前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇绿色制造的特点范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
近些年中,我国的生态环境严重恶化,各种资源和能源被大量消耗。因此,国家提出了科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会,希望从各个方面入手,提高我国生态环境的质量和水平,保障好生态安全。其中,在机械制造行业中,绿色制造技术就是一个有效的新型应用方式,对于促进我国机械制造行业的可持续发展,充分的保障生态环境的质量和水平发挥出了重要的作用。因此,我们需要对于绿色制造技术的概念和特点、绿色制造技术在机械制造过程中的应用问题进行全面的研究和分析,一方面使得应用这些新型技术的企业提高生产的质量和水平,实现应有的经济效益和社会价值;另一方面可以提升机械制造行业的质量,使其具有巨大的市场发展潜力。
1绿色制造技术的概念和特点
1.1绿色制造技术的概念
绿色制造技术,又称环境意识制造或者面向环境制造。这项技术在保障产品质量、功能、成本的前提下,对于制造的产品从设计阶段、制造阶段、使用阶段到最终的报废阶段进行优化处理,没有对于周边的环境造成严重的污染,保障了生态环境的质量和安全,充分的提高了资源和能源应用的质量和效率,使得机械制造的企业实现良好的经济效益和社会价值。
1.2绿色制造技术的特点
绿色制造技术主要有四个方面的特点。第一,应用绿色环保的材料。机械制造行业企业通过在生产中大量的应用绿色无污染的材料进行产品的制造,提高了产品的质量和安全程度。这些材料往往还具有可以进行循环应用或者是回收应用的特点,可以有效的降低企业的生产成本,提高产品的效率和在市场中的经济效益,最终完成企业的价值。第二,进行科学绿色的设计。绿色制造技术综合性的考虑到产品生产的质量、安全、产品的使用寿命、对于环境可能造成的污染等等因素来进行产品的设计工作,使得产品的结构和功能得到完善,产品的价值得到提升。第三,应用有效的绿色工艺。绿色制造技术充分的考虑到产品生产中资源应用效率的提高,对于周边环境具有较小的污染,充分保障机械产品生产的质量和水平,因此应用了众多新型科学的绿色工艺。第四,进行有效的绿色处理。绿色处理主要从两个方面进行体现。一方面应用科学方式提高了绿色产品报废的质量和水平,使其对周边环境的污染程度降到最低,另一方面对于报废产品中有效的资源可以进行回收应用,使得产品的结构和功能得到全面提高,充分使得绿色处理工艺的作用得到有效应用。
2绿色制造技术在机械制造过程中的应用
2.1合理的应用绿色材料
机械制造过程随着科学技术水平的提高呈现出来融合性的特点。因此,绿色材料需要有效的与众多的技术方式进行融合应用,一方面提高生产的质量和水平,另一方面使得生产过程对于环境污染程度达到最低,提高了生产的水平。比如:在自动化技术方式的应用下,一些绿化、环保类型的材料被有效的加工应用,通过自动化技术的各个单元,最终完成产品的生产,降低其对于环境的污染,同时提高了生产的质量和可控制性。如:自动化技术中的控制单元,其主要的作用是对于机械制造的整个流程、尤其是应用的绿色材料进行自动化的监督与控制。其主要的部件有:管理与控制机械,对于整个机械运行系统进行有效监督、管理、协调、检测。机械制造系统的作用单元主要是对于系统和应用的绿色材料进行有效的定位、对于能量进行有效的施加;而传感单元,其主要的作用是对于系统中的数据、尤其是应用绿色材料的信息进行有效检测与实时监控,最终保障系统达到最佳的运行状态;定制单元主要应用的意义在于对传感数据信息进行有效的研究与分析,并且最终制定出一系列的动作信号,对于其它方面的运行进行指导。因此,定制单元是机械自动化技术应用的核心单元。而程序单元应用的意义在于对机械自动化系统中的绿色材料进行有效性的工作判断,并且将判断的结果传递给定制单元,最终使得绿色材料应用的质量和水平获得较大提高。
2.2进行绿色设计工作的实施
虚拟化技术方式进行有效的应用,可以提升绿色设计工作的质量和水平。具体来讲,科学化的模型,有效仿真技术应用可以进行绿色制造技术应用方式的模拟。比如:建模系统、仿真技术、人工智能等进行有效的融合形成了新型的综合技术,我们在通过对于综合技术与系统仿真的应用,就可以对于绿色制造技术设计中的问题或者是可能存在的问题进行解决,使得产品的研发周期得到缩短,机械制造业的市场竞争力得到提高,使得生产出的绿色产品降低了对于周边环境污染的程度,同时还可以进行产品资源的有效回收应用,使得其有关的企业在市场中的影响力得到扩大,取得了良好的经济效益和社会价值。
