綠色制造技術論文(2)
綠色制造技術論文
綠色制造技術論文篇二
綠色機械制造技術發(fā)展問題探討
【摘要】機械制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，機械工業(yè)蓬勃發(fā)展，許多新型高效的先進機械制造技術不斷涌現(xiàn)。與此同時，機械工業(yè)的迅猛發(fā)展又帶來了資源和能源的巨大消耗以及對生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。機械制造的負面影響已經(jīng)引起世界各國的高度重視。立足科技進步，節(jié)能減排，建立生產(chǎn)制造、消費與環(huán)境、資源能源的和諧發(fā)展模式已成為世界各國走可持續(xù)發(fā)展之路的必然選擇。因此在制造業(yè)實施綠色制造技術已勢在必行。
【關鍵詞】綠色制造;生態(tài)環(huán)境;節(jié)能減排
1.綠色制造技術的產(chǎn)生背景
二十世紀六十年代以來，隨著世界經(jīng)濟的高速發(fā)展和人口爆炸性增長，地球環(huán)境加劇惡化，生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞，資源和能源日趨枯竭，嚴重危及到人類的生存和發(fā)展。而制造業(yè)是全社會消耗資源、污染環(huán)境的一個重要方面，據(jù)統(tǒng)計，制造業(yè)每年約產(chǎn)生55億噸無害廢物和7億噸有害廢物，污染物排放量占總污染量的70%以上。傳統(tǒng)機械加工的資源利用率不高，對環(huán)境污染嚴重，損害人體健康。據(jù)美國工業(yè)有害廢物來源統(tǒng)計表明：機械加工業(yè)產(chǎn)生的有害廢物占工業(yè)有害廢物來源的5%，在各類污染源中名列第4位。傳統(tǒng)的環(huán)境治理方式主要采用過程末端治理，存在諸多弊端，如生產(chǎn)和環(huán)境治理分割、治污成本高、經(jīng)濟效益惡化等等，難以從根本上實現(xiàn)環(huán)境保護與治理。為了從源頭上治理環(huán)境污染，在宏觀上必須采用工業(yè)生態(tài)學原理，在微觀上必須實施清潔生產(chǎn)和綠色制造。因此，開發(fā)和應用綠色機械制造技術是企業(yè)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。
2.綠色制造技術的概念
綠色制造是二十世紀80年代和90年代的產(chǎn)物，1996年美國制造工程師學會發(fā)表關于綠色制造的藍皮書，提出綠色制造的概念。綠色制造技術又稱環(huán)境意識制造、面向環(huán)境的制造等，是以傳統(tǒng)制造技術為基礎，并結合環(huán)境科學、材料科學、能源科學、控制技術等新技術的先進制造技術。是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式，其目標是使產(chǎn)品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產(chǎn)品生命周期中，對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調一致。
3.綠色制造技術和傳統(tǒng)制造技術的比較
目前的機械制造技術可歸納為兩種生產(chǎn)模式：
3.1傳統(tǒng)制造技術
目前，我國的機械制造技術大多數(shù)采用傳統(tǒng)制造技術。它是一個開環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)，其典型特征是從自然界獲取資源，經(jīng)提煉處理后成為各種工程材料。在此過程中大量廢氣、廢水、廢渣等污染性物質進入環(huán)境。在毛坯成型和加工制造過程中同樣存在大量污染問題。對產(chǎn)品設計一般需投入大量的人力物力，在產(chǎn)品的制造過程中，不僅有大量的廢物排放，而且由于生產(chǎn)制造中缺乏柔性，造成設備資源利用上的嚴重浪費。在產(chǎn)品使用過程中廢氣、廢物、噪聲等污染問題仍然是破壞環(huán)境的主要因素。特別是在部件和設備損壞后，往往成為廢棄物，從而造成資源的極大浪費，同時許多有毒有害無法回收的材料，對人類也會造成極大傷害。
3.2綠色制造技術
綠色制造技術模式是一種閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。它是一種清潔生產(chǎn)方式和廢棄物循環(huán)利用的生產(chǎn)模式。在這種生產(chǎn)模式下，從原料開采到產(chǎn)品報廢的整個產(chǎn)品生命周期中，對材料的回收、利用、處理等全部過程通盤考慮。諸如在冶煉時考慮廢氣、廢水的徹底凈化，在材料選擇時預先考慮產(chǎn)品報廢時的材料回收重用及處理問題。在綠色生產(chǎn)模式中，這些問題可通過特定的工藝手段和技術措施在產(chǎn)品的生命周期各個環(huán)節(jié)中逐一安排解決。比如在零件的設計和制造中標注出它們材料類型和回收方式的代碼，便于成組歸類處理，科學管理，做到有效地利用資源。
