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机械工程师职称论文范文欣赏
论文题目:浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势
摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技融入机械制造中,增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。
关键词机械制造技术;特点;现状;趋势
1机械制造技术的特点
1.1机械制造的系统性
机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。
1.2机械制造的综合性
机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。
1.3现代机械制造技术体现了市场竞争要素
市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。
2我国机械自动化技术发展的现状
2.1管理模式落后
在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。
2.2自动化技术落后
与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;第三,我国的计算机应用技术还相对较为落后,还不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,随着中国制造2025的不断推进,发展潜力巨大。
3机械制造自动化技术的发展前景与趋势
3.1机械制造自动化技术和网络化融合
随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的生活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,同时,这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。
3.2以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术
人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。
3.3以新材料为支撑,进行绿色化发展
随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。
3.4光机电一体化发展
将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。
关键词:绿色船舶;造船厂;造船技术
1 引言
从国际海事组织(IMO)第82次会议(MSC82)《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》(PSPC)标准的生效、到IMO于2009年6月5日对SOLAS公约禁止使用石棉材料的修订、CCS2012年10月1日正式生效的《绿色船舶规范》、再到国际海事组织第57届环保会(MEPC 57)开始从“CO2 设计指数”改为EEDI、国际海事组织(IMO)海上安全委员会(MSC)第90次会议批准了《船上噪声等级规则》修订草案。近年来,一系列公约、规范、规则的出台与实施,绿色船舶设计和船舶制造过程中实现船舶全生命周期内绿色环保的理念成为造船业的旗帜,船舶的绿色程度日益成为决定修造船厂的发展关键因素。
此外,世界各主要船级社都制定了相应的入级符号和相关要求,如绿色护照(Green Passport)和绿色船级(Clean)[1]。绿色船舶规范还设定了三级绿色船舶附加标志:Green Ship I/II/III。该附加标志是对船舶在环保、能效、工作环境三个方面先进性的综合标识。除了表征船舶的综合绿色性能,绿色船舶规范还设置了专门的绿色技术附加标志,如节能推进器、废热回收、气体燃料、太阳能、燃料电池等,以鼓励绿色技术的应用。还有针对船舶设计能效要求给出了专门的能效附加标志:EEDI(I/II/III),以突出船舶在能效方面的优势。
在此情况下,造船企业只有在绿色船舶与绿色制造技术上不断创新、发展、进步,才能在激烈的国际竞争中留有一席之地。
2 绿色船舶的概念和思路
2.1 绿色船舶的概念
传统的船舶设计是从结构、功能、外观造型、加工制造、生产管理等角度考虑,而绿色船舶设计要求全面考虑产品需求、设计、制造、营运到回收再生整个寿命周期,把产品、环境、人等因素综合考虑,采用相对先进技术在其生命周期内能经济地满足其预定功能和性能,同时实现提高能源使用效率、减少或消除环境污染,并对操作和使用人员具有良好保护的船舶[2]。
船舶绿色制造的目标是使船舶在设计、制造、服役和退役的全寿命周期中,废弃物和有害排放物最少,以减少对空气、水和土地的污染,综合考虑环境因素和资源利用效率,力求对环境影响最小,对资源利用率最高,从而提高经济效益和社会效益。
2.2 船舶企业实现绿色船舶的思路
(1)绿色设计是绿色船舶技术的核心。绿色船舶的核心是绿色设计。设计是船舶制造和使用过程中起先导性作用,设计中可以综合考虑诸多可能性,如船舶产品的功能、质量、周期和成本,制造过程对环境和资源的消耗,从节能环保的角度来优化船型、优选船用设备及船用材料,体现船舶人文,实现绿色绿色。一旦产品成型,即使在制造的过程中修改,都会带来巨大的人力物力损失。