2.3生产工艺的绿色化
机械制造系统的集成化方式可以使得绿色制造技术生产工艺得到充分发挥,使得产品具有绿色结构和绿色工艺特点。比如:将微电子技术、柔性制造系统技术、计算机辅助设计技术和绿色制造技术在机械制造系统中进行有效的集成,并且对于网络信息技术中的数据库进行应用,使得系统自动化结构得到优化重组,使得自动化系统的流程得到重新整合,对于其系统各个元素进行集中性统一,使得具有自动化和绿色环保特点的机械制造行业获得性能上的全面提高,使得新型的绿色环保材料被有效应用。从最终应用的效果来讲,集成化的机械制造自动化系统有利于降低产品的生产成本,提高产品的品质与质量,可以对生产中的废弃物进行有效的回收应用,最终使得机械制造行业的整体能力得到提升,对于生产中造成的环境污染问题进行了有效控制。
2.4绿色化处理方式的应用
绿色化处理方式的应用,使得绿色制造技术的质量和能力获得提高,最终使得机械制造过程提高了效率和经济效益,使得生产的产品具有良好的市场价值。具体来讲,绿色化处理方式主要通过两种方式来完成。第一,进行包装的绿色化。包装的绿色化指的是将生产出的机械产品进行安全包装,在自然的环境中不会出现任何污染问题。同时,包装所应用的材料可以在自然环境下进行有效的降解、回收进行反复的应用,极大降低了产品的成本,保护了周边的环境。第二,进行产品的有效回收应用。具体来讲,在进行产品设计和进行生产中需要有效的应用好绿色制造技术对于产品零部件和产品材料回收应用价值的大小进行评估。在产品报废阶段进行处理时需要混合性考虑到产品对于环境污染的大小,需要用合理化方式进行处理,对于有应用价值的原料进行回收,有效的提高企业的经济效益和社会价值,节省了一些原材料的成本,保护了周边环境的安全和质量,有利于人们的身体健康。
3结语
对于机械制造过程中绿色制造技术应用问题进行研究和分析,有利于机械制造企业有效的将绿色制造技术和其它先进的技术方式进行融合应用,一方面全面提高了生产的质量和效率,保障了生产的安全;另一方面可以对于绿色环保类型的材料进行充分应用,降低了对于周边环境污染的程度,实现了企业的经济效益和社会价值。
作者:任辉 鲁鸿强 单位:贵州大学机械工程学院
关键词:模具;绿色设计;绿色制造
中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:
引言
制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来不同程度的污染。对于模具,是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分, 并且在我国得到迅猛发展,因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。
1、模具制造技术的性质和特点
模具的制造和使用方式形式多样,包括技术含量高,生产工艺独特,所牵系的生产要素多,应用范围广等几方面。除此之外,模具制造技术对生产者的业务能力和职业素质都有很高的要求。模具制造技术具有以下两个方面的特点:一、模具是单件生产的产品,即模具是根据成品之间的结构要求进行和制造的专用成型工具;二、模具制造的关键主要是制造凸模、凹模及相关成型零件的专门工艺,以及模具制造工艺过程的优化设计与高度节约问题。
2 、模具的绿色制造
由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到使用、再到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。
2.1 模具的绿色设计
模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。
2.1.1 模具材料的选择
模具材料的选择是模具产品设计的关键。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其在少污染的材料上;或易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。
2.1.2 延长寿命的模具设计
延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构,可解决模具的变形问题,提高模具寿命。
2.2模具现代制造中的绿色要素
