張 瑛陜西航天職工大學(xué),陜西西安 710100
機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)
張 瑛
陜西航天職工大學(xué),陜西西安 710100
隨著現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)的不斷提升,機(jī)械制造業(yè)發(fā)展快速,但與之俱來的機(jī)械制造的能源消耗問題非常突出。在機(jī)械制造行業(yè)中,通過技術(shù)創(chuàng)新和更新,不斷提升機(jī)械制造技術(shù)的低碳環(huán)保性能,不斷提升機(jī)械制造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展等,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
機(jī)械制造;低碳制造理論;低碳制造技術(shù)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們?cè)谧非笪镔|(zhì)文明的過程中,更加注重生態(tài)文明與物質(zhì)文明的協(xié)調(diào)發(fā)展。在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中,人們追求經(jīng)濟(jì)高效快速的發(fā)展,往往忽略了環(huán)境和生態(tài)的實(shí)際承載力,這就不可避免造成資源的浪費(fèi)和無節(jié)制開采。特別是在制造企業(yè)中,不僅在材料的運(yùn)用中存在著明顯的浪費(fèi),同時(shí)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、廢棄物體的處置環(huán)節(jié)等,都存在著巨大的浪費(fèi)。為推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展,在機(jī)械制造中應(yīng)該積極運(yùn)用低碳制造的理論,不斷推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造的低碳化發(fā)展。
機(jī)械制造是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、國(guó)家發(fā)展的根本保障,在當(dāng)前的機(jī)械制造中,因制造工藝、制造技術(shù)等突出問題,存在著巨大的能源消耗、資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等諸多問題。這些問題的存在制約和限制了機(jī)械制造的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展,使得機(jī)械制造在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí),產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染和破壞等后果。所以,在機(jī)械制造中,選擇低碳制造是必然的。
在機(jī)械制造中,通過優(yōu)化機(jī)械制造的技術(shù)水平,從原材料的開發(fā)利用環(huán)節(jié)入手,從機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)著手,不斷提升機(jī)械制造各個(gè)環(huán)節(jié)的低碳環(huán)保性,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。伴隨著低碳制造技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用,機(jī)械制造中的發(fā)展得到了有效促進(jìn),與此同時(shí),也為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大的力量。另外機(jī)械制造中的傳統(tǒng)制造觀念的改變,更加深入地促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。
在機(jī)械制造中,低碳制造技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地提升機(jī)械制造的環(huán)保性和可持續(xù)發(fā)展性,平衡機(jī)械制造發(fā)展與環(huán)境生態(tài)保護(hù)之間的矛盾,推動(dòng)機(jī)械制造的健康可持續(xù)發(fā)展。在機(jī)械制造中,踐行機(jī)械制造低碳制造理論,主要應(yīng)該更新和優(yōu)化機(jī)械制造中的相關(guān)內(nèi)容。首先,在資源利用中的低碳制造化。在機(jī)械制造中,無論是傳統(tǒng)的制造技術(shù),還是自動(dòng)化的制造技術(shù)都或多或少地存在著資源利用率不高,資源開發(fā)力度不夠,廢物產(chǎn)生體積龐大等諸多問題。在資源日益緊張,能源危機(jī)突發(fā)的今天,有效提升機(jī)械制造的低碳化,能夠從源頭上來保障資源能源開發(fā)的充分性,使得資源能源能夠得到最大程度地開發(fā)與利用,綜合性地提升資源和能源的利用率。如通過低碳制造技術(shù)的運(yùn)用,使得資源中的不同構(gòu)成元素都能夠得到合理的運(yùn)用,都能夠發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值,都能夠得到深層次的開發(fā)和利用。其次,在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的低碳化。生產(chǎn)環(huán)節(jié)是機(jī)械制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和核心環(huán)節(jié),利用低碳制造技術(shù),能夠在生產(chǎn)制造的過程中,借助于低碳生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝,優(yōu)化低碳制造的整體水平。在充分提升機(jī)械制造質(zhì)量的前提下,有效地提升機(jī)械制造的整體環(huán)保性。特別是在設(shè)計(jì)階段,利用低碳制造技術(shù),能夠從設(shè)計(jì)方案著手,探究低碳化的生產(chǎn)工藝,減少不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)率,最大程度的提升產(chǎn)品的質(zhì)量,減少產(chǎn)品的殘次率。例如,低碳設(shè)計(jì)技術(shù),在這種技術(shù)里,現(xiàn)在已經(jīng)有了比較完善的低碳設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)模型,包括低碳設(shè)計(jì)的方法原則;低碳評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)以及低碳化設(shè)計(jì)的評(píng)估方案。同時(shí),在機(jī)械制造中,利用低碳制造技術(shù),還能夠?qū)崿F(xiàn)能源的可持續(xù)利用。如將風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等積極運(yùn)用在機(jī)械制造中,有效地減少對(duì)電能等依賴,從能源節(jié)約的角度來推動(dòng)機(jī)械制造的綠色低碳化。最后,在機(jī)械制造的運(yùn)輸環(huán)節(jié)中,特別是對(duì)廢棄物、污染氣體的排放和運(yùn)輸中。借助于低碳制造技術(shù)理論,有效研發(fā)安全性高、封閉性好的管道運(yùn)輸?shù)?,能夠極大程度地避免污染物體、氣體的泄漏,從而有效地保護(hù)環(huán)境,保護(hù)生態(tài)。可見,在機(jī)械制造中,通過利用低碳制造技術(shù),能夠從資源的開發(fā)利用、機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、機(jī)械制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、機(jī)械制造的能源利用以及廢棄物體或氣體的運(yùn)輸環(huán)節(jié)等綜合性提升機(jī)械制造的環(huán)保低碳性,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的快速發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。