绿色船舶设计分为两个方面,一是针对“物”的绿色船舶设计。船舶在制造、使用和拆解过程中的绿色程度基本上取决于船型、结构、功能、材料等相关问题。因此设计需要考虑船舶线型优化,节能装置和高效率螺旋桨设计,主机油耗降低和SOX,NOX,CO2 减排,LNG 等清洁能源的利用等。二是针对“人”的绿色船舶设计,体现出船舶设计的人文性。设计要考虑船上的生活和工作环境,改善船舶的耐波性、减振降噪,提高伙食标准和娱乐、健身设施等。关注船员的身心健康,设计和设置防海盗设施,改进船岸通讯设备等。使船上的船员和旅客,甚至航运公司岸基办公人员,港口、码头作业人员,检查、检验、引水人员,包括船员的亲属,都能感受到绿色船舶带来的舒适感。
(2)建造过程是绿色船舶实现的关键。船舶建造过程是将设计转换成产品、实现产品设计目标的的关键阶段,因此船舶建造的模式、方法、环境等等都关系着船舶质量和资源利用效率,对于造船厂来说,应当从如下几个方面实现绿色技术。
应用数字化精度造船模式。精度造船模式就是以船体建造精度标准为基本准则,通过科学的管理方法与先进的工艺技术手段,对船体零部件、分段和全船舾装件进行尺寸控制,最大限度地减少装配作业现场的修整工作量,并为提高预舾装率和降低二次除锈率创造有利条件,从而达到提高建造质量、缩短建造周期和降低造船成本的目的。精度控制技术的推广应用,可提高效率、节省能源、减少污染、减少浪费,其主要目标体现在提高原始破口保留率、减少背烧、减少修割开刀、降低人工等几个方面。船舶建造过程中各环节精度控制技术的进步与发展,可从根本上消除后道的返工、换板、修割等工作,真正实现第一次就把事情做好。这需要对制造全过程因素进行系统、完善的研究、分析与应用。
HSE(健康、安全、环境Health-Safety-Environment)。船舶建造作业环境复杂,是事故多发的高危行业。“以人为本、全面协调可持续发展”在企业文化中逐步得到体现,促进了HSE 即健康、安全与环境管理体系的创新与发展,如JSA(作业安全分析,Job SafetyAnalysis)、PTW(作业许可,Permit to Work)和5S 管理体系等在造船企业稳步推进;船舶建造作业安全分析技术、安全作业环境测试技术、危险预知控制技术快速发展;普及危险预知活动,深化安全教育,创新教育模式,营造安全氛围等教育活动的长期开展等。此外,进行车间厂房改造也是加强HSE的有效手段。应用新型环保技术,如切割车间的环保化处理、车间自然通风和自然采光改建等,既减少了污染源的排放、改善了施工环境,还节约了大量的电力等能源。
机械化工艺装备应用。先进的制造技术需要配以相应的工艺装备才能得以实施。加大工艺装备的开发与应用,替代传统低效能、高污染的作业方式,不仅能够有效加快作业流程、缩短建造周期,也为绿色、安全施工环境起到助力作用。
3 造船厂绿色船舶技术应用的现状
3.1 船舶推进系统的优化
将现有类型的发动机和推进器进行不同组合,可得到一系列可能的推进装置方案,每艘船应根据船型及其计划运输服务范围选择最佳推进系统方案。例如燃气轮机推进系统由于其重量/功率比小(mGT/Pe = 0.2-0.9 kg/kW),适用于浅吃水流线型快速船推进系统。客船上的动力装置不仅用作推进装置,还要为船上客舱服务提供所需要的电力和热力,减少噪声、振动和排气烟雾的影响,以免使旅客受到影响,因此采用柴-燃-电联合推进装置。选择合适的发动机和推进器,还应减少船舶阻力(RT)、改善船舶和螺旋桨水动力性能(hD)、提高主机效率(hE)和扭矩传输各单元的效率(hCGS)以及在加热设备和发电设备采用节能系统,也是减少船舶燃油消耗和优化推进系统的主要措施。
3.2 节能减排技术的发展
节能已经成为世界船舶制造业和船舶运输业的一大趋势,各种船舶节能措施应运而生。为降低能耗,获得更好的EEDI 指数,国外同类型船均研制和装设了各种各样的水动力节能装置。目前常见的水动力装置如对转桨、导管桨、桨前整流装置、桨后整流装置、集成桨舵系统等已应用到实船。
3.3 环保材料的利用
采用不含铅、锡等有害物质的环保材料油漆,满足压载舱终身油漆(30年使用期)使用和PSPC要求。近年来,我国在尝试减少二次除锈涂装,采用跟踪补涂技术。应用一些无污染、省资源、省能源的绿色涂料。如水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。船舶外板水线以下涂料,应用具有只驱赶而并不杀灭海洋生物的性能,是既能防止海洋生物附着,但又不污染海洋的绿色环保涂料。
矿棉、玻璃棉等材料由于具有防火、保温、隔音等优良性能及可加工性,过去被广泛用于船舶舱室内装,但由于不具备可降解性,废弃后将导致周围环境的严重恶化,近年来新型节能及环保材料的实船应用使得这些情况得到较大改观。
耐腐蚀钢板及钢管已经在实船上开始应用。耐腐蚀钢板在原油船货舱区的应用在增强结构耐腐蚀性能的同时,减少了其在制造过程中的处理环节;耐腐蚀钢管一般用在大型船舶的压载系统。新型涂料除了具有一般保护作用外,还具有减阻性能,压载舱新型涂层可实现减少喷涂次数而达到膜厚要求。
3.4 降低主辅机有害物质的排放
绿色船舶所涉及的各个方面很多时候都是互相矛盾和制约的。例如为了减少主机NOX和SOX的排放可能会增加油耗,这样就会增加CO2的排放。为了使船舶最大效益的实现各项功能,尽可能的减少污染,必须依靠技术发展和进步。双燃料中速柴油机和低速柴油机技术的发展支撑了LNG 燃料的使用,从而使NOX、SOX和CO2 固体颗粒物的排放能同时大幅度下降。2007 年,西班牙船东Empresa Naviera Elcano SA 旗下的LNG 运输船“Castillo de Santisteban”号,采用了5 台8L51/60DF 型双燃料主机;瓦锡兰公司目前已开发了20DF、34DF 和50DF 等多型双燃料主机;卡特彼勒船舶动力系统公司也开发了可使用天然气、船用柴油和重油的双燃料主机。