模具是典型的单件小批生产方式产品,具有精度要求高、生产周期长等特点,保证质量、降低开发周期的成本是模具企业生存发展的必然要求,因此模具制造业一直以来是在制造的组织方式、制造的现代工艺、制造的现代自动化手段方面更新最快速的一个行业。革新组织方式、采用模具制造的先进技术,在制造过程中选用生产浪费最小、能量消耗最低、污染排放最小的制造工艺,是实现绿色模具制造的重要一环。
2.2.1采用先进的绿色模具制造生产模式
由于模具的单件生产方式特点,难以形成规模,我国模具企业的生产组织模式较为落后,其改革的速度落后于技术手段的更新速度,管理性质的家族化、作业方式的小规模化、生产方式的大而全等都阻碍了模具行业的进一步发展壮大。在标准化基础上的社会化分工,充分依靠计算机技术改进管理提高行业的整体资源的使用效能,不断学习创新,是模具企业发展所需,更是绿色模具制造所需。
2.2.2采用先进的绿色模具制造技术
2.2.2.1柔性制造技术
由于模具采用单件生产方式进行加工,且加工表面复杂、几何及配合精度高等特点,决定了模具行业十分适合柔性制造技术。柔性制造技术是由计算机控制系统及若干数控设备、物料运贮装置组成,并能根据制造任务和生产品种变化通过简单地改变软件的方法,而迅速进行调整的自动化制造系统。
3、模具设计、加工的几种技术
3.1高速加工技术
高速加工概念起源于德国切削物理学家Carl Salomon,他认为,在常规切削范围内切削温度随着切削速度的增大而升高,当切削速度达到临界切削速度后,切削速度再增大,切削温度反而下降,从而大大地减少加工时间,成倍地提高机床的生产率。
高速加工的特点及在模具工业中的应用:
1)加工效率高:由于切削速度高,进给速度一般也提高5-l0倍,这样单位时间材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;2)切削力小:高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,减少了切屑与刀具前面的摩擦,从而使切削力大大降低;3)热变形小:高速加工过程中,由于极高的进给速度,95%的切削热被切屑带走,工件基本保持冷态,这样零件不会由于温升而导致变形;4)加工精度高:高速加工机床激振频率很高,已远远超出“机床-刀具-工件”工艺系统的固有频率范围,这使得零件几乎处于“无振动”状态加工,同时在高速加工速度下,积屑瘤、表面残余应力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面几乎可与磨削相比。 5)简化工艺流程:由于高速铣削的表面质量可达磨削加工的效果,因此有些场合高速加工可作为零件的精加工工序,从而简化了工艺流程,缩短了零件加工时间。
高速加工是以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的加工技术。其工件热变形小,加工精度高,表面质量好;非常适合模具加工中的薄壁、刚性较差、容易产生热变形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特别是硬度在HRC46~60范围内的材料。
3.2逆向工程技术
按照传统的产品开发流程,开发过程一般是市场调研一概念设计一总体设计一详细设计一制定工艺流程一设计工装夹具一加工、检验、装配及性能测试一完成产品。即从“设计思路一产品”的产品设计过程,这被称为正向工程或顺向工程。与之相对的是逆向工程,逆向工程能在拥有现有物理部件之上,利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。在模具工业中,经常会用到逆向工程,模具工业中的逆向工程应用大致可分为以下几种情况:
在没有设计图样以及设计图样不完整或没有CAD模型的情况下,在对零件原型进行测量的基础上形成零件的设计图样或CAD模型;某些难以直接用计算机进行三维几何设计的物体,目前常用黏土、木材或泡沫塑料进行初始外形设计,再通过逆向工程将实物模型转化为三维CAD模型;人们经常需要对已有的产品进行局部修改,原始设计没有三维CAD摸的情况下,应用逆向工程技术建立C A D模型,再对CAD模型进行修改,这将大大缩短产品改型周期,提高生产效率。
4、结束语
绿色概念与绿色技术将成为本世纪工业的主要发展方向。绿色模具的实现,将大大加快模具行业的迅速发展,也是模具发展的必然趋势。从而真正实现模具设计与制造的高质量、低成本、高效率、低污染的目标。绿色技术将对人类未来的生存环境产生深远的影响。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。
参考文献:
[1] 徐哲.高速切削加工在模具制造中的应用[M].CAD/CAM与制造业信息化,2004,(11):90-92.
