綠色制造技術(shù)論文(2)
綠色制造技術(shù)論文
綠色制造技術(shù)論文篇二
綠色機械制造技術(shù)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(shù)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(shù)已勢在必行。
【關(guān)鍵詞】綠色制造;生態(tài)環(huán)境;節(jié)能減排
1.綠色制造技術(shù)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(shù)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(shù)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(guān)于綠色制造的藍皮書，提出綠色制造的概念。綠色制造技術(shù)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(shù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合環(huán)境科學、材料科學、能源科學、控制技術(shù)等新技術(shù)的先進制造技術(shù)。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(shè)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(diào)一致。
3.綠色制造技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)的比較
目前的機械制造技術(shù)可歸納為兩種生產(chǎn)模式：
3.1傳統(tǒng)制造技術(shù)
目前，我國的機械制造技術(shù)大多數(shù)采用傳統(tǒng)制造技術(shù)。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(zhì)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(shè)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(shè)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(shè)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(shù)
綠色制造技術(shù)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(shù)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(shè)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(shù)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(shù)的功能，我們需要在材料選用、產(chǎn)品設(shè)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(shè)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(jié)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(shè)計和制造的一個關(guān)鍵。解決傳統(tǒng)制造中的材料選擇問題，關(guān)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(diào)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(shè)計時選擇綠色設(shè)計模式
傳統(tǒng)制造模式下的設(shè)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(shè)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(shè)計是綠色制造中至關(guān)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(shè)計中我們應考慮到如下幾個問題：(1)產(chǎn)品設(shè)計時結(jié)構(gòu)的簡化和產(chǎn)品的可拆卸性。(2)回收再利用設(shè)計。(3)產(chǎn)品遠輸方便性?？傊O(shè)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(shè)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(shù)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(zhì)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(shè)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(zhì)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(shè)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(diào)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(zhì)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(jié)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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