此外,还可以通过计算流体力学(CFD)技术的发展支撑了船体线型优化和节能装置设计技术,提高船舶的能效;主机电喷技术和及长冲程技术的突破支撑了主机功率、油耗的节省。这些措施均在实现绿色船舶技术上起到了推进作用。
3.5 废物和自然能源的利用
随着新能源利用水平提升,废物和自然能源的利用进一步发展,推动了绿色船舶的进步。被制造商称为世界最大动力船的“星球太阳能号”于德国当地时间2010年2月25日揭开了神秘面纱,而日本EcoMarinePower 提出了风帆太阳能电池板的概念,让船舶利用风能和太阳能进行发电,以减少燃料的成本和环境的污染,可安装在大型货船等船只,每年可以节省10-20%的燃油,减少硫氧化物及氮氧化物的排放量,起到环保作用。
4 造船厂绿色船舶技术应用的展望
未来,绿色船舶设计技术的发展和突破,仍应以相关工业技术的发展和进步来引领和支撑。除了现在造船界正在大力研发新材料,新能源技术,低阻涂料技术,高效螺旋桨技术,气膜减阻技术等外,下面两种技术在不久的将来可能成为关键技术:
4.1 风险评估技术
风险评估技术已成功应用于化工、核工业和海洋工程等领域,在船舶设计领域应用尚不普遍。但技术本身是成熟和可靠的。该方法的核心技术就是包括了风险评估技术中的综合安全评估(FSA)和安全水平法(SLA)等技术。IMO在规范、公约、标准的制定中已提出了尽可能采用基于目标的方法(GBS),并在协调结构共同规范(HCSR)的制定中进行试点。IMO计划在未来几年内全面重写SOLAS公约和ILLC公约,将会广泛采用GBS方法。为了为我国造船工业界争取标准制定中的话语权和主导权,研究和掌握风险评估技术刻不容缓[3]。此外,在实际工程项目的设计中,风险评估技术也已越来越受到重视。例如对设置双燃料主机的机舱安全,BV 船级社已在规范中明确规定要至少进行失效模式及影响分析(FMEA)。
当前,我国造船工业界的技术人员对风险评估技术的掌握和使用是非常有限的。大量海工项目的风险评估都依赖于国外的机构,不仅多花钱,还要向他们提供几乎全部重要设计资料。
4.2 通讯和信息技术
通讯和信息技术的发展非常快,该技术对在茫茫大海中航行的船舶尤其重要。根据目前技术现状,已经可以实现可靠度和保真度的要求,但通讯费用昂贵。而类似于对讲机的通讯模式,虽可节约占用卫星时间,大幅度降低费用,但信息压缩和解压技术仍在研究中,同时这种通话方式并不十分令人满意。无人驾驶运输船舶的理念的提出,很可能对船舶设计带来革命性的变化,但它的实现,必须依赖遥感、遥控等信息技术。
在当前形势下,造船厂要想在激烈的竞争中留有一席之地,未来仍需要从设计、制造、管理、流程再造等角度有所突破,做到绿色设计、绿色建造。例如,在无差错设计方面如何做到设计与工艺流程匹配度最高、设计差错最低、现场消耗最小、方便施工;在管理系统应用方面将海工完工管理系统应用至民船,控制机械完工、减少缺陷、提高一次交验率;在流程再造方面,推进流水线设计改造、机器人应用甚至智能制造技术的应用等。绿色造船并不是孤立的,未来它将创新性的将大量已有绿色制造技术运用到造船中,以人为本、绿色制造是船舶制造发展的唯一方向。只有全面、深入分析船舶制造全过程各环节存在的问题,才能准确把握船舶绿色制造技术的未来发展方向,促进我国船舶绿色制造水平的不断提升[4]。
参考文献:
[1]杨葆和.绿色船舶及其设计技术发展趋势[G].第十六届中国科协年会――分8绿色造船与安全航运论坛论文集,2014(05):2.
[2]温苗苗,李路,王慧芳,孙武.绿色船舶规范及能效分级应用[G].第十六届中国科协年会――分8绿色造船与安全航运论坛论文集,2014(05):2.
建筑中级职称论文字数要求
每个刊物的字数都是不一样的,要是发省级刊物的话一般字数在2000字到3000字之间不等,一般多数在2500字左右
建筑中级职称论文
浅谈建筑行业新型材料在建设中的应用
随着科学技术的发展,学科的交叉及多元化产生了新的技术和工艺。这些前沿的技术、工艺越来越多的应用于建筑材料的研制开发,使得建筑材料的发展日新月异。如何在项目开发中进行合理应用,并使其转换为建筑企业新的生产力,进一步增加建筑施工的高技术含量,稳步提高工程质量,增加经济效益,是摆在施工企业面前的重要问题。本文既分析了建筑材料在项目开发中应用的现状,也考虑到了建筑新型材料在应用过程中应注意的事项,并结合多年从事建筑施工工作的经历,谈谈如果加快建筑新型材料在项目开发中应用的思路。
1.建筑新型材料在项目开发中的发展现状
随着建筑市场秩序的逐步规范,科学技术作为第一生产力的作用日益突出,一批具有核心竞争力、技术实力强的企业在市场竞争中迅速做大做强,一些先进的施工技术得到广泛应用,以光导纤维,太阳反射材料,新型高分子材料,纳米技术等为代表的新材料就此步入建材的领地,大大促进了建筑材料的更新换代。实践中,我国新型建筑材料主要包括以下几大方面:
1.1化学制品类新型建材
化学建材产品具有较好的防腐蚀性能、自重轻、施工方便、生产能耗低等特点,是由高聚物加工或用高聚物对传统材料改性所制成的建筑材料的统称。随着建筑业成为国民经济支柱产业之一以及住宅产业的快速发展,建筑用塑料管材发展迅猛。旧的建筑材料正在被逐步淘汰,现以大量了采用塑料窗、新型防水材料、塑料或塑料复合上下水管、塑料电线护管、无机和有机保温隔热材料等新型复合材料。