关键词:绿色制造工艺技术;机械加工;应用
前言
近些年,在可持续发展理念的支撑下,在绿色发展大环境的压力下,绿色制造也在不断的实现新的突破,出现了很多新的制造工艺技术,很多原来的工业技术都有了大大的创新,这些新的绿色制造工艺技术的应用不仅节省了很多我们有限的资源能源,也减少了很多环境污染,减少了大量的工业三废的排放,减少了恶劣天气的形成。具体来说,绿色制造工艺技术在机械加工中的应用涉及到很多方面,比如说,绿色制造工艺技术在零件制造行业的应用,在热处理技术上的应用,以及其在供热工艺中的应用,大大降低了蒸汽用量,节约了能源。总之,绿色制造工艺技术相对来说较为成熟,在机械制造业得到大量的应用,本文就绿色制造工艺技术本身以及绿色制造工艺技术在机械加工中的应用进行简单的介绍。
1 什么是绿色制造工艺技术
绿色制造工艺技术是在可持续发展的大背景和绿色发展的大环境下提出的一种以传统工艺技术为基础的新型的绿色制造的概念。我们知道,传统的工艺技术仅仅在乎工艺技术本身,工艺技术尽可能的做到成本低,效率高,效益高,而对于工艺技术本身所带来的环境污染、资源消耗等后续方面考虑的甚少,他们关注的只是该工艺技术所带来的经济利益有多少,因此,最终结果是虽然经济得到了很大的发展,但是我们的生存环境也遭到了很大程度的破坏。我们所谓的绿色制造工艺技术则不仅仅只考虑技术本身,也不仅仅只关注技术背后的经济效益问题,绿色制造工艺技术在关注这些的同时,还结合能源资源科学、环境科学等方面的知识,统筹兼顾,在综合各方面有利和不利因素的基础上,选择一个对环境污染最少,对资源消耗最少,同时生产技术最为先进的制造工艺。简而言之,绿色制造工艺技术是在原有工艺技术的基础上再结合其他先进的绿色环保技术来达到节约资源、减少环境污染、降低能源消耗的目的的一种制造工艺。根据制造工艺所达到的目的不同,我们将绿色制造工艺技术分为三类:以节约资源为目的的绿色制造工艺技术、以保护环境为目的的绿色制造工艺技术和以降低能耗为目的的绿色制造工艺技术。
2 绿色制造工艺技术的特点
2.1 绿色发展的目的
与传统制造工艺技术相比,绿色制造工艺技术具有的显著特点就是绿色制造工艺技术秉承可持续发展的理念达到绿色发展的目的。当前,保护环境、节约资源已经是全人类共同关注的话题,这也是我们研究绿色制造工艺技术所存在的价值,通过采用先进的绿色科学技术来控制传统工艺技术中对环境的破坏,达到绿色发展的目的。
2.2 运用先进的技术和发展理念
绿色制造工艺技术在原有的传统的制造工艺技术的基础上,和先进的绿色技术相结合,运用可持续发展的理念来指导,克服传统制造工艺技术的弊端,从而减少对地球环境的破坏。运用先进的发展理念作为指导,采用先进的技术进行生产,这也是绿色制造工艺技术的一个显著特点。
2.3 不同类型的绿色制造工艺技术所针对的内容不同
前面我们已经说到,根据所要达到的目的不同,将绿色制造工艺技术分为以节约资源为目的的绿色制造工艺技术、以保护环境为目的的绿色工艺制造技术和以降低能耗为目的的绿色制造工艺技术这三类。由于这三种类型所达到的目的不同,因此所采用的先进技术也不尽相同,每一种类型都有其各自针对的内容。以节约资源为目的的绿色制造工艺技术所针对的内容主要是在各个工艺环节中尽可能的减少对材料资源的消耗,使得资源利用率达到最高,简化生产环节,最终达到节约资源的目的。这项制造工艺所针对的环节主要在工艺制造的原材料的利用上。以保护环境为目的的绿色工艺制造技术则是针对生产过程中所产生的废水、废气、噪音等来说,在生产过程中,通过对先进技术的运用,全面减少工业生产对大气环境的污染。而以降低能耗为目的的绿色制造工艺技术则是针对具体的生产过程而言,在生产的各个环节,尽可能的减少工业生产对能量的损耗。
3 绿色制造工艺技术在机械加工中的应用
由于绿色制造工艺技术本身所存在的显著优势,目前,该项技术已经在各种工业生产中得到不同程度的应用。下面对绿色制造工艺技术在机械加工中的应用进行简单的介绍:
3.1 绿色清洁表面技术
