綠色制造理念下機械制造工藝發(fā)展探究

李俊

【摘 要】論文對我國的機械制造業(yè)發(fā)展歷程中與綠色制造有關(guān)的概念進行了認真分析，并對綠色制造技術(shù)的主要模式和應(yīng)用情況進行了有效研究，更加詳細地闡述了機械制造工藝中綠色制造技術(shù)的實踐情況。

【Abstract】In this paper， the concepts related to green manufacturing in the development of China's machinery manufacturing industry are carefully analyzed， and the main modes and applications of green manufacturing technology are effectively studied， and the practice of green manufacturing technology in mechanical manufacturing process is described in detail.

【關(guān)鍵詞】綠色制造; 機械制造; 工藝;發(fā)展

【Keywords】 green manufacturing; machinery manufacturing; process; development

【中圖分類號】TH16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）05-0054-02

1 綠色制造內(nèi)涵與主要內(nèi)容

1.1 綠色制造內(nèi)涵

綠色制造也可以叫做清潔制造、環(huán)境意識制造、無浪費制造。綠色制造區(qū)別于簡單地把一些資源通過特定的生產(chǎn)工藝制作成一些可供使用的工業(yè)用品或者生活消費品的傳統(tǒng)制造業(yè)，它是一種經(jīng)濟效益與社會效益統(tǒng)籌協(xié)調(diào)進而達到最優(yōu)狀態(tài)的現(xiàn)代制造業(yè)新模式。綠色制造在最初的產(chǎn)品設(shè)計、原料選取到產(chǎn)品的制作、包裝直至使用、維修、報廢回收的整個生命周期都要求綜合考慮環(huán)境、資源等多種因素的影響，在不以犧牲環(huán)境為代價的前提下爭取以最少的資源消耗換取最大的經(jīng)濟效益。

1.2 綠色制造理念內(nèi)容

由于綠色制造充分考慮到了產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、制造、包裝、使用等整個生命周期對環(huán)境的影響程度，所以它能有效降低產(chǎn)品從設(shè)計之初到結(jié)束生命周期這一過程對環(huán)境的不利影響，大大提高了資源的利用率。綠色制造的基本內(nèi)容可以簡單概括為以下幾個方面：建立機械綠色設(shè)計模型、選擇機械材料，機械產(chǎn)品可拆卸性能、機械產(chǎn)品可回收性能、成本、數(shù)據(jù)庫與知識庫、使用安全保護的設(shè)計。以綠色制造為基礎(chǔ)，在綜合考慮整個生命周期中機械產(chǎn)品的技術(shù)、經(jīng)濟效益、對環(huán)境的影響等多種因素作用的前提下，才能有效提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、提升用戶的體驗度、增強社會功用，降低生產(chǎn)對環(huán)境的污染程度，同時也使企業(yè)承擔起相應(yīng)的社會責(zé)任，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 綠色制造理念下的機械制造工藝

2.1 選擇綠色原材料

作為綠色制造的原材料，不僅要保證良好的使用性能，也要符合制造工藝的特點，同時還要保持好與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，選擇合適的原材料既是綠色制造的前提保障，又是實現(xiàn)綠色制造的重要因素[1]。

綠色制造要求選擇材料應(yīng)考慮以下幾個原則：①優(yōu)先選擇可重復(fù)利用、可再生的原材料，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;②發(fā)掘價格低、污染少、可替代品多的原材料，減少使用多污染且成本高的原料;③為節(jié)約資源、盡可能實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，有效減少廢棄物、降低其對環(huán)境的破壞程度，要多使用兼容性高的材料，減少有毒、有害、有輻射材料的使用量。

2.2 采用先進的成型技術(shù)