1.2新型高强度水泥
目前国内已进行普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等5类。不过,水泥新材料的应用主要还是集中在混凝土材料的高性能化和可持续发展的问题上。随着建筑结构物的增多,混凝土材料用量也相应增大,但混凝土原材料中用量最大的砂石骨料不是用之不尽、取之不竭的。利用废弃混凝土制作建筑材料,实现混凝土材料的循环利用是水泥混凝土工业走向可持续发展的根本要求。
1.3墙体新型材料
发展新型内外墙建筑涂料,以及新型承重或非承重墙体材料等新型建筑材料,对降低建筑造价起着十分关键的作用。墙体材料是住宅的主要材料,以往我国的建筑墙体主要是实心粘土砖。随着技术的进步,大量工程建设已经开始使用工业固体废弃物如矿渣、粉煤灰等工业废渣以及建筑垃圾等制造的建筑材料。另外,一些新型墙体材料如石膏与玻纤配制的石膏空心墙板等也逐步被应用到具体的建筑工程中。
1.4绿色建材
绿色建材指采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工业或城市固态废弃物,产无毒害、无污染、有利于人体健康的建筑材料。绿色环保已经成为当今社会的时代主题,作为其中的一部分,绿色建筑的建设需要大量的健康节能、可循环利用的绿色建材。实践中,绿色建材已经开始应用到个别工程中,相信未来不久,绿色建材将成为建筑材料中的主导。
1.5智能材料
智能材料一般是指以最佳条件响应外界环境的变化,且按这种变化显示自己功能的材料.它可以感到外界环境的变化,并针对这种变化作出瞬时主动响应,具有自诊断、自适应、自修复和寿命预报以及靠自身驱动完成特定功能的能力。有专家预测,到2015年,智能材料
将成为每个 建筑必备的建筑材料新军。
2.项目开发中 应用建筑新型材料的影响因素
建筑材料成本一般占工程造价的60%-70%(以土建工程计算),建筑材料储备占流动资金60%以上。可见,建筑材料在整个建筑工程项目中占有很大的比例,如果新材料能够得到广泛应用,无疑会大大降低企业成本。但建筑新材料的应用是一个系统的工程,总体看,我国建筑业仍处于增长方式粗放、效益较低的 发展阶段,一些企业缺乏主动采用新材料、新工艺、新技术的动力,众多工程仍在使用落后的工艺和技术。因此,要真正使新材料得到应用,必须考虑解决好相关的影响因素。(1)推广应用新技术必须有企业领导的重视和支持及上级主管部门的指导。有必要 组织一个强有力的组织体系,通过认真进行策划、编制详细的 计划措施,有计划地组织科技人员进行技术攻关和岗位培训,抓好各个环节,并按照预定的计划实施,推动新材料的应用。(2)建筑新材料能否得到广泛应用很大程度上是由施工企业经营效益决定的。今天的建筑工程施工必须具备一定的技术条件和技术装备,而这些技术条件和技术装备需要企业的技术力量和技术 工作组织 管理水平来支撑来实施,而这所有的一切都是由雄厚的企业 经济实力为基础的。如果一个施工企业连应用正常建筑材料的能力都没有,就更不谈不上应用新的材料了。(3)建筑施工的特殊性影响到了建筑新材料的发挥。一般来说,建筑施工的类型繁多,规模各不相同,施工作业是多项技术综合应用、工序搭接的过程,在这些生产过程中要应用大量的新型建筑材料,必须有严格的质量标准和有效的整体规划,进保证施工正常有次序地进行,以便达到预期的质量要求。
推广应用新技术,有利于企业提高工程质量,缩短施工工期,降低工程成本,增强 社会 信誉。只要上述几个问题能够得到良好的解决,新技术的应用就能够给企业带来了良好的社会信誉,为企业开拓市场奠定良好的基础。
3.建筑新材料在项目开发中的应用对策
新型建材的推广应用,必须符合各种建筑体系的质量需求。建筑材料的更新换代,必须与建筑体系的变革相适应。因此,新型建材的应用需要一个可供建筑专家与材料专家、建材供应商和建筑承包商共同研究、开发、推广、应用的展示场所,促进新型建材与建筑革新的同步发展。为了构筑这个平台,我们可以从以下几个方面入手。
(1)制定详细的建筑新材料应用计划在编制施工组织设计的同时,认真编制建筑新材料的应用计划和实施措施,使计划、措施、实施对策、优化办法等都能做到井然有序,这样既保证了建筑工程进度和工程质量,又能使新技术得到应用,同时降低了工程的整体成本。
(2)组织新技术培训新材料的应用是一个从陌生到熟悉的过程,为使新技术项目得到顺利的应用,建筑单位应由技术部牵头组织培训、学习规范,对有关人员进行书面交底,明确新技术的施工方法、质保措施、安全措施、质量标准和工程验收规范,为新技术的应用奠定良好的基础。
(3)保证新材料应用质量新技术应用的好坏直接体现在工程质量上。加强应用过程中的质量预控,是保证新材料应用后工程质量的关键。具体在开发项目中应建立质量保证体系,有针对性地确保新技术在工程应用中的成功。在具体施工中,将各施工工序、技术环节对操作人员详细交底,对遇到的实际问题组织有关人员进行技术攻关,保证新技术的顺利实施。
4.结语
广泛应用建筑新材料是建筑企业未来发展的一项重要举措。对建筑企业来说,通过在具体项目应用中应用新技术、新材料、新工艺,能够给自己积累丰富的 经验,从而更能促进企业技术水平的提高,为企业的未来发展带来了生机和活力。
看了“建筑中级职称论文字数要求”的人还看:
1.工程类中级职称论文字数要求
2.2017年职称论文字数要求
3.2017年中级职称论文格式要求
关键词:机械制造 绿色制造 绿色设计 绿色产品
引 言