绿色清洁表面技术是相对于传统的清洁表面技术而言,通过对新的绿色技术的应用,在清洁家电、精密仪器、汽车零部件、刀具、仪表仪器等的表面时,更好的节约清洁材料、减少能耗,这项绿色清洁表面技术属于以节约资源为目的的绿色制造工艺技术的一种。我们所说的优质清洁表面技术主要有新型节能表面涂装和离子束辅助镀膜技术这两种来代替传统的清洁表面技术,这两种新型的绿色清洁表面技术的应用使得表面清洁工作更为方便,不仅节省了大量的材料、能源,还提高了所清洁的零部件的耐腐蚀性,增加了清洁仪器的使用寿命。是一种值得推广应用的既经济又环保的新型绿色制造工艺技术。
3.2 绿色切削加工工艺技术
绿色切削加工工艺技术是在原有的切削技术上针对切削液设计出的一种绿色制造工艺技术。我们都知道,切削液在机械加工中具有清洗、、冷却等的作用,但是一个显著的缺点是切削液的大量使用会对大气环境造成一定的污染,为了解决这一问题,我们设计出了以下几种切削加工工艺技术,包括干式切削加工工艺技术、准干式切削加工工艺技术和低温切削加工工艺技术这三种。所谓的干式切削加工工艺技术指的是减少对切削液的使用,但是如何减少对切削液的使用呢,目前采用的技术是改进加工方法,从加工的工程中获取干净无污染的切屑,这样就可以减少对切削液的使用,从而减少对大气环境的污染,因其减少了对切削液的使用,所以进行切削加工时表面较为干燥,所以称之为干式切削加工工艺技术;准干式切削工艺指的是通过对另外一种产品的使用来减少对切削液的使用,切削液的代替品切削油经过与空气混合雾化后使用,这种切削油的使用量小,所以造成的污染也小,但是同样能够达到原有的效果,是一种理想的绿色切削工艺技术;低温切削加工工艺的应用范围比较固定,仅仅适用于难度较大的加工材料,但是这种加工工艺的成本较高,应用的范围不是十分广泛,目前我国对这种加工工艺技术正处于不断完善的过程中,绿色切削加工工艺技术属于以保护环境为目的的绿色制造工艺技术中的一种。
3.3 绿色机床加工技术
我们所说的绿色机床加工工艺主要是在原有的机床加工技术的基础上以提高工作效率为方法来达到减少能耗目的的高速复合加机床加工技术,这种绿色机床加工工艺在工业生产过程中的应用大大提高了机床加工时的切削速度,缩短了换刀时间,提高了进给速度,从总体上缩短了加工时间,最终大大提高了机床加工的工作效率,同时还提高了机床加工的质量,是一项效果十分显著的绿色加工工艺。这种高速复合机床加工技术在工业生产中得到一定的应用,并且取得了十分显著的效果,绿色机床加工技术属于以降低能耗为目的的绿色制造工艺技术中的一种。
3.4 绿色制造工艺技术在供热工艺中的应用
供热,是一项极其消耗资源和能源的工业项目,同时,供热过程中产生的废气也对大气环境造成了一定程度的污染。如果能够对现有的供热技术进行改进,将会节约大量的能源资源,同时还可以起到减少环境污染的作用。在供热过程中,对蒸汽的消耗很大,目前采用的改进措施是在各种脱水器上安装可以自动调节的阀门,采用新的技术,安装新的蒸汽控制装置,通过各种技术的综合应用,使蒸汽用量得到有效的控制,减少能量消耗,节约资源,提高资源的利用率。实践证明,这种绿色工艺的应用取得了很好的效果,蒸汽用量大大减少,同时供热效果也有所提高,更减少了对环境的污染,绿色制造工艺技术在供热工艺中的应用属于以节约资源为目的的、以降低能耗为目的的和以保护环境为目的三种绿色制造工艺技术的综合应用。
4 结束语
人类目前所处的环境告诉我们,节约资源、保护环境已经刻不容缓,是时候采取一些措施来呵护我们唯一的家园了。绿色制造工艺技术的提出,为工业生产的绿色发展提供了极大的可能,人类的教训已经告诉我们,不能再走先污染后治理的老路,地球只有一个,我们必须尽最大的可能来保护她。因此,我们应该将绿色制造工艺技术大量的应用在工业生产中,不断推广,为可持续发展做出应有的贡献。但是,我们也应该认识到,绿色制造工艺技术仍然存在着自身的不足,我们更应该不断的完善这一绿色技术,把绿色制造工艺技术所能达到的各项目的结合起来应用,使其能够达到更好的发展效果。我们相信,在不久的将来,绿色制造工艺技术将会达到更为完善的效果,最终他也会迎来更为广阔的发展空间。
参考文献
[1]朱道锋.浅谈绿色制造环境下的机械制造工艺[J]. 河南科技,2010(14) .
