綠色制造發展理念與發展前景淺析

米雪蓮　劉琳

摘要：機械制造產業是人類生活、社會生產的基礎，是創造人類物質文明進步的基石。為了最大限度的實現可持續發展、綠色循環，綠色制造的概念正在逐步被接受和重視。綠色設計、綠色制造以及新能源等糅合了環境保護、資源優化的現代制造技術正被人們所提倡。綠色制造是人類社會可持續發展戰略在制造業中的體現，是未來機械制造業的發展方向。

關鍵詞：綠色設計、綠色制造、可持續發展

機械制造產業是國民經濟的支柱產業，它的發展直接關系到國家經濟發展的命脈。傳統的機械制造行業處于消耗大量資源，使用眾多勞動力和污染環境的基礎階段。于是人們渴望改變原有的落后產能，優化資源，與環境協調統一。由此，全球產業結構呈現資源優化利用和環境保護治理相結合的新的制造模式---綠色制造。綠色制造是解決目前全球出現的資源枯竭、環境污染、能源危機等眾多問題的有效措施，是符合可持續發展的優良模式，是未來機械制造產業的發展必由道路。

1.綠色制造的概念與內涵

綠色制造又稱為環境意識制造和面向環境的制造，綠色制造是綜合考慮環境影響和資源消耗的現代制造模式，綠色制造涉及機械制造行業的整個領域，從產品的原材料采集供應到產品設計、生產，產品流通運輸、使用維護，以及產品的報廢回收或者拆卸再利用都能參與。生產制造工具的節能優化也屬于綠色制造領域，也就是說綠色制造涉及產品的整個壽命周期。這不同于我們傳統意義上的機械加工過程這一狹義的制造含義。

綠色制造具有廣義的含義，它與環境保護和有效利用能源密切相關。是一個“大制造”的概念，是在產品壽命周期的每一個階段全面地考慮資源和環境因素，即保護環境和資源優化利用，是實現最大程度的優化利用資源和減少環境污染的廣義綠色制造過程。做為一種先進制造模式，它強調在產品生命周期全過程中采取綠色措施，從而盡可能地減少產品在整個生命周期中對環境和人體健康的負面影響，提高資源和能源的利用率。所謂產品生命周期全過程，是指從地球環境（土地和海洋等自然資源）中提取原材料，進行加工制造成產品，并流通給消費者使用，在產品報廢后經拆卸、回收和資源重新利用這一再循環的整個過程。綠色制造的“綠色”理念涉及產品的整個生命周期，由多學科的交叉集成，體現了現代制造學科的“大制造、大過程、學科交叉”的特點。它所涉及的領域包括3個方面：①制造領域：包括產品生命周期全過程；②環境領域；③資源領域。而綠色制造就是這3大領域內容的交叉集成、融匯貫通。我們常說其包括三項具體內容：綠色生產過程、綠色產品和綠色資源。

2.綠色制造核心技術

綜上所述，廣義上的綠色制造包含全壽命生產周期，因此每個階段都要滲透優化利用資源與環保的理念，相應就產生綠色制造技術。

2.1綠色材料的優化選擇

產品的原材料有很多選擇角度，從綠色材料角度考慮，低能耗，環境負效應小，資源利用率高，資金價值大，這些都是首要考慮的先決條件。

2.1.1選用無毒無害的環保材料，能降低污染，能有效的降低后期的回收處理費用，對人體和生態環境都是雙贏。如產品中一定要使用有毒有害的材料，應明確給出預防措施和回收處理方案。

2.1.2選用易加工、低能耗少污染的材料，如汽車車身改用輕質鋁材制造，重量可以減少40%，節約了燃油消耗。

2.1.3減少制造生產所用材料的種類，并選擇有相容性的材料。這樣可以簡化產品結構，有利于員工對于零部件的生產標記和管理，并能在日后得到更多的單類回收材料。

2.1.4盡量優先選用可回收可再生材料 可回收再生材料不僅可以減少資源消耗，還可以減少原材料在提煉加工過程中對環境的污染。可回收材料有利于提高產品回收率，更有效節約資源，減少產品廢棄物，保護生態環境。近期興起的新型生態環境材料，擁有良好的使用性能和較高的資源利用率，是未來材料產業發展的方向。

2.1.5材料的經濟效益也是綠色制造必須考慮的重要條件。這不僅指優先考慮選用價格比較便宜的材料，而且對比分析材料對整個制造、運行使用、產品維修乃至報廢后的回收處理成本等的影響，以達到最佳技術經濟效益。這也是企業生產獲得效益的決定因素之一。

2.2綠色設計技術理念貫徹始終

綠色設計的指導思想是在設計階段將環境因素和預防污染的措施納入產品設計理念之中，節能降耗作為產品設計的出發點，，從可持續發展的角度審視產品的整個生命周期，強調產品開發階段按照全壽命周期的觀點進行系統性的分析與評價，排除潛在的對環境負面的影響，形成“綠色”全過程。

在綠色設計理念中，我們常接觸的是綠色工藝規劃。綠色制造的工藝規劃通過對生產工藝流程、工藝設備、工藝方案及參數的優化選擇，從而在制造過程中使經濟效益和環境保護、節能降耗達到和諧優化統一。

如采用擠壓、冷鐓、搓絲生產工藝生產螺母、螺栓等機械配件摒棄以前的切削工藝，可使材料利用率大大提高；選擇精確成型工藝能實現多種材料的復合選用，多種冷熱工藝的交叉結合，是機械制造技術的突破，對于機械制造業而言，不但可以降低毛坯制造時的能耗物耗，也極大縮短了產品的制造周期和生產費用。再比如無氰電鍍、非氰化淬火等工藝都是具有