机械制造业作为我国经济发展的支柱和核心产业,其行业发展对我国国民经济及社会的发展都发挥着重要的推动作用。但是,在推动经济发展的同时,也造成了环境的污染和破坏。在20世纪,人类社会生产力以前所未有的速度迅猛发展,与此同时,地球的生态环境也在以前所未有的速度急剧恶化。物质文明的发展所带来的损害,令人们反省过去漠视环境的保护的后果,从宏观到微观,环境保护意识已经渗透到人类生产、生活、生存的方方面面。此外,随着人类社会的发展和进步, 经济、资源、市场、政治及军事等方面的激烈竞争,使得人们对自然资源的利用极尽所能。人们在越来越充分地利用自然的同时,其实也给人类生命和财产的安全, 生产、生活必不可少的自然资源,造成了越来越多而且越来越严重的隐患。近年来,运输工具与机械设备(如汽车、飞机、列车、船舶等)日益向大型、重载和高速方面发展,消耗与使用了大量的原材料与能源。
在此背景下,绿色理念正是为了防范制造业发展所带来的负面影响而全面实施的新的发展战略理念。在绿色理念的贯穿下,开发及应用机械制造技术成为机械制造行业贯彻可持续发展战略的必由之路。已经颁布实施的ISO9000 系列国际质量标准和ISO14000 国际环保标准为制造业提出了一个新的课题,就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时原材料和能源的利用效率能达到最高。制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现,也是未来制造业自动化系统必须考虑的重要问题。
一、绿色制造的国内外发展现状
(一)国外发展
绿色制造相关内容最早可追溯到20世纪30年代,但直到1996年才由美国制造工程师学会(SME)在其发表的关于绿色制造的专门蓝皮书中比较系统地提出绿色制造的概念、内涵和基本内容。1998年SME 在国际互联网上发表了绿色制造的发展趋势的网上主题报告,对绿色制造的重要性和相关问题作了进一步的介绍。
近年来,西方国家绿色制造及其相关问题的研究相当活跃,尤其是在美国、加拿大、德国等发达国家。在美国,包括国家重点实验室和国家研究中心,以及著名的麻省理工学院和加州大学,绿色制造研究规模庞大。卡奈基梅隆大学的绿色设计研究所从事绿色设计、管理、制造、法规制定等的研究和教育工作, 并与政府、企业、基金会等广泛合作。加州大学伯克利分校不仅设立了关于环境意识设计和制造的研究机构,而且还在国际互联网上建立了可系统查询的绿色制造专门网页。许多企业也进行了大量研究。1996年在美国SME 学会召开的绿色制造研究圆桌会议上,来自企业界的代表占大多数。美国AT&T公司还在企业技术学报上发表了许多有关绿色制造的研究论文。美国国家科学基金会也对绿色制造研究高度重视。如美国国家科学基金会1999年资助课题报告会所资助的与绿色制造相关的研究课题多达十余项。加拿大Windsor 大学建立了环境意识设计和制造实验室( ECDM Lab)和基于网上信息库,出版《国际环境意识设计与制造杂志》,对环境意识制造中的环境性设计、生命周期分析等进行了深入研究。在欧洲,国际生产工程学会CIRP 近几年每年均有许多论文对绿色制造相关问题进行研究。英国可持续中心(The Center for Sustainable Design) 对生态设计、可持续性产品设计等进行了集中研究,并出版《可持续生产设计杂志》。总之,绿色制造的研究己在全世界迅速展开。特别是近年来国际标准化组织ISO的环境管理体系ISO14000系列标准,大大推动了绿色制造的迅速发展。
(二)国内发展
目前,我国的机械制造业大多采用的还是高投入的粗放型发展模式,资源和能源消耗大,效率低,“三废”排放量大,环境污染严重。在各类产品的加工过程中,所产生的各类污染物相当惊人。另外,传统制造业一般是纯粹从经济效益的角度去实施制造过程的,在设计产品时着力考虑产品的功能与品质,制造产品时片面追求高效益和低成本,注重的是如何以最低的成本高效率地产出产品,加上不断涌现的新颖高效的先进制造技术,推动了制造业的快速发展,产品更新换代周期不断缩短,加速了材料的消耗和工艺装备的淘汰;同时也产生了更多的废弃物,从而使人类赖以生存的环境不堪重负,严重制约了社会经济及人类文明的可持续发展。
我国近年来在绿色制造及相关领域也进行了大量的研究。国家自然科学基金和国家863 计划/ CIMS 主题均支持了一定数量的绿色制造研究课题,并己取得了一定研究成果。国内一些高校和科研机构对绿色制造的理论体系、专题技术等进行了大量的研究。1996 年成立了国家环保总局华夏环境管理体系审核中心, 专门负责IS014000 系列标准在我国的实施。ISO14000 环境管理体系标准己引起了我国众多企业的高度重视,至今己有包括厦门ABB 开关有限公司、青岛海尔电冰箱股份有限公司等多家企业获得ISO14000 标准认证。
二、 绿色设计
研究表明,产品性能70%~80%是在设计阶段形成的,而设计本身的成本,仅为产品总成本的10%。产品的设计阶段造成的对生态环境的破坏程度,远远大于由设计过程本身所造成的对生态环境的破坏。因此只有在设计的初期阶段,按照绿色产品的特点规划、设计产品、即进行绿色设计,才能保证产品最终的“绿色”。因此,要想从根本上解决问题,只有从设计阶段着手,才能最终实现从粗放型向集约型的发展模式转变,实现国民经济持续、健康、稳定发展。
在传统设计过程中,设计人员主要是根据产品的性能、品质和成本要求等指标进行设计,对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及处置,以及对生态环境考虑得较少,甚至根本就不考虑。这样生产出来得产品,会影响人类的生活品质和生态环境,造成资源和能源的大量浪费,影响其发展的持续性。