[2]韩圣武.浅谈绿色制造工艺技术在机械加工中的应用[J].黑龙江科技信息,2008.(33).
[3]张卫.煤气压缩机的运行操作与维护[M].北京:机械工业出版社,2011.
1、绿色特性
(1)产品的绿色性
绿色集成制造的目的首先是生产绿色的产品,这是绿色集成制造的关键环节。只有生产的产品是绿色的才能保证产品的包装、运输、营销、实用、回收等各个环节的绿色性和顺利进行。
(2)技术的绿色性
技术的绿色性,一方面能够保证生产产品的绿色性,另一方面使生产的过程绿色性,从而保证生产人员的健康水平,体现企业以人为本的管理理念。技术的绿色性是说,采用的技术是成熟的、绿色的,在生产过程中不会产生有损员工健康的物质。
(3)过程的绿色性
绿色集成制造包括绿色设计、绿色材料、绿色技术、绿色生产、绿色包装、绿色运输、绿色使用、绿色回收等过程,在这个过程中要保证其绿色性。尽量最大化利用资源、减少环境的污染。
2、集成特性
(1)绿色集成制造的领域集成
绿色集成制造涉及制造领域、环境领域、资源领域和信息技术领域,绿色集成制造就是这几个领域的交叉和集成。
(2)绿色集成制造的技术集成
绿色制造是绿色材料、绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色运输、绿色使用、绿色回收等多种技术的使用集成,归纳起来主要应考虑“六绿”问题。
(3)绿色集成制造的效益集成
绿色集成制造成功实施,不仅是给企业带来显著的经济效益的行为,更是经济效益、社会效益和生态效益的综合集成,将是一个“三赢”的过程,因此绿色集成制造是可持续战略实现的有效途径。
(4)绿色集成制造的信息集成
绿色集成制造系统除了涉及普通制造系统的所有信息及其集成考虑外,还特别强调与资源消耗信息和环境影响信息有关的信息应集成地处理和考虑,并且将制造系统的信息流、物料流和能源流有机地结合,系统加以集成和优化处理。
(5)绿色集成制造的过程集成
绿色制造所揭示的概念表明,绿色制造覆盖了产品生命周期的每一过程,每一环节都必须考虑资源,能源的利用和环境影响问题,是基于绿色考虑的全生命周期集成。
(6)绿色集成制造的社会化集成
绿色集成制造是一个复杂的系统工程,需要全社会的参与和社会化的集成。企业、产品、用户三者之间的新型集成关系:企业要真正的实施绿色集成制造,必须考虑产品寿命终结后的回收和处理,这样才能形成新型的企业、产品和用户的新型集成关系。
(7)绿色集成制造的功能目标集成
绿色制造的功能目标是多方面的。此功能目标集成模型简称TQCSER模型,其中T表示时间,Q表示质量,C表示成本,S表示服务,E表示环境影响,R表示资源消耗。值得注意的是,传统的制造目标当中不包含目标E和R,而是将其相关功能分布于T,Q,C,S四个目标之中。但随着科技和社会的进步与发展,一方面,制造业己成为环境问题的主要源头,另一方面,IS014000的实行使得各国制造业必须重视环境问题。因此,环境目标和资源目标已发展成为与T,Q,C,S同等重要乃至更加重要的功能目标之一。另外,TQCSER模型还表明,T,Q,C,S,E,R是相互关联的,它们构成了一个绿色集成制造功能目标的有机体系。
3、制造特性
绿色集成制造的主要手段是制造,目的是在尽量利用资源和减少环境污染的前提下进行生产制造活动,创造出产品供人们消费使用,促进社会的发展、提高人们的生活水平,因此制造是十分显然的主要特性。
二、高耗能污染企业绿色集成制造系统管理
根据绿色集成制造的特点、可持续发展对制造业的要求,可以把绿色集成制造系统的体系机构概括为两个目标、两个过程、四项内容。
1、绿色集成制造的两个目标
