于豐收 趙可心 李培
摘 要:近年來。傳統機械制造技術逐漸向綠色制造技術發展,綠色制造技術以綠色理念進行設計,充分考慮了產品的經濟性、環境性和實用性,對于減少機械制造過程中的能源消耗,減少對環境的污染有著重要的作用。在綠色環保理念的倡導下,各行各業也漸漸加強了對綠色制造技術的應用。
關鍵詞:機械產品;綠色制造技術;應用
引言
機械產品綠色制造技術有效解決了產品在加工過程中對環境造成污染的現象,這一技術的應用對于保護環境,推動我國可持續發展戰略有一定的意義。現代科學技術的進步促進了綠色制造技術的發展和普及,人們環保意識的增強使機械產品綠色制造技有了更多的發展和應用空間。
1機械產品制造技術發展現狀
1.1部分企業環保意識淡薄
制造業對環境污染的危害性極其嚴重,綠色制造是每個企業家和生產者必須重視的行為,綠色制造影響著人類的生存,環境保護對人類社會發展的意義重大。然而,部分企業尤其是中小企業缺少對環境保護的意識,過于重視經濟效益,在這些企業看來,綠色制造經濟收益遠,且投入大、見效慢還不如抓品種、抓產量、抓成本見效快,所以他們不愿意花費代價去承擔保護環境的責任,寧愿污染環境也不愿采取措施實現綠色制造。
1.2機械加工過程對環境污染大
先制造毛坯,再切削加工的方法是傳統機械零件成型的主要方法,在毛坯制造的過程中,一般會使用鍛造加熱設備、鑄鐵熔化設備等進行鍛造和鑄造,這些設備通常以焦炭、燃煤、燃油或沖天爐、三節爐等加熱爐為主,這些加熱爐的使用容易產生二氧化碳形成酸雨,對環境的污染十分嚴重。其次,在零件表面鍍層處理時也會造成環境污染。除此之外,在機械加工的過程中,為了提高刀具的耐用度和加工的精度,一般會采用潤滑和切削冷卻,切削表面在高速切削下形成高溫造成其表面液氣化,會對空氣產生一定的污染。
1.3原材料和能源浪費嚴重
一些企業在產品制造階段還在沿用老式的機床,采用傳統機械運作模式,老式的機床和傳統的模式不僅不能提高機械產品制造的效率,還會對原材料以及能源造成巨大的浪費,材料的利用率低、加工精度低,產品機械加工切削效率低。
2綠色制造的概念
綠色制造也稱環境意識制造,是為了將機械制造過程對環境資源的利用率達到最高,最大程度地減小負面影響而在設計、制造、使用、報廢等各個生產制造環節綜合考慮資源效率和環境影響的一種綠色制造模式。綠色制造涉及整個產品的生命周期,是包括資源優化利用問題、環境保護問題、制造問題這三個方面交叉形成的前沿科學領域,是機械制造企業實現經濟效益和社會效益協調發展的必要手段。綠色制造技術在生產的模式上形成了開發設計—生產制造—包裝—使用維修—報廢—回收利用為主的封閉式的循系模式,打破了傳統的以生產—流通—消費—報廢為主的開放生產制造模式,綠色制造通過對生產制造模式的優化,使得原材料和能源的消耗減少,利用率增大,在整個產品的生命周期中將其對環境造成的污染最大化的降低。在產品的整個生命周期實現4R是綠色制造的核心,即:減量化、重用、再生循環、再制造。也就是從源頭上減少污染、節約資源,重復利用產品機器零部件,將廢舊產品變為可重復利用的資源以及對廢舊產品的重復利用。綠色制造生產模式的實現應做到綠色資源、綠色生產過程、綠色產品這三個層次。
3綠色制造技術的基本模式和特點分析
