齊復(fù)興
(華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院,河北 唐山 063210)
綠色制造技術(shù)指最大程度確保產(chǎn)品功能、成本、質(zhì)量的同時,對資源利用率和環(huán)境影響進行綜合考慮的一種現(xiàn)代制造模式,在構(gòu)思、設(shè)計、加工、應(yīng)用、維護、回收各個階段能夠讓產(chǎn)品的整個生命周期均不污染環(huán)境或最大程度降低環(huán)境污染,符合環(huán)保要求,做到節(jié)能環(huán)保、資源利用率最高、能源消耗最低,進而真正實現(xiàn)環(huán)保的終極目標(biāo)。
當(dāng)前,同西方發(fā)達國家綠色制造技術(shù)相比,我國仍有較大的差距。
(1)管理。計算機管理是西方工業(yè)發(fā)達國家普遍應(yīng)用的方式,對生產(chǎn)模式、管理體制以及組織的改善與更新較為重視。而在我國,僅有極少的大型企業(yè)局部應(yīng)用了計算機輔助管理,在這種管理上,我國同發(fā)達國家相比,依舊存在著相對滯后性。
(2)設(shè)計。對于工業(yè)發(fā)達的國家而言,會對設(shè)計準(zhǔn)則與數(shù)據(jù)進行持續(xù)更新和改變,并積極引用新設(shè)計法,同時應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù),許多大型企業(yè)也實行無圖生產(chǎn)設(shè)計,但CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用方面我國還較為稀少。
(3)制造工藝。一些新的加工方法,如激光、超塑、復(fù)合、納米加工技術(shù)以及精細加工、精密加工等被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)發(fā)達國家中,但在我國應(yīng)用率很低,正處于開發(fā)階段,仍需要持續(xù)探索。
(4)自動化技術(shù)。在工業(yè)發(fā)達國家中,集成化、知識智能化、柔性自動化等被普遍應(yīng)用在計算機集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)以及數(shù)控機床中。而我國還還處于剛性與單機自動化階段,只有少數(shù)企業(yè)采用柔性制造單元與系統(tǒng)。
最近這些年,在綠色制造技術(shù)發(fā)展方面,我國逐漸形成了綠色化、自動化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化5大趨勢。綠色產(chǎn)品通過綠色設(shè)計、材料、技術(shù)、包裝、綠色管理等制造、生產(chǎn),當(dāng)產(chǎn)品應(yīng)用后,使用綠色處理法對其進行回收并再利用。綠色制造能夠最大程度降低制造給環(huán)境帶來的不利影響,最終使能源與原材料達到最理想的利用率。
綠色制造作為一種現(xiàn)代化制造模式,對資源效益與環(huán)境影響進行了充分考慮,最終目標(biāo)從設(shè)計-制造-包裝-運輸-應(yīng)用-報廢處理整個生命周期不過多影響環(huán)境,且有很高的資源利用率,也能夠更好地協(xié)調(diào)與優(yōu)化企業(yè)的社會與經(jīng)濟效益,具體特點:(1)綠色設(shè)計。集產(chǎn)品質(zhì)量、功能、壽命、環(huán)境一體的一類系統(tǒng)設(shè)計法。設(shè)計中需要將產(chǎn)品的環(huán)境屬性在產(chǎn)品生命周期每個環(huán)節(jié)中都進行充分地考慮,并以此為重要指導(dǎo)思想,實現(xiàn)產(chǎn)品的綠色設(shè)計。(2)綠色材料。具體指對材料進行選擇時,應(yīng)最大程度優(yōu)選易回收且污染小或沒有污染的材料。所以,其一必須要對綠色材料進行大力開發(fā),并構(gòu)建起綠色材料庫。其二在綜合考慮社會與經(jīng)濟效益互為協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上在進行設(shè)計選材。(3)綠色工藝。指產(chǎn)品加工中最大程度降低污染、縮小能耗,且綠色工藝同潔清生產(chǎn)是一種緊密相連的關(guān)系。(4)綠色處理。應(yīng)用有效方法將上個生命周期的報廢產(chǎn)品進行回收,然后進入下一個生命周期,循環(huán)利用。為了綠色地處理產(chǎn)品,在設(shè)計的早期就需要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料進行綜合考慮;對綠色再制造技術(shù)等進行持續(xù)研發(fā)。
