立綠色發(fā)展、綠色制造的理念。第一，將環(huán)保、綠色地球積極融入到整體行業(yè)當(dāng)中，這需要國(guó)家政策的積極引導(dǎo)，并制定嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)管理規(guī)范和市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格排污管理，工業(yè)三廢經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放，從根源上優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)。第二，在全社會(huì)營(yíng)造可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的氛圍，并將這一理念植根于民眾心中，提高全員的綠色生產(chǎn)意識(shí)，提高人民大眾的環(huán)保意識(shí)、監(jiān)督意識(shí)，為第二產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展創(chuàng)造良好的宏觀環(huán)境。

3.2 綠色設(shè)計(jì)思路的有效開(kāi)發(fā)

綠色設(shè)計(jì)是生產(chǎn)發(fā)展的必然結(jié)果，被稱為生態(tài)設(shè)計(jì)或者環(huán)保設(shè)計(jì)，是一種全生命周期的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于關(guān)注產(chǎn)品壽命、質(zhì)量、環(huán)境及各種功能的實(shí)現(xiàn)，其中加強(qiáng)了對(duì)環(huán)保的重視，以環(huán)保為基本設(shè)計(jì)理念，對(duì)綠色設(shè)計(jì)全方位開(kāi)發(fā)。綠色設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性、社會(huì)性的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，牽涉面極廣，需要多重設(shè)計(jì)相互配合，相互扶持，如原材料設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、裁剪維護(hù)設(shè)計(jì)以及多重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此綠色設(shè)計(jì)一定要采取系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)思路，在生廠商生產(chǎn)之前，就對(duì)產(chǎn)品的特性、質(zhì)量、規(guī)格、維護(hù)、回收、利用和以及全生命周期有所了解，保證生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)細(xì)節(jié)的嚴(yán)格把關(guān)。在各個(gè)環(huán)節(jié)相互配合的同時(shí)，還要探討生產(chǎn)商存在的問(wèn)題，務(wù)必在未造成損失之前將各項(xiàng)問(wèn)題加以排除，并對(duì)問(wèn)題點(diǎn)或環(huán)節(jié)加以修正和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約和能源消耗的減少，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的[2]。

3.3 全面優(yōu)化綠色制造工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)

產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、選料、生產(chǎn)、使用、維護(hù)到最終的報(bào)廢回收，都要進(jìn)行全面優(yōu)化，充分結(jié)合綠色制造工藝?yán)砟詈褪侄危@樣才能真正發(fā)揮作用。第一，對(duì)設(shè)計(jì)而言，要做到綠色設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是問(wèn)題產(chǎn)生的根源，是綠色工藝的首要環(huán)節(jié)，直接決定后續(xù)生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。綠色設(shè)計(jì)就是要把問(wèn)題倒過(guò)來(lái)想，也就是要從源頭上全方位考慮生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及后續(xù)回收處理等，將環(huán)保設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念進(jìn)行完美融合，綠色設(shè)計(jì)是系統(tǒng)性全方位設(shè)計(jì)，其細(xì)致入微地考慮到了生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如材料工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)輸設(shè)計(jì)、維修回收設(shè)計(jì)等。第二，原材料是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此綠色生產(chǎn)的前提就是要做到綠色選材。材料不僅要選擇綠色環(huán)保的，還應(yīng)考慮到原材料與其他工藝設(shè)備的匹配性、實(shí)用性及其他工藝特性，必須全面通盤考慮，在這些有保證的前提下，可以選擇一些低成本、低消耗的原材料。第三，要想實(shí)現(xiàn)綠色工藝就必須梳理制造工藝的各項(xiàng)流程，選擇最佳的工藝方案，打造最優(yōu)的工藝效果。第四，綠色生產(chǎn)還需要綠色處理，我們需要對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品或者廢舊物資進(jìn)行綠色處理，做到回收再利用。

4 結(jié)語(yǔ)

綠色工藝技術(shù)是經(jīng)濟(jì)全球化、社會(huì)大發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支持和工藝保證。因此，機(jī)械制造從業(yè)者要正確認(rèn)識(shí)綠色工藝技術(shù)，認(rèn)識(shí)到綠色工藝對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提升之間的緊密關(guān)系，不斷創(chuàng)新綠色工藝技術(shù)還需要從業(yè)者進(jìn)行專業(yè)的學(xué)習(xí)、研討，潛心研究綠色生產(chǎn)技術(shù)，將綠色工藝內(nèi)化成自己行業(yè)的標(biāo)桿技術(shù)，提升制造業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，讓綠色工藝技術(shù)真正服務(wù)于現(xiàn)代化生產(chǎn)和人民生活，建立有競(jìng)爭(zhēng)力、影響力的企業(yè)狀態(tài)和行業(yè)態(tài)勢(shì)，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定多方面的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】門寬柱.基于綠色制造的新型機(jī)械制造工藝及裝備技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（7）：54-55.