在機(jī)械制造中,低碳制造技術(shù)的涵蓋范圍是非常廣闊的。低碳制造技術(shù)不僅涵蓋了機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié),同時(shí)也包括廢棄物體的運(yùn)輸環(huán)節(jié)等。只有結(jié)合當(dāng)前機(jī)械制造中存在的環(huán)境問題和生態(tài)問題,有效地運(yùn)用低碳制造技術(shù),才能最終提升機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.1模塊化的設(shè)計(jì)
在機(jī)械制造中,這種設(shè)計(jì)方法能夠最大程度地提升機(jī)械制造的低碳性和環(huán)保節(jié)能性。這同時(shí)也是當(dāng)前機(jī)械制造中一種關(guān)鍵與核心的設(shè)計(jì)方案和技術(shù)方案。在機(jī)械制造中,結(jié)合機(jī)械制造的不同版本和不同特點(diǎn),將機(jī)械制造的過程合理劃分為若干的構(gòu)成元素,并結(jié)合不同模板的技術(shù)特點(diǎn),采用針對(duì)性的優(yōu)化措施,以實(shí)現(xiàn)局部利益高于整體利益的目的。在機(jī)械制造中,如果將機(jī)械制造的整個(gè)過程當(dāng)作一個(gè)全面的整體來看待的話,很難做到精準(zhǔn)性的能源保護(hù)和資源保護(hù),這就容易造成生產(chǎn)環(huán)節(jié)的巨大浪費(fèi)。相反,通過科學(xué)合理的模塊化設(shè)計(jì),能夠從設(shè)計(jì)方案上優(yōu)化不同模塊的低碳性能,在充分發(fā)揮不同模板質(zhì)量的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)不同模板的環(huán)境效益,進(jìn)而提升整體的環(huán)境效益。實(shí)踐證明,在機(jī)械制造中,低碳制造技術(shù)的模塊化設(shè)計(jì),能夠有效地提升機(jī)械制造的整體環(huán)境效益。
3.2生態(tài)化的設(shè)計(jì)
隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是一些新型的機(jī)械制造技術(shù)的運(yùn)用,在很大程度上推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。同時(shí)機(jī)械制造中的技術(shù)更新和技術(shù)變革等,也在很大程度上提升了機(jī)械制造的涉獵領(lǐng)域,使得機(jī)械制造的材料得到了較大程度的豐富。但在機(jī)械制造業(yè)快速發(fā)展的過程中,機(jī)械制造對(duì)環(huán)境的破壞及挑戰(zhàn)日益引發(fā)人們的重視。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)在發(fā)展的過程中,不斷轉(zhuǎn)變發(fā)展策略,將過往僅僅注重生產(chǎn)效率和企業(yè)利益的發(fā)展策略,轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅仄髽I(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)保效益,注重平衡機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在機(jī)械制造中,生態(tài)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械制造的核心理念。從機(jī)械制造的資源開采和利用環(huán)節(jié),通過機(jī)械制造的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到加工環(huán)節(jié),再到廢棄物體的排放等諸多環(huán)節(jié),生態(tài)化設(shè)計(jì)已經(jīng)貫穿其中,并日益發(fā)揮重要作用。在這樣的環(huán)境需求下,生態(tài)化設(shè)計(jì)占盡優(yōu)勢(shì),一方面保證足夠的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面又保證生態(tài)的保護(hù)。
3.3輕量化的設(shè)計(jì)
輕量化的設(shè)計(jì)是綜合了很多生產(chǎn)要素的一種以優(yōu)化為主的設(shè)計(jì)方法,它所綜合的生產(chǎn)要素包括質(zhì)量、性能、配套設(shè)備以及成本等。在機(jī)械制造中,輕量化的設(shè)計(jì),能夠在機(jī)械制造的資源利用中實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保,使得機(jī)械制造對(duì)于原材料的消耗降到最低最合理的值域內(nèi)。同時(shí)輕量化設(shè)計(jì)能夠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上,使得低碳制造技術(shù)的運(yùn)用得到推廣和利用,使得機(jī)械制造的核心環(huán)節(jié),能夠減少生產(chǎn)誤差,最大程度地提升產(chǎn)品質(zhì)量,避免浪費(fèi)。此外,運(yùn)用輕量化設(shè)計(jì),還能夠減少對(duì)機(jī)床等機(jī)械制造自身零部件的損耗。
隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)的能源消耗和生態(tài)問題日益引發(fā)人們的重視,在機(jī)械制造業(yè)中,加強(qiáng)低碳制造理論的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在機(jī)械制造業(yè)中,不斷優(yōu)化機(jī)械制造低碳技術(shù),不斷提升機(jī)械制造低碳技術(shù)的水平與質(zhì)量,能夠最大程度地提升機(jī)械制造業(yè)的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的平衡,推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
TH16
A
1674-6708(2016)170-0131-02
張瑛,中級(jí)職稱,陜西航天職工大學(xué),研究方向?yàn)闄C(jī)械制造及自動(dòng)化。
[1]陸明.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用[J].才智,2011(29):38.
[2]劉獻(xiàn)禮,陳濤.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,16(1):1-8.