綠色制造技術包括綠色產品、綠色生產和綠色制造資源等模式,綠色產品是指在產品整個生命周期,從生產制造到回收利用的每個環節均遵循“綠色”的理念。綠色生產主要從綠色設計和綠色生產工藝兩個方面對綠色制造的模式作出了規范。綠色制造資源是指通過對生產制造過程中能源的使用,最大程度地提高能源的利用率,進而實現保護環境的目的。綠色制造技術主要有綜合性和全面性兩個特征,綜合性特征是指綜合考慮每一個生產制造環節,綜合考慮產品和資源設備之間的關系,通過對各方面因素的綜合考慮實現降低環境污染,節約能源,實現產業優化升級的作用。綠色制造技術的綜合性還包括多個學科的交叉融合,共同服務于機械產品綠色制造。綠色制造技術的全面性是指綠色產品的生產制造覆蓋每一個生產制造階段,其理念貫穿于整個產品生命周期。
4機械產品綠色制造技術的應用分析
4.1機械產品綠色工藝
綠色工藝是機械產品綠色技術最主要的應用,在傳統機械加工工藝的基礎上,充分結合控制技術、材料科學等現代化綠色制造技術,機械產品綠色工藝盡量采用對環境污染小、能源消耗少的工藝方案,最大限度地在產品機械加工的過程中減少污染、節約資源。機械產品綠色制造工藝有環保型、節約資源型、節省能源型三種類型。環保型是在產品價值制造的過程中利用新型的加工技術,盡可能降低生產加工過程中產生的噪音、廢渣、廢液、廢氣等對環境造成污染的因素,盡可能的實現完全消除。節約資源型是指簡化加工工藝的系統組成,在產品加工生產的過程中減少原材料消耗的工藝,并通過利用新型加工技術以及優化產品制造技術,以此降低生產制造過程中原材料和資源的消耗。節約能源型是在產品制造過程中,利用減磨、降耗等手段減少能源耗損的工藝技術實現對能源的節省。
4.2機械產品綠色材料選擇與設計
綠色材料選擇與設計是實現機械產品綠色制造的前提,在機械產品制造綠色材料的選擇與設計上融入環境因素是設計人員需要考慮的問題。在綠色材料的選擇設計上要改變原有的思路,不能只注重經濟性能和技術性能,同時還需要遵循以下的原則,首先,注重社會效益與經濟效益相協調,為利于產品后期的回收利用,選擇與環境有良好的兼容性的材料。其次,將能夠回收利用的、可再生利用的作為首選材料,促進資源利用率的提升。此外,在考慮材料價格、來源等因素的同時還需要充分考慮該材料對環境的污染性,首選無毒、污染低、無腐蝕、耗能低的材料。最后,注重對綠色材料的開發,建設綠色材料庫。
4.3機械產品綠色結構設計
機械產品的綠色結構設計需要充分考慮產品整個生命周期中每個環節的環境屬性,將機械產品的壽命、質量、功能和環境融為一體。機械產品的綠色結構設計要以機械產品的環境屬性,包括可回收性、可拆卸性、可維護性等為指導原則,以產品制造的可循環利用性、可裝配性、可維修性、可制造性等作為設計目標。以機械產品的綠色結構設計盡可能實現縮短產品上市時間、提高環保意識、提高產品質量、促進社會可持續發展的目標。
4.4機械產品的綠色包裝
機械產品的綠色標準主要是通過應用綠色包裝技術,實現產品保障的再生利用或重新回收循環利用,使產品的包裝實現自行降解。制造產品的綠色保障除了要考慮包裝的實用性和美觀程度外,更要考慮包裝是否易分解,是否可以回收利用以及是否會對環境造成污染等,
5結語
傳統的機械產品制造技術在新時代暴露出了很多弊端,對環境的污染和對資源或能源的耗損十分嚴重。機械產品綠色制造技術在傳統制造技術的基礎上以“綠色”為理念,并將這一理念貫穿于整個產品生產制造周期,能夠有效降低機械產品制造過程中對環境和資源的破壞,實現資源的循環利用可持續發展。
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