绿色集成制造的两个目标是资源综合利用和环境保护。这两个目标的实现是在产品的设计和制造过程中,始终按照绿色集成制造的三项内容要求,对绿色集成制造的两个过程进行全过程最优控制,合理配置资源,最大限度地发挥制造系统的效用,利用不同技术途径,最终实现节约资源能源和保护环境的绿色制造目标要求。
2、绿色集成制造的两个过程
绿色集成制造的两个全过程控制,一是指具体的制造过程即物料转化过程中,充分利用资源,减少环境污染,实现具体绿色集成制造的过程。另一个是指在构思、设计、制造、装配、运输、销售、售后服务及产品报废后回收的整个产品周期中每个环节都充分考虑资源与环境问题,以实现最大限度地优化利用资源及减少环境污染的广义绿色集成制造过程。
3、绿色集成制造的四项内容
绿色集成制造的内容包括四部分,即采用绿色资源(绿色材料、绿色能源),历经绿色的生产过程(绿色工艺技术、绿色设计、绿色包装、绿色生产设备、绿色营销等),通过过程集成、功能集成和目标集成生产出绿色产品。这四项内容是用制造系统工程的观点,综合分析产品生命周期从产品原材料的生产到产品报废回收处理的全过程的各个环节,系统地解决环境和资源问题。
三、结语
关键词:工程机械 再制造 绿色经济 资源
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)003-041-02
1 概述
再制造是指以产品全寿命周期设计和管理为指导,以优质、高效、节能、节材、环保为目标,以先进技术和产业化生产为手段,按照新产品制造标准,来修复或改造报废产品的一系列技术措施或工程活动。工程机械作为中国机械行业发展的一种排头兵产业,其再制造领域的先锋作用正愈发重要。大力发展工程机械再制造产业,不仅可以有效降低资源能源消耗、减少废弃物排放,而且有利于转变传统“开采-冶炼-制造-废弃”的线性增长模式,发展成“资源-产品-废弃物-再生资源”的循环经济模式。
绿色经济自上世纪90年代产生以来,便迅速得到了发达国家以及广大发展中国家的认可与推崇,成为经济发展的最新形式。绿色经济以效率、持续、和谐为发展目标,以其强大的逻辑力量推动全球经济转变,发达国家普遍转向了绿色经济,在传统经济向绿色经济转变中实现结构增长以及产业升级改造,而且“绿色经济”既是指一个国家的国民经济,又是指一种产业领域经济。
2 工程机械再制造在中国发展的可行性分析
工程机械再制造在中国虽然起步较晚,基础并不深厚,但是面对中国市场,工程机械再制造具有普遍优势与独特优势。首先,其普遍优势表现在以下三个方面:(1)工程机械由于其独特的工作环境,大多为重型或超重型机械设备,其构件大型化、对其实现再制造可以更显著地实现资源循环利用。(2)工程机械相对于其余精密的装备行业机械,其结构相对简单,再制造所进行的拆解、清洗、检测、修复翻新等步骤更易实现。(3)工程机械经过再制造后附加值更高。放眼国内,工程机械的再制造具有其独特优势。首先是市场的可行性。目前我国设备资产总量已达几万亿元,14种主要机型工程机械保有量达290万台。而且全国80%的在役工程机械超过保质期,这样就使得工程机械每年额定的报废数量完全可以满足工程机械再制造市场的原料供应。再者,技术的可借鉴性。由于再制造技术在国外起步早,技术也相对成熟,像卡特彼勒,在这一方面具有成熟的导向作用。其中主要技术是先进表面技术和复合表面技术,我国相关技术已有一定基础。
3 工程机械再制造对绿色经济实现的促进作用
“绿色经济”也被称为“生态经济”,它是以市场为导向,以传统产业为基础,以生态环境建设为基本产业链,以经济与环境的和谐为目的而发展起来的经济形式,是产业经济适应人类新的需要而表现出来的一种状态。如果说传统的产业经济是以破坏生态平衡、大量消耗资源与能源为特征的一种损耗式经济,那么绿色经济则是以维护人类生存环境、合理利用资源与能源为特点的一种平衡式经济(见图1)。