2.2.1 少無切削加工技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，以精密鑄造、冷擠壓、直接沉積等為主的成型技術(shù)和工程塑料在實踐中的應(yīng)用逐步成熟，新技術(shù)、新工藝使得機械制造從接近零件形狀向精密成形、仿形方向發(fā)展。切削加工的工藝逐步被自由成型替代，某些成型件甚至不用進行機械加工就能直接使用，這些新技術(shù)、新工藝既降低了制造過程的能耗、物耗，也有利于縮短產(chǎn)品的制造周期，降低生產(chǎn)成本。

2.2.2 快速成型RP技術(shù)

快速成型（RP-RapidPrototyping）又叫快速原型制造技術(shù)，其在三維CAD數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用快速成型機把材料組合成實體原型。在去除材料的方法上，它與傳統(tǒng)機械加工完全不同，不論形狀多么復(fù)雜的三維實體和零件，在不具備任何刀具、模具及工裝夾具等工具輔助的情況下，它都能迅速而精確地直接制造出來。所以說，該工藝不僅有效節(jié)約了資源，降低了生產(chǎn)成本，減少了制造過程中產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的破壞，還使得制造新產(chǎn)品樣件的速度得以迅速提高。

2.2.3 綠色切削加工技術(shù)

在機械加工過程中，占零件制造成本1/6的切削液是主要污染源，只有采用綠色切削技術(shù)才能有效解決切削液的污染問題。綠色切削加工技術(shù)在整個加工過程中綜合分析環(huán)境污染和資源利用的基礎(chǔ)上，爭取以最小的環(huán)境污染和最高的資源利用率來完成生產(chǎn)?，F(xiàn)在，國際上主要在干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等幾個方面對綠色切削加以集中研究，其中，在當前條件下最為可行的是綠色濕式切削的加工方法。加緊研發(fā)新型環(huán)保切削液、如何有效使用切削液及凈化、處理廢液等問題已經(jīng)迫在眉睫。

作為21世紀一個新的研究方向，綠色切削加工技術(shù)備受關(guān)注。即使綠色切削技術(shù)還有待完善，但干式切削、低溫切削、綠色濕式切削等技術(shù)優(yōu)越性正慢慢顯現(xiàn)，綠色切削必將成為未來綠色制造業(yè)不可分割的一部分。

3 全面推進綠色制造工藝良好發(fā)展的積極對策

在機械制造的實際生產(chǎn)流程中，包括產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)維護等多個環(huán)節(jié)都會耗費一部分資源，嚴重污染環(huán)境。因此，要綜合考慮各方面的因素，堅持綠色制造理念的指導(dǎo)，逐步完善制造工藝，更好地實現(xiàn)綠色制造工藝。

3.1 秉承綠色發(fā)展、綠色制造的積極理念

隨著經(jīng)濟發(fā)展，第二產(chǎn)業(yè)地位更加突出，隨之而來的是資源的消耗和環(huán)境的污染。因此，需要將綠色生產(chǎn)工藝全面運用到第二產(chǎn)業(yè)中，樹立綠色發(fā)展、綠色制造的理念。第一，將環(huán)保、綠色地球積極融入到整體行業(yè)當中，這需要國家政策的積極引導(dǎo)，并制定嚴格的環(huán)境保護管理規(guī)范和市場準入標準，嚴格排污管理，工業(yè)三廢經(jīng)處理達標后才能排放，從根源上優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)。第二，在全社會營造可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的氛圍，并將這一理念植根于民眾心中，提高全員的綠色生產(chǎn)意識，提高人民大眾的環(huán)保意識、監(jiān)督意識，為第二產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展創(chuàng)造良好的宏觀環(huán)境。

3.2 綠色設(shè)計思路的有效開發(fā)

