李瑞斌 馬宏毅 董作峰

摘要：本文對綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的有效應(yīng)用進(jìn)行了探討，文章從綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床二者的概念入手，進(jìn)一步闡述了當(dāng)前綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中的運(yùn)用問題，介紹了將綠色制造技術(shù)廣泛運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床的意義，最后提出了促進(jìn)綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床技術(shù)融合的建議。

Abstract： This paper discusses the effective application of green manufacturing technology in CNC machine tools. Starting from the concepts of green manufacturing technology and CNC machine tools， this paper further expounds the application of green manufacturing technology in the field of CNC machine tools， introduces the significance of widely applying green manufacturing technology to CNC machine tools， and finally puts forward the promotion of green manufacturing technology and CNC machine tools Suggestions on the integration of CNC machine tools.

關(guān)鍵詞：綠色制造技術(shù);數(shù)控機(jī)床;融合建議

Key words： green manufacturing technology;CNC machine tools;fusion suggestions

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A  ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）20-0163-02

0? 引言

不可否認(rèn)，在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速進(jìn)步的同時(shí)，也暴露出了越來越嚴(yán)重的環(huán)境與資源問題，這無疑對人類的健康生存、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了巨大威脅?；诖耍G色生產(chǎn)模式開始盛行，并且在各行各業(yè)得到運(yùn)用，綠色制造技術(shù)就是一個(gè)典型案例，它符合保護(hù)環(huán)境的社會(huì)潮流，是衡量一個(gè)國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。近幾年綠色環(huán)保理念已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到各行各業(yè)當(dāng)中。我國的機(jī)床制造行業(yè)同時(shí)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，也逐步往綠色、智能方向發(fā)展，走可持續(xù)發(fā)展之路。但我國的數(shù)控技術(shù)本身存在技術(shù)發(fā)展不夠成熟、數(shù)控機(jī)床技術(shù)較為依賴國外、綠色環(huán)保技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的運(yùn)用不夠全面等問題，如何將綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床制造中得到合理運(yùn)用是值得思考的問題。

1? 綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床概述

1.1 綠色制造技術(shù)概念

制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)體系內(nèi)非常重要的一個(gè)組成要素，實(shí)現(xiàn)該行業(yè)的健康快速發(fā)展，對于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面進(jìn)步具有重要意義。隨著制造業(yè)的向前發(fā)展，逐步衍生出了綠色制造技術(shù)的新產(chǎn)物，它是指在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)，不斷借助各種具有環(huán)保節(jié)能效益的先進(jìn)工藝與設(shè)備，在提升產(chǎn)品制造效率與質(zhì)量的同時(shí)，達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約效果。運(yùn)用綠色工藝進(jìn)行制造，要求企業(yè)單位全面考慮當(dāng)前的資源形勢、環(huán)境現(xiàn)狀以及市場背景，在確保產(chǎn)品使用性能、生產(chǎn)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)成本基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、使用、報(bào)廢等全部流程進(jìn)行全面控制，提升資源利用率，將工業(yè)制造對環(huán)境的危害控制在最低限度的作用。究其實(shí)質(zhì)，綠色制造的核心內(nèi)容表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)——即減量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循環(huán)（Recycle）、再制造（Remanufacturing）——這就是所謂綠色產(chǎn)品生命周期中的“4R”理論。其中，減量化是指從資源的使用量、消耗量以及垃圾廢棄物的排放量入手進(jìn)行直接的控制，從而減輕資源與生態(tài)壓力;重用則是指要對特定的資源與材料等進(jìn)行重復(fù)多次使用，盡可能提升其利用率;再生循環(huán)原則要求生產(chǎn)出來的產(chǎn)品使用完后并能將產(chǎn)品回收再利用;再制造則要求相關(guān)單位對廢舊產(chǎn)品的技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)性能恢復(fù)和提升。

1.2 數(shù)控機(jī)床相關(guān)概念

數(shù)控機(jī)床是制造行業(yè)發(fā)展過程中隨著技術(shù)進(jìn)步而出現(xiàn)的新興產(chǎn)物，它集合了機(jī)械與信息技術(shù)等不同領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)晶，將其運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，使其與操作系統(tǒng)相互融合，可以促進(jìn)生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展，并且提升生產(chǎn)系統(tǒng)信息化控制的水平。就數(shù)控機(jī)床的組成元素看，數(shù)控系統(tǒng)可以說是核心所在，這是因?yàn)楫a(chǎn)品生產(chǎn)過程中的各類機(jī)械設(shè)備受到系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，而數(shù)控機(jī)床能否高效順利運(yùn)行，其關(guān)鍵或者說是前提條件就在于數(shù)據(jù)的全面、準(zhǔn)確錄入。在錄入信息數(shù)據(jù)后，相關(guān)工作人員就可以全面、實(shí)時(shí)地對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行有力監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)行與人為操作過程中可能存在的問題，進(jìn)而對其進(jìn)行分析，并且采取具有針對性的問題處理措施。以PCB制造業(yè)為例，它是指印刷電路板所用到的一種專業(yè)數(shù)控鉆孔設(shè)備，它在內(nèi)容多樣的數(shù)控機(jī)床中可以說極具典型性，其主要功能在于可以在絕緣材料上根據(jù)前期設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔來實(shí)現(xiàn)電路板的印刷生產(chǎn)，這種機(jī)床鉆孔相對于激光鉆孔技術(shù)比較來說，其最顯著的優(yōu)勢在于經(jīng)濟(jì)成本較低，因此資金門檻不高、受到眾多廠家的廣泛歡迎。