图1 传统制造模式向外绿色再制造模式的转化
我国已针对绿色经济逐步制定了相关的发展规划。一方面,通过环境规划引导产业结构调整,发展循环经济,使经济绿色化;另一反面,以工程机械再制造产业为代表,其适应绿色经济产生,却又在实践结果上推动绿色经济的深入发展,对其具有不可替代的促进作用。下面将从几个方面来进一步剖析工程机械再制造对绿色经济实现的推动作用。
3.1 节约资源与加工能耗
据最新数据显示:2012年我国进口原油2.7亿吨,增加6.8%,上涨5%,石油对外依存度达58%左右;进口煤2.9亿吨,同比增加29.8%,中国将很可能在未来5至6年超越美国成为世界第一大石油净进口国。持续增长的资源进口逐步偏离了发展绿色经济的初衷。然而,再制造却在资源节约方面发挥了巨大的可行性作用。据美国Argonne国家实验室统计:新制造1台汽车的能耗是再制造的6倍,新制造1台汽车发动机的能耗是再制造的11倍,新制造1台汽车发电机的能耗是再制造的7倍。从这可知,过渡到工程机械领域,对废旧机械产品进行再制造可减少对原生资源的开采,减轻我国人均资源匮乏的压力,满足经济可持续发展需要。例如制造与再制造发动机的能耗比较。
3.2 保护环境的“友好型”产业
工程机械的再制造不仅在资源方面可缓解过度需求的压力,同时,在解决目前中国面临的环境保护方面的压力更有显著的作用。同样以发动机为例,发动机的再制造可以使原机85%的价值得到循环利用,大大减少了生产过程中的环境污染。再制造也催生了采用先进的技术和现代生产管理,实现了技术改造,使得再制造后的产品可以适应更严格的污染物排放标准,减少温室气体排放。
3.3 具有显著的经济效益
绿色经济综合性强、覆盖范围广,带动效应明显,有助于推动经济走出危机“泥淖”和实现经济“稳增长”。而工程机械的再制造是这一模式之下的重要的一环,其经济效益将是制胜关键。首先在于,再制造的产品将使得成本大大降低,表要表现在能够降低能源成本、材料成本、制造加工成本。机械的再制造能够有效地回收在第一次制造过程中注入的各种附加值。机械产品上的的钢铁、有色材料零部件90%以上可以回收利用,节省材料约70%。美国2002年再制造产业的年产值为GDP的0.4%。我国2020年GDP预计达到40000亿美元,如果以美国2002年再制造的水平作为我国2020年目标,则再制造产业年产值将达到160亿美元,这对我国经济的助推作用不言而喻。
3.4 可满足不同市场需求
我国工程机械市场的产品构成大致可以分为新品、二手机、“翻新”机和再制造产品四种类型。通过开展以再制造为主要形式的工程机械资源化,可以为人们提供物美价廉的产品。如再制造发动机,其质量、使用寿命达到或超过新品,并有完善的售后服务,而价格仅为新机的50%左右。再制造的产品可以缓解一部分中小企业的采购压力,经过合理的调配,不同的市场需求得到良好的满足,使得资金流向更有价值的方向,以培育新的经济增长点。
4 结束语
加快推广工程机械再制造产业是培育新的经济增长点。工程机械再制造作为新兴产业,在中国虽然还没有大规模发展,但是,依据该产业自身的独特优势,在中国发展绿色经济的背景之下,在不久的将来必将完全融入中国的经济发展之中,构成中国循环经济的重要支撑要素。
参考文献:
[1] 赵斌.关于绿色经济理论与实践的思考[J].社会科学研究,2006(2):44-46.
[2] 胡剑波.一种面向循环经济的先进制造模式―再制造[J].有色冶金节能,2012(5):10.
[3] 毛果平,朱有为,吴超.发动机制造与再制造过程的环境污染影响比较研究[J].汽车工程,2009,31(6):566-568.