(1)提升綠色意識,構(gòu)建環(huán)境保護制度。(2)環(huán)境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。(3)強化職工教育培訓(xùn),最終切實全面增強全員的綠色生產(chǎn)意識。(4)重視綠色設(shè)計,應(yīng)用綠色制造技術(shù)。
對綠色設(shè)計而言,其中最理想的方式就是從源頭對環(huán)境要素進行控制。(1)汽車業(yè)中對綠色制造技術(shù)的應(yīng)用。資源節(jié)約:把“綠色燃料”天然氣當(dāng)做汽車能源。新設(shè)計加工工藝:“綠色柴油機行動”大大降低了汽車尾氣的排放。適用于環(huán)境友好的材料方面:用新材料代替原來有害物質(zhì),如石棉、汞和鉛。車身采用輕質(zhì)鋁材料制造,降低了汽車本身的能耗。部件回收再制造:回收、拆卸、翻新、出售汽車零件,使企業(yè)自身獲獲得更多的利益。
(2)在武器裝備上的應(yīng)用?;厥赵僦圃旃こ淌蔷G色制造技術(shù)在軍備上應(yīng)用的代表。
(3)產(chǎn)品綠色排序。是一種表達一類產(chǎn)品綠色程度的方法,通過隨機抽樣,讓客戶對同行業(yè)同類產(chǎn)品能耗、美感、安全、適用性、成本性能等內(nèi)容開展量化評分。第三方根據(jù)公共環(huán)境報告書分析抽查結(jié)果,并向社會公布排序結(jié)論,這是對產(chǎn)品滿意度的體現(xiàn),可為企業(yè)綠色改善提供依據(jù)。
(4)創(chuàng)新工藝,發(fā)揮環(huán)保效益。綠色制造技術(shù)想要將環(huán)保效益進行充分發(fā)揮,則需要將理念在實際生產(chǎn)技術(shù)工藝中進行落實。既能實現(xiàn)資源能耗的降低,且也能使成本得以節(jié)約,還可將環(huán)境污染度降低,進而更好地保護操作者。
(5)綠色制造助力新興產(chǎn)業(yè)形成。實施綠色制造,企業(yè)需要大量的工具和軟件產(chǎn)品。市場需求將促進新興產(chǎn)業(yè)的形成,綠色制造技術(shù)是使企業(yè)持續(xù)發(fā)展的一種新的組織、管理和運作模式。構(gòu)建各類綠色產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫、綠色設(shè)計工藝數(shù)據(jù)庫,搭建同中國國情相符合的標(biāo)準(zhǔn)化體系,最終在提升我國企業(yè)產(chǎn)品綜合競爭力的同時能夠更好地助力我國制造業(yè)實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展。
(6)綠色產(chǎn)品的可拆卸設(shè)計。無法拆卸將嚴重浪費很多可重復(fù)利用部件,并且拆卸也成了機械設(shè)計的一個關(guān)鍵性內(nèi)容。對于綠色產(chǎn)品設(shè)計而言,最重要的一個內(nèi)容就是可拆卸性,這就要求在產(chǎn)品設(shè)計的早期階段,應(yīng)以可拆性作為評價標(biāo)準(zhǔn)。
(7)綠色設(shè)計材料選擇。綠色設(shè)計需要在材料選擇中充分考慮到不但適用性良好,且又要同環(huán)境具有良好的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性。
在大力倡導(dǎo)環(huán)保的今天,應(yīng)高度重視綠色制造技術(shù)的應(yīng)用,所以,相關(guān)制造工程技術(shù)人員也需要全身心地去努力,不斷研究和探索綠色制造技術(shù),從而確保制造的產(chǎn)品以及產(chǎn)品制造的過程都是零污染亦或最大程度降低污染率。相信只要我們多方共同努力,一定會更好地推動我國制造業(yè)的發(fā)展,進而在提升經(jīng)濟效益的同時,也能夠?qū)崿F(xiàn)社會效益的大豐收。