绿色设计是这样一种设计,即在产品的整个寿命周期内( 设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理),着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等),并将其作为设计目标, 在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。简言之,绿色设计是指以高效利用资源和能源获得绿色产品为目的的设计。
绿色设计是绿色制造中的关键技术,绿色设计的一个重要趋势就是与并行工程结合, 形成一种新的产品设计和开发模式——绿色并行工程。绿色并行工程又称为绿色并行设计, 是现代绿色产品设计和开发的新模式。它是一个系统方法,以集成的、并行的方式设计产品及其生命周期全过程,力求使产品开发人员在设计开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素, 如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。
绿色产品设计,主要涉及以下方面的内容:
(1)环境保护。主要考虑产品生命周期内对环境所产生的影响。
(2)工作条件。在产品的设计阶段考虑产品在制造、使用和废弃/回收再生过程中诸如噪音、振动、热、化学物质以及点辐射等对人的健康的损害。
(3)资源优化。不仅研究在制造过程中物资和能量的有效利用,还要研究在销售、使用和废弃/回收再生过程中物资和能量的有效利用。
(4)产品成本。在产品成本核算的过程中,不仅要考虑设计、制造和销售成本的核算,还有考虑包括使用和废弃/回收再生过程中用户和社会所承担的成本。
三、绿色制造流程
(一) 绿色制造工艺技术
绿色制造工艺技术是以传统工艺技术为基础,并结合环境科学、材料科学、能源科学、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。从节约资源的工艺技术方面来说, 在机械加工中, 绿色制造工艺技术主要应用在少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术3个方面。
1、干式加工
干切削加工方法有很多种,如干车削、干铣削、干钻削、干式螺纹加工、干式齿轮加工等。干式加工就是在加工过程中不用冷却液的加工工艺。这种工艺方法从原理上讲并不新。且已在生产中有较长时间的应用(如铸铁的干铣削等),但其内涵却与以往有很大不同。因为这里的干式加工已不仅局限于铸铁材料的加工。而是力图在所有材料加工及所有加工方法中均采用干式加工。就目
前来看,干式加工范围还较为有限,但其研究和应用已成为加工领域的一个新热点。近年来.美国在制造业广泛采用了干式加工。在欧洲已有一半的企业采用了干切削加工技术,尤其在德国,应用更为广泛。准干式加工或最少切削液切削加工是一种介于湿式加工与干式加工之间的加工技术。准干式加工是将压缩空气和少量切削液混合气化后喷射到加工区,对刀具与工件之间进行的加工部位进行。它所使用的切削液很少,约占湿加工的六万分之一,但其效果却十分明显。它弥补了完全干式加工应用范围的局限性和完全湿式加工的诸多不足,结合了两者的优点.既满足了加工的要求,又使与切削液有关的费用降至最低.并可取得与完全干式加工相同的效果。准干式切削技术只要使用适当,刀具、工件和切削必然是干燥的,因而可避免切削液的处理过程。
2、刀具技术
干式加工对刀具材料要求很高,它要求材料要具有很高的红硬性和热韧性,良好的耐磨性耐热冲击和抗粘结性,现在立方氮化硼、聚晶金刚石、超细晶粒硬质合金等超硬材料已经广泛应用于干切削。经研究表明,高速钢和硬质合金经过PVD涂层处理后也可以用于干切削。在对刀具的几何参数和结构设计时。要满足干切削对断屑和排屑的要求。对韧性材料的加工来说,断屑是很关键的,目前车刀三维曲面断屑槽方面的设计制造技术已经比较成熟,可针对不同的工件材料和切削用量很快设计出相应的断屑槽结构与尺寸,并能大大提高切屑折断能力和对切屑流动方向的控制能力。
3、机床技术
干式加工在切削区域会产生大量的切削热,如果不及时散热,会使机床受热不均而产生热变形,这个热变形就成为影响工件加工精度的一个重要因素。因此机床应配置循环冷却系统,带走切削热量,并在结构上有良好的隔热措施。实验表明,干式切削理想的条件应该是在高速切削条件下进行.这样可以减少传到工件、刀具和机床上的热量。干切削时产生的切屑是干燥的。这样可以尽可能地将干切削机床设计成立轴和倾斜式床身。工作台上的倾斜盖板用绝热材料制成.在机床上配置过滤系统排出灰尘.对机床主要部位进行隔离。
(二)实现绿色机械加工的主要途径
1、 网络化
制造的网络化, 特别是基于Internet/ Intranet 的制造已成为重要的发展趋势。作为机械制造重要基础的绿色机械加工也需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来, 可便于机械加工控制中心对整个加工进程进行总体监控, 同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成, 便于优化决策。
2、 信息化