綠色設(shè)計是生產(chǎn)發(fā)展的必然結(jié)果，被稱為生態(tài)設(shè)計或者環(huán)保設(shè)計，是一種全生命周期的設(shè)計。其設(shè)計重點在于關(guān)注產(chǎn)品壽命、質(zhì)量、環(huán)境及各種功能的實現(xiàn)，其中加強了對環(huán)保的重視，以環(huán)保為基本設(shè)計理念，對綠色設(shè)計全方位開發(fā)。綠色設(shè)計是一個系統(tǒng)性、社會性的設(shè)計項目，牽涉面極廣，需要多重設(shè)計相互配合，相互扶持，如原材料設(shè)計、工藝設(shè)計、裁剪維護設(shè)計以及多重結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此綠色設(shè)計一定要采取系統(tǒng)性的設(shè)計思路，在生廠商生產(chǎn)之前，就對產(chǎn)品的特性、質(zhì)量、規(guī)格、維護、回收、利用和以及全生命周期有所了解，保證生產(chǎn)過程中對細節(jié)的嚴格把關(guān)。在各個環(huán)節(jié)相互配合的同時，還要探討生產(chǎn)商存在的問題，務(wù)必在未造成損失之前將各項問題加以排除，并對問題點或環(huán)節(jié)加以修正和改進，實現(xiàn)資源的節(jié)約和能源消耗的減少，達到環(huán)境保護的目的[2]。

3.3 全面優(yōu)化綠色制造工藝的各個環(huán)節(jié)

產(chǎn)品從設(shè)計、選料、生產(chǎn)、使用、維護到最終的報廢回收，都要進行全面優(yōu)化，充分結(jié)合綠色制造工藝理念和手段，這樣才能真正發(fā)揮作用。第一，對設(shè)計而言，要做到綠色設(shè)計。設(shè)計是問題產(chǎn)生的根源，是綠色工藝的首要環(huán)節(jié)，直接決定后續(xù)生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。綠色設(shè)計就是要把問題倒過來想，也就是要從源頭上全方位考慮生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及后續(xù)回收處理等，將環(huán)保設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計理念進行完美融合，綠色設(shè)計是系統(tǒng)性全方位設(shè)計，其細致入微地考慮到了生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，如材料工藝設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、運輸設(shè)計、維修回收設(shè)計等。第二，原材料是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此綠色生產(chǎn)的前提就是要做到綠色選材。材料不僅要選擇綠色環(huán)保的，還應(yīng)考慮到原材料與其他工藝設(shè)備的匹配性、實用性及其他工藝特性，必須全面通盤考慮，在這些有保證的前提下，可以選擇一些低成本、低消耗的原材料。第三，要想實現(xiàn)綠色工藝就必須梳理制造工藝的各項流程，選擇最佳的工藝方案，打造最優(yōu)的工藝效果。第四，綠色生產(chǎn)還需要綠色處理，我們需要對生產(chǎn)的產(chǎn)品或者廢舊物資進行綠色處理，做到回收再利用。

4 結(jié)語

綠色工藝技術(shù)是經(jīng)濟全球化、社會大發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是實現(xiàn)機械化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支持和工藝保證。因此，機械制造從業(yè)者要正確認識綠色工藝技術(shù)，認識到綠色工藝對現(xiàn)代社會發(fā)展和人民生活水平提升之間的緊密關(guān)系，不斷創(chuàng)新綠色工藝技術(shù)還需要從業(yè)者進行專業(yè)的學(xué)習(xí)、研討，潛心研究綠色生產(chǎn)技術(shù)，將綠色工藝內(nèi)化成自己行業(yè)的標桿技術(shù)，提升制造業(yè)的綜合競爭力，讓綠色工藝技術(shù)真正服務(wù)于現(xiàn)代化生產(chǎn)和人民生活，建立有競爭力、影響力的企業(yè)狀態(tài)和行業(yè)態(tài)勢，為整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定多方面的基礎(chǔ)。

【參考文獻】

【1】高英杰.基于綠色制造的新型機械制造工藝及裝備技術(shù)研究[J].裝備制造技術(shù)，2017，（04）：251-253.

【2】門寬柱.基于綠色制造的新型機械制造工藝及裝備技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（7）：54-55.