2? 當(dāng)前綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中的運(yùn)用問題

2.1 數(shù)控機(jī)床與綠色制造技術(shù)本身發(fā)展不夠成熟

盡管近年來我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)了全面進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破，但與許多西方發(fā)達(dá)國家相比，我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)畢竟發(fā)展較晚，因此許多技術(shù)的研究不夠成熟，數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的許多理論探討也相對粗淺，綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的融合也還有很長的路要走。

2.2 我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)較為依賴國外

數(shù)控技術(shù)作為全面提升工業(yè)生產(chǎn)效率與現(xiàn)代化程度的重要渠道，已經(jīng)得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注，我國也及時(shí)發(fā)布了《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》等文件，對數(shù)控機(jī)床等的進(jìn)步提供了明確的指導(dǎo)。而綠色制造技術(shù)引入數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，則能更進(jìn)一步地彰顯二者的優(yōu)勢，但總體來看，我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)依然對國外成果有過于嚴(yán)重的依賴，這就使得數(shù)控機(jī)床的創(chuàng)新進(jìn)步在國內(nèi)長期看不到成效。

2.3 綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的運(yùn)用不夠全面

目前，我國綠色制造技術(shù)的創(chuàng)新已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，但要將其全面引入數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域并使其切實(shí)投入到生產(chǎn)過程中去，還面臨一定的障礙。例如在機(jī)床部件綠色制造過程中，當(dāng)前只有部分企業(yè)對其進(jìn)行了引進(jìn)，或者是將其引入后僅僅運(yùn)用在了部分核心產(chǎn)品的生產(chǎn)方面。以某主要生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床部件及整機(jī)的有限公司為例，該公司在機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)過程中對綠色制造技術(shù)有相對純熟的運(yùn)用，但在部分高精尖設(shè)備——如數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造等的生產(chǎn)層面，則存在過度關(guān)注硬件而忽略軟件的現(xiàn)象，這就限制了技術(shù)使用價(jià)值的全面發(fā)揮。

3? 將綠色制造技術(shù)廣泛運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床的意義

3.1 符合保護(hù)環(huán)境的社會(huì)潮流

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破，但同樣也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，生態(tài)的大規(guī)模破壞對自然環(huán)境、人類可持續(xù)發(fā)展都構(gòu)成了巨大威脅，工業(yè)的全面發(fā)展、產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，都需要耗費(fèi)大量的各種各樣的資源，資源緊缺問題也隨之出現(xiàn)。目前全球不少國家都致力于工業(yè)轉(zhuǎn)型、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)工作，而在數(shù)控機(jī)床相關(guān)領(lǐng)域，加大綠色制造技術(shù)的運(yùn)用，能起到良好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，順應(yīng)當(dāng)前社會(huì)潮流。

3.2 是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)健康長遠(yuǎn)發(fā)展的必然要求

盡管我國地域面積遼闊，蘊(yùn)含著種類較多、儲量較為豐富的各類能源資源，但因?yàn)槿丝诨鶖?shù)大，人均資源占有量并不多;且我國地理?xiàng)l件復(fù)雜，水、電、煤等資源的分布不均衡，這就影響了各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度。事實(shí)上，目前許多企業(yè)都紛紛加大了對綠色制造技術(shù)的運(yùn)用力度，這也確實(shí)起到了提升資源使用率、保護(hù)生態(tài)的作用，而企業(yè)由此生產(chǎn)出的綠色產(chǎn)品往往具有更高的科技含量且更利于人體健康，因此受到廣大消費(fèi)者群體的青睞，幫助企業(yè)得到了更為顯著的市場競爭優(yōu)勢。從更全面的角度看，要促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)健康發(fā)展，也要求企業(yè)單位加大對綠色制造技術(shù)等的科學(xué)運(yùn)用。

4? 綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床融合的建議

4.1 加強(qiáng)綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床技術(shù)的創(chuàng)新力度

考慮到我國數(shù)控機(jī)床與綠色制造技術(shù)本身的實(shí)力不強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)問題，我國需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力度，突破技術(shù)瓶頸。根本上說，企業(yè)要加大技術(shù)投入，借鑒國外行業(yè)生產(chǎn)管理方式，通過模塊化定制、信息化生產(chǎn)系統(tǒng)輔助，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)化、綠色化生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，要緊抓綠色理念，例如，針對噪音排放問題，可以采用特殊的外緣梳齒結(jié)構(gòu)降噪設(shè)計(jì)，有效減少生產(chǎn)過程中的噪音排放。

