綠色制造技術在機械制造中的應用實踐

王林

摘要：可持續(xù)發(fā)展是人類社會永續(xù)進步和繁榮的發(fā)展模式，當今制造業(yè)發(fā)展方向是綠色制造技術。目前我國機電產(chǎn)品消耗的能源、原材料都很大，而且還造成了極大的浪費，同時還對環(huán)境造成了污染。本文從機械制造入手，系統(tǒng)地闡述了綠色制造技術與綠色制造技術的概念，并總結(jié)了當今世界上的綠色制造技術的主要研究方向及攻關領域。

關鍵詞：綠色制造;生命周期評價;綠色貿(mào)易壁壘;環(huán)境污染

1綠色制造技術的概念

綠色制造技術是指在產(chǎn)品的整個生命周期過程中持續(xù)地運用科學的手段實現(xiàn)一體化、預防性的環(huán)保戰(zhàn)略，以達到綜合利用資源和能源，并對環(huán)境污染最小化，同時保護勞動者的生命和健康，并能向市場提競爭力強的綠色環(huán)保產(chǎn)品。綠色制造是綜合性考慮環(huán)境影響、資源的高利用率來生產(chǎn)現(xiàn)代制造模式，是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量成本的前提下，針對環(huán)境意識制造、面向環(huán)境的制造。

綠色制造可以使產(chǎn)品的從研發(fā)、生產(chǎn)、使用、報廢的整個產(chǎn)品周期中，對環(huán)境造成最小的影響，資源利用的率達到最高，最終使綠色產(chǎn)品在經(jīng)濟、環(huán)境和人類社會等方面保持可持續(xù)發(fā)展。綠色制造的核心部分是減量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循環(huán)（Recy-cle）、再制造（Remanufacturing）這四個方面是在綠色產(chǎn)品生命周期過程中的“4R”理論。1）減量化，從最開始的源頭就抓資源的節(jié)約和對環(huán)境的污染;2）重用，要求生產(chǎn)的綠色產(chǎn)品及其零配件能夠多次重復利用;3）再生循環(huán)，要求生產(chǎn)出來的產(chǎn)品使用完后并能將產(chǎn)品回收再利用，以節(jié)約能源和資源，而不是無法回收利用的垃圾;4）再制造，以先進綠色制造技術為手段，對廢舊產(chǎn)品的技術改造實現(xiàn)性能恢復和提升，本著高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、節(jié)省、環(huán)保為準則，對廢舊產(chǎn)品進行修復和改造。

2我國制造業(yè)實施綠色制造技術的必要性

我國制造業(yè)水平與發(fā)達國家相比還有很大的差距。在中國高層發(fā)展論壇上中國工程院院長徐匡迪指出，中國的制造業(yè)必須轉(zhuǎn)變增長方式，使用綠色制造技術以降低資源、能源的消耗，減少對環(huán)境的污染。中國現(xiàn)在的大部分制造業(yè)企業(yè)都是能源消耗大，環(huán)境污染重，資源消耗大，這些因素都嚴重制約中國制造業(yè)未來發(fā)展，如果僅僅依靠數(shù)量取勝，那么中國未來的制造業(yè)必將面臨嚴峻的考驗。歐盟已出臺經(jīng)針我國制造行業(yè)的產(chǎn)品問題機電產(chǎn)品控污新標準。對機械行業(yè)的產(chǎn)品在用能產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、運輸、使用、回收等方面提出了生態(tài)化的標準要求。這一新標準的應用將對全世界的機械制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大而深遠的影響。我國要制訂節(jié)能降耗的行業(yè)標準和機械產(chǎn)品標準的生態(tài)化要求，采取積極的應對措施，在產(chǎn)品的生命周期中嚴格按照節(jié)能環(huán)保的要求進行生產(chǎn)。對機械制造行業(yè)中對環(huán)境污染嚴重、技術落后的企業(yè)來說，新標準的使用是推動技術改造的重要契機。對污染嚴重、技術落后的企業(yè)強制性淘汰，是一種勢在必行趨勢。

3、綠色制造的主要環(huán)節(jié)

3.1、綠色設計

在進行機械制造的之前需要進行機械制造方案的設計，而設計方案也是整個機械制造的基礎，只有將設計做好，機械制造的效果才能比較理想。在設計過程中使用綠色設計是指在符合產(chǎn)品功能設計的基礎上，每一個環(huán)節(jié)的設計都要符合綠色的理念。無論是一個零部件的設計還是其它結(jié)構(gòu)的設計都需要遵循綠色的理念，這樣才能夠真正的實現(xiàn)綠色設計。綠色設計只有理念是遠遠不夠的，需要通過細致的分析和精確的計算來提出設計的方案，進而達到資源利用率最大，產(chǎn)品生產(chǎn)效率最高的效果。綠色設計是綠色制造的基礎，也是實現(xiàn)綠色制造的第一個環(huán)節(jié)，其重要性可想而知，做好綠色設計可以說是實現(xiàn)了綠色制造的一半工作。