绿色机械加工的追求目标是实现整体最优化加工, 即从系统的观点出发, 全面考虑企业和整个社会的综合成本, 综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素, 优化选择冷却方式、冷却介质及用量、加工参数等, 确定最合理的加工方案, 以实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。信息化是实施绿色机械加工的关键要素及有效手段。为实现整体最优化加工, 需要建立加工设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械加工数据库, 采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械加工方法( 如高速切削、干切削、硬切削、MQL 等) 进行建模、仿真、虚拟加工和决策, 并通过Intranet 与企业的其它数据库系统互联共享, 实现并行设计与生产。
3、柔性化
现代生产方式已由大批量、单一品种生产逐渐转变为小批量、多品种生产, 要求生产企业能够根据市场变化作出敏捷反应, 快速适应市场需求。绿色机械加工的柔性包括机器柔性、工艺柔性、运行柔性和扩展柔性。加工系统应能实现快速重构, 对新产品开发及产品更新换代具有快速响应能力, 以最小成本和最短时间适应加工任务及环境的变化。
四、绿色产品
(一) 绿色产品的定义及特征
根据绿色设计的要求, 最终产品应该是绿色产品。绿色产品则是指在具有特定功能的前提下,对环境(包括其中的动、植物)和人体健康不造成危害的产品。例如,作为绿色产品的绿色汽车应该满足以下条件:
(1) 在车型开发之前应该建立基于环境因素的设计规范,以保证制造装配过程、产品的运输销售过程、消费者使用过程、回收再生过程都不会引起的环境问题。
(2) 在生产制造过程中不得对环境产生损害,包括噪声、振动、热、化学物质、电辐射等等。
(3) 汽车的能耗要低,效率要高,对环境影响要少。
(4) 汽车报废时要能够方便地拆卸和回收。
(二)基于生命周期视角的绿色产品开发过程分析
首先,开发过程要对生命周期内的产品有清晰的决策目标。在传统的产品开发中,开发目标主要集中于最终产品和制造过程中的质量Q、成本C、时间T,使开发出的产品质量尽可能高,成本尽可能低,制造时间尽可能短。绿
色产品开发的目标则在此基础上有所扩展,即除了质量、成本、时间这3项外,还重视环保方面的因素,这方面包括两个目标:资源消耗R和污染排放P。绿色产品开发中要考虑使产品在制造、使用过程中的资源消耗和污染排放最小化。资源消耗主要包括:原材料消耗、能源消耗、制造中的物料消耗、包装消耗、运输中的能源消耗、使用中的能源消耗等。污染排放则包括:废弃物、废水、废气、粉尘排放、噪声干扰等。这5个目标应该作为绿色产品开发过程中创意筛选、方案选择、工艺设计以及每一个决策环节所要考虑的因素和追求的目标,并作为产品开发人员思考的主线与原则。
其次,在绿色产品开发中最好采用并行工程(CE.Concurrent Engineering)的开发模式。并行工程是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化工作模式。我们知道,新产品开发必须经过一系列阶段,包括创意来源——方案遴选——概念与产品测试——试产——正式投放市场。长期以来的一种模式是各个阶段呈顺序或串行方式进行,这种开发模式的缺陷是设计阶段无法预见或考察后续制造过程中可能出现的问题,导致设计与制造脱节”1。而在并行工程的模式下产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期(从概念形成到产品报废)内各阶段的因素(如功能、制造、装配、质量、成本、能耗、环保等),并强调各部门的协同工作,综合考虑各相关因素的影响,使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现,以避免或减少那些导致方案运行到后期不得不返工的设计错误。它要求绿色企业必须关注其产品生命周期的各个阶段,主要包括产品设计、制造和回收,并对每一过程进行优化。运用并行工程进行绿色产品开发不仅能缩短研发周期、减少研发及制造费用,还能充分考虑产品全生命周期内的各项因素,从而提高产品的质量、绿色度,更好地满足顾客需求,增强产品的竞争能力。可见。并行工程理念本身也包含了绿色产品开发所要求的对产品全生命周期因素的考虑,绿色产品开发对应用并行工程模式具有较强的契合度和需求度。
绿色产品的开发尤其要考虑其生命周期内的资源消耗和污染排放。为了达到减少资源消耗和污染排放这两个环保目标,必须在开发阶段进行产
品生命周期内的分析和设计。这种分析的工具就是生命周期评估(LCA,Life Cycle Assessment)。IS014040环境管理TC 207 SC5将其定义为:汇总和评估一个产品(或服务)体系在其整个生命周期内的所有投入及产出对环境造成的直接的和潜在的影响的方法。生命周期评估包括以下4个阶段:①目的与范围确定(Goal and Scope Definition)。将生命周期评估研究的目的及