4.綠色機械制造技術各階段主要模式
為了更合理地利用資源和能源，減少對環(huán)境的污染，充分發(fā)揮綠色機械制造技術的功能，我們需要在材料選用、產(chǎn)品設計、制造工藝、管理模式等方面全面考慮。
4.1材料選用上選擇綠色材料
在傳統(tǒng)制造模式下，人們在產(chǎn)品設計時對材料選擇上過多地考慮了材料的性能和作用而忽視了其對環(huán)境的影響，因而在產(chǎn)品的制造和使用中對環(huán)境產(chǎn)生了極大的危害。同時，由于較少考慮到材料的回收及循環(huán)利用等問題，致使產(chǎn)品使用壽命結束后廢品回收利用率很低，造成了資源的嚴重浪費以及對環(huán)境的污染。因此，如何選擇材料、選擇何種材料是實現(xiàn)綠色產(chǎn)品設計和制造的一個關鍵。解決傳統(tǒng)制造中的材料選擇問題，關鍵就是使用綠色材料，所謂綠色材料是指具有良好的使用性能，且對資源和能源消耗少，對生態(tài)和環(huán)境負面影響小，有利于人類健康，可再生利用率高，在制造、使用、廢棄乃至再生循環(huán)利用的整個過程中，都與環(huán)境協(xié)調共存的材料。選用材料時，在滿足性能要求的前提下，應當優(yōu)先選用綠色材料。隨著資源能源的日益枯竭、環(huán)境惡化的加劇和人們環(huán)保意識的增強，這方面的要求將越來越突出。
4.2產(chǎn)品設計時選擇綠色設計模式
傳統(tǒng)制造模式下的設計方式，其指導思想是為了滿足產(chǎn)品的功能和制造工藝的實現(xiàn)，很少考慮產(chǎn)品的消耗、資源的充分利用以及對環(huán)境的影響。綠色設計的指導思想是將生產(chǎn)和節(jié)能減排緊密相連，綜合地考慮加工產(chǎn)品的可行性及回收性。綠色設計是綠色制造中至關重要的一環(huán)，在這個階段就應考慮產(chǎn)品生命周期全過程的少無污染、節(jié)約資源和能源、回收性好等問題。在綠色設計中我們應考慮到如下幾個問題：(1)產(chǎn)品設計時結構的簡化和產(chǎn)品的可拆卸性。(2)回收再利用設計。(3)產(chǎn)品遠輸方便性。總之，設計階段應考慮對環(huán)境的影響，提高資源利用率，同時減少廢物排放量，不但需要考慮環(huán)境問題還要提高經(jīng)濟效益。
4.3加工工藝設計時選擇綠色加工工藝
我國現(xiàn)階段，大多數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)，基本上仍沿襲傳統(tǒng)的以消耗資源為特征的生產(chǎn)方式，機械加工過程中，自動化程度不高，先進制造技術尚未得到廣泛使用，不但浪費了大量的原材料，而且產(chǎn)品質量難以保證，使廢品率提高，而且還會帶來環(huán)境的污染。凈化環(huán)境和減少污染的要求日益嚴格，使綠色制造過程日趨重要，它將成為本世紀制造業(yè)的一個特征標志。目前我國的資源尚不豐富，并且環(huán)境污染問題又非常突出，我國制造業(yè)要著重解決生產(chǎn)過程中的污染和資源浪費問題。因此，在加工工藝設計時，應盡量避免一些浪費資源和能源以及產(chǎn)生危害物質的方法，盡量避免采用那些零件再生使用時材料難處理的工藝方法。例如，應考慮鍍層或涂復層的金屬難于處理，高分子材料燃燒時產(chǎn)生有毒氣體，電鍍時產(chǎn)生含鉻(或其它金屬)的電鍍液嚴重污染環(huán)境等。在綠色設計時就要考慮到產(chǎn)品零件的后處理問題，從而減少對環(huán)境的影響及資源的浪費。
4.4管理上采用綠色管理模式
為了實現(xiàn)創(chuàng)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展的目標，綠色管理模式綠色制造的一個重要組成部分。在管理方面，政府已頒布和推行必要的質量標準和法規(guī)條文，迫使一些企業(yè)采取必要的措施來減少廢物的產(chǎn)生，并對環(huán)保業(yè)提出了以預防為主、防治并重的新要求?，F(xiàn)有的ISO14000系列的環(huán)境管理體系標準，也是著眼于提高綠色管理水平來達到提高經(jīng)濟效益和減少環(huán)境污染的目的。各企業(yè)也根據(jù)自己的實際情況，推出一系列環(huán)境保護措施，并根據(jù)企業(yè)中環(huán)保措施的實施結果，不斷改進，予以完善?！科]
【參考文獻】
[1]譚顯春,劉飛,曹華軍,張鵬.面向綠色制造的刀具選擇決策模型及其應用[J].重慶大學學報(自然科學版),2003,(03).
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