3.2、綠色選材

在機械制造之中，材料的選取對產(chǎn)品的制造和污染物的排放起著決定性的作用，因此在實行綠色制造時需要做好綠色選材，只有材料選擇正確了，綠色制造才能實現(xiàn)可能性。綠色選材也要以綠色生產(chǎn)理念為基礎，需要遵循以下幾個原則院第一，在選取材料時需要堅持成本低，樣本多，通過不斷的對比找出最優(yōu)選材。第二，在選取材料時要盡量選用材料利用率強，能源利用率強的材料。第三，選擇材料時要避開有毒有害材料的選取，避免產(chǎn)生有毒有害污染。

3.3、綠色加工

綠色加工其實與傳統(tǒng)加工的原理基本相同，都是利用設備和技術根據(jù)生產(chǎn)規(guī)程制造出合格的產(chǎn)品，但是在此過程中倘若理念不同則效果不同。綠色加工不僅僅需要滿足節(jié)約資源，提高效益還要做到降低污染的要求，這對于綠色制造而言尤為重要。在目前我國的機械加工過程中主要使用綠色加工的工藝有以下幾個院目干切削措施堯低溫切削措施堯高精準度的冷碾措施堯金屬粉末的注射成型工藝等等，這些工藝的應用帶來了技術的變革，也為綠色加工提供了可能性。

3.4、綠色處理

綠色處理是綠色生產(chǎn)制造的最后一步，在整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中對生產(chǎn)的廢棄物來進行處理。根據(jù)綠色設計理念，綠色材料選擇，綠色加工過程最后實現(xiàn)綠色處理。在利用對應的設備進行廢棄物處理時還要考慮到一些再利用物質(zhì)的回收工作，進而達到降低污染，提高資源利用率的目的。

4、綠色制造在機械制造領域的應用

4.1、綠色環(huán)保原材料的應用

綠色環(huán)保材料的應用是從根本上來降低因為選材帶來的資源短缺或者資源浪費。綠色環(huán)保材料的選擇要遵循技術評價與經(jīng)濟性統(tǒng)一的原則，只有保持與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能做到真正的綠色環(huán)保。在材料選擇的過程中不僅僅要考慮機械制造的工藝需求，還要通過精密的計算來分析一下零件制造的各項指標，選擇的材料不僅僅要有工藝性能還要對經(jīng)濟費用加以研究，不僅如此還要考慮回收處理方法和環(huán)境成本等等，這些都是綠色環(huán)保材料選擇過程中必須要考慮的，只有通過綜合的考慮和計算才能選擇出最佳的環(huán)保材料。

4.2、機械制造工藝智能化

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都有了長足的進步，而機械制造工藝已經(jīng)慢慢的從傳統(tǒng)的工藝中剝離出來，逐漸的實現(xiàn)自動化和智能化。通過機械制造的自動化和智能化工藝后能夠大大降低勞動的成本，生產(chǎn)安全也得到了很大的提高。通過機械制造的智能化和自動化的轉(zhuǎn)變，可以使得用戶對產(chǎn)品的嚴苛要求得到實現(xiàn)，也可以通過不斷的技術參數(shù)設計來迎接不同的挑戰(zhàn)。在生產(chǎn)安全這一方面，機械制造的自動化和智能化能夠?qū)崿F(xiàn)安全操作，比如使用紅外線來做成紅外線安全墻，能夠自動的探測到工人操作的位置，如果工人沒有離開操作界面，紅外探測會給予反饋不進行下一步操作，這樣大大降低了機械制造工人的安全風險。對機械生產(chǎn)制造而言，安全永遠是第一位的，而機械制造工藝的自動化和智能化的應用不僅僅達到了安全保障的目的，還降低了生產(chǎn)成本，符合綠色制造的理念。

4.3、綠色外包裝設計

對于機械制造產(chǎn)品而言，在綠色制造過程中包裝也是非常重要的一環(huán)，綠色包裝不僅僅能夠達到美觀的效果，還能夠在確保產(chǎn)品完整性的同時降低產(chǎn)品在運輸以及裝卸過程中的破損率，使得機械制造的產(chǎn)品價值得到了保證。就目前而言，我國的綠色包裝以木材為主，而在此過程中一些材料則可以反復的進行利用，進而達到綠色環(huán)保的目的。

4.4、產(chǎn)品的再利用

綠色制造的核心就是將能夠利用的產(chǎn)品和原料進行再利用，實現(xiàn)利用率的最大化。在綠色制造機械制造領域中產(chǎn)品的再利用貫穿在整個綠色制造技術之中，各種材料和產(chǎn)品在不斷回收利用的同時能夠?qū)崿F(xiàn)資源利用率的最大化，回收利用不僅僅能夠降低成本，還能夠減少產(chǎn)品制作過程中的污染，進而實現(xiàn)綠色制造。

5、結(jié)語

綠色制造技術在機械制造中的應用不僅僅是簡簡單單的融合傳統(tǒng)機械工藝后加入綠色理念，綠色制造著眼于產(chǎn)品生產(chǎn)制造的整個周期，從設計到選材，從工藝到回收，每一步都有綠色制造的理念在其中，只有在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)之中都做到綠色環(huán)保，才能夠最終達到綠色制造的目標。

參考文獻

[1]胡愛玲.綠色制造及其關鍵技術[J].沈陽航空工業(yè)學院學報，2016，4.

[2]黃煒.基于綠色制造工程的再制造技術的研究[J].機械制造與自動化，2016，35.

[3]馮菊香產(chǎn)品的綠色設計與制造[J]太原科技，2015，9（5）.