范围予以清楚地确定,使其与预期的应用相一致;②清单分析(Inventory Analysis)。编制一份与所研究的产品系统有关的投入产出清单,包含资料搜集及运算,以便量化一个产品系统的相关投入与产出,这些投入与产出包括资源的使用及对空气、水体及土地的污染排放等;③影响评估(Impact Assessment)。采用生命周期清单分析的结果,来评估与这些投入产出相关的潜在环境影响;④解释说明(Interpretation)。将清单分析及影响评估所发现的与研究目的有关的结果合并在一起,形成结论与建议。生命周期评估要对生命周期内的每个阶段进行评估,其评估结果又对每个阶段具有指导意义。它不仅能显示当前产品的状况,还能提供未来开发方案的改进方向。因此生命周期分析应该持续地进行,而不是只在一个产品开发项目里进行。在产品生命周期分析的基础上,结合企业的战略对产品进行生命周期的设计,主要包括:绿色材料设计、绿色工艺设计、绿色包装设计、回收处理设计、面向产品使用的设计哺]。其中每一个技术方案的确定都应该以生命周期评估的结果为基础,同时结合企业的产品战略,制定出当前采取的方案和未来改进的方向。例如,企业当前的产品在市场上占据领先地位,而且尚未面临政策性限制和市场壁垒等环保压力,那么近期的开发方案可以优先考虑降低成本、提高质量、增加柔性等方面,根据生命周期评估的绿色改进方向确定未来一段时间内提升产品绿色性的方案。再如,产品处于市场追随者地位的企业,在近期的开发方案上应该大幅度提高产品的绿色性,开发出差异化产品,从而提高产品竞争力,抢占市场份额,在短期内可以允许成本提高等其它因素的影响,在未来的改进方案中再解决这些问题。
五、结语
随着人类对环境污染问题的重视度的提高,机械制造企业需转换产业运行方式。现代机械制造业应实施可持续发展的发展模式,从而适应全球化经济的发展要求。在技术领域中,随着绿色理念的渗入及技术的进步,绿色制造技术的进步对社会和经济具有重大的意义。因此,我国的机械制造业应抓住发展机遇,把握现代机械制造技术的发展动向,使我国的机械制造业得到持续稳定的进步与发展。■
参考文献
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一、绿色营销的涵义
所谓“绿色营销”,是指社会和企业在充分意识到消费者日益提高的环保意识和由此产生的对清洁型无公害产品需要的基础上,发现、创造并选择市场机会,通过一系列理性化的营销手段来满足消费者以及社会生态环境发展的需要,实现可持续发展的过程。
绿色营销的核心是按照环保与生态原则来选择和确定营销组合的策略,是建立在绿色技术、绿色市场和绿色经济基础上的、对人类的生态关注给予回应的一种经营方式。绿色营销不是一种诱导顾客消费的手段,也不是企业塑造公众形象的“美容法”,它是一个导向持续发展、永续经营的过程,其最终目的是在化解环境危机的过程中获得商业机会,在实现企业利润和消费者满意的同时,达成人与自然的和谐相处,共存共荣。
二、我国企业绿色营销的障碍
我国现有的市场由于竞争不充分,市场主体过分注重近期和微观利益,加之法制不健全,使我国的绿色营销面临着不少障碍:
(一)没有形成全社会性的绿色消费需求。由于一些人的素质还不太高,加之媒体宣传、引导滞后,了解并接受绿色营销理念的至今仅是少数消费者,许多人甚至还不知道绿色消费、绿色产品的概念。
(二)绝大多数企业仍未建立绿色营销理念。目前,绝大多数企业的生产经营仍是在一味追求近期和微观效益的理念下进行的,对眼前利益考虑的多,对环境保护和社会长远利益考虑的少;有的企业尽管意识到绿色营销可以开辟新的市场,但由于需要花费较大的成本,存在着一定的风险而不敢贸然行事;有些企业由于长期亏损,连生存都成了问题,更顾不上花较高的代价推行绿色营销。
(三)企业的生产管理方式滞后,与企业的营销组合策略也不相适应。虽然我国也制定了一些有利于环保的法律法规以及促进绿色运动开展的措施,但与一些发达国家相比,还是远远不够。
三、我国企业实施绿色营销的对策
(一)搜集绿色信息。面对大量的绿色商机,企业应从市场需求出发,搜集相关的绿色信息,并结合自身的情况,采取相应的措施,深入研究信息的真实性和可行性,为企业实施绿色营销提供依据。绿色信息的搜集包括:绿色消费信息、绿色科技信息、绿色资源和产品开发信息、绿色法规信息、绿色组织信息、绿色竞争信息、绿色市场规模信息等。
(二)加大教育宣传引导的力度,尽快培育全社会的绿色意识。针对我国目前人们绿色意识淡薄的现状,应采取不同的方式进行教育培训,以提高全民的环境知识水平,增强全社会的绿色意识。
大力进行绿色宣传。绿色消费是绿色营销的前提,要利用各种宣传媒体和宣传方式,积极传播环保和绿色消费知识,积极引导广大消费者将眼界由自身扩展到自然生态环境及整个社会范围,增强公众环保意识。
(三)转变企业的生产经营观念,培育绿色企业文化。传统观念认为,人类所需的自然资源是取之不尽、用之不竭的,导致不少企业只注重短期经济效益而不顾环境效益,认为对环境高投资是无谓地增加生产经营成本,加重企业负担,得不偿失,但事实并非如此。实施绿色营销的企业,环境投资应作为成本计入绿色产品价值,从而可以获得比经营同类型非绿色产品更高的利润。企业要充分认识到增加环保投入,不是企业多余的负担,而是企业节能降耗、拓展市场、实现利润最大化的前瞻性投资。
树立绿色营销观念,就要注重培育绿色企业文化。培育绿色企业文化,就必须注重对企业员工的教育与培训,努力使他们把环保和所从事的生产经营活动融为一体。
(四)树立绿色营销组合观念,实施企业的营销组合策略,研制绿色产品。绿色产品的生产是绿色营销的支撑点,而开发绿色产品必须从产品设计材料的选择、产品结构功能、制造工程的确定、包装和运输方式、产品的使用到废弃物的处理等,都要考虑对环境的影响。研制绿色产品,绿色科技是物质保证,技术的研究和创新为绿色产品的普及提供了有力保障。
(五)强化绿色管理。“绿色管理”就是融环境保护观念于企业的经营管理和生产活动之中。企业要设立专门的管理机构,以监督和管理企业绿色营销的实施和发展。绿色营销管理机构的职能主要有:绿色资源和产品开发的管理与控制、绿色信息管理、绿色资源和产品开发的管理与控制、绿色产品质量的检测与控制、企业治理“三废”及其他环境指标的指定与监督管理等。企业只有在绿色管理原则下,才能加快向绿色企业发展,推动企业采用各种环保技术,实行清洁生产,产出符合社会和消费者需要的绿色产品,实现经济的可持续发展。