4.2 通過加大技術(shù)研發(fā)投入逐步降低對國外技術(shù)的依賴

數(shù)控機(jī)床技術(shù)的先進(jìn)程度，可以從側(cè)面體現(xiàn)出一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的智能化、現(xiàn)代化程度。因此為了全面提升我國工業(yè)生產(chǎn)的水平，就必須加大技術(shù)研發(fā)投入，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床相關(guān)技術(shù)的全面進(jìn)步。同時(shí)，相關(guān)院校要積極抓好教育工作，為行業(yè)輸送具有專業(yè)技術(shù)能力與理論研究能力的專業(yè)研發(fā)型人才，相關(guān)企業(yè)單位也要注重人才的長期培訓(xùn)工作，通過組織專門的培訓(xùn)活動(dòng)、加強(qiáng)同行交流等措施，塑造具有獨(dú)特競爭優(yōu)勢的人才隊(duì)伍。而在綠色制造技術(shù)創(chuàng)新層面，也要立足材料創(chuàng)新——如采用碳纖維材料，加大材料使用過程自動(dòng)化、智能化設(shè)備的研發(fā)，以此降低人工勞動(dòng)力，并且減少化學(xué)廢棄物的產(chǎn)生。

4.3 加快技術(shù)成果向生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)變的步伐

為了發(fā)揮綠色制造技術(shù)的實(shí)用價(jià)值，就應(yīng)該使其在企業(yè)內(nèi)得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用。事實(shí)上，在國家大力推進(jìn)綠色制造技術(shù)創(chuàng)新的形勢下，作為工業(yè)母機(jī)的機(jī)床更應(yīng)該加速走在前列，走一條并行推進(jìn)、融合發(fā)展的中國式綠色制造技術(shù)推進(jìn)路線，向高質(zhì)量和創(chuàng)新型發(fā)展。在此背景下，數(shù)控機(jī)床企業(yè)需積極探索如何加快綠色智能機(jī)床的研制和應(yīng)用，推動(dòng)綠色制造技術(shù)與數(shù)控生產(chǎn)實(shí)踐的融合。例如，在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)制造過程中，涉及精加工生產(chǎn)、裝配到質(zhì)檢等多個(gè)作業(yè)流程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以運(yùn)用綠色制造技術(shù)，使得生產(chǎn)出來的數(shù)控機(jī)床符合綠色智能制造的國家標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 政府要加大技術(shù)創(chuàng)新扶持力度

由于綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，都是一項(xiàng)耗資巨大、需要長期進(jìn)行的工作，因此政府要發(fā)揮必要的引導(dǎo)與扶持作用。例如，政府應(yīng)該鼓勵(lì)地區(qū)協(xié)同創(chuàng)新中心的建立，組織企業(yè)建立良好的團(tuán)結(jié)協(xié)作關(guān)系，給予行業(yè)專家學(xué)者大力支持，將中心打造成協(xié)同各方發(fā)展、服務(wù)發(fā)展大局的新平臺;要激發(fā)活力，提升協(xié)同中心發(fā)展的新境界。具體來說，政府要首先做好政策制定、措施保障等工作，帶動(dòng)地區(qū)各組織單位共同致力于探索產(chǎn)學(xué)研融合新模式;其次，要聚集各界力量，推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新中心上水平、有能力、見效果，將協(xié)同創(chuàng)新中心打造成跨界融合新樣板。再者，中央和地方高度重視創(chuàng)新，重視技術(shù)，重視人才，協(xié)同創(chuàng)新中心將進(jìn)一步溝通落實(shí)各項(xiàng)具體工作，確保各協(xié)同單位共同承擔(dān)大項(xiàng)目，形成大成果。

5? 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對綠色制造技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的有效應(yīng)用的探討，無疑具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。機(jī)床制造企業(yè)需要明確綠色制造技術(shù)、數(shù)控機(jī)床相關(guān)概念;在此基礎(chǔ)上提出綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床融合的措施，加強(qiáng)綠色制造技術(shù)與數(shù)控機(jī)床技術(shù)的融合力度，通過加大技術(shù)研發(fā)投入逐步降低對國外技術(shù)的依賴，加快綠色化技術(shù)成果向生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)變的步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]余運(yùn)昌，楊詞慧.面向智能制造的數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J].南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018（03）.

[2]曾琦，蔣鵬，任學(xué)平，劉慶生，周樂育.曲軸智能鍛造系統(tǒng)集成[J].鍛壓技術(shù)，2017（04）.

[3]白國慶.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方式分析[J].太原學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，34（03）：25-27.

[4]周建剛，沈麗娟.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方式探討[J].科技風(fēng)，2017（23）：152.

[5]姚杰.數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究探討[J].中國設(shè)備工程，2017（15）：202-203.

[6]孫曉霞，胡禮垚.關(guān)于機(jī)械制造過程中綠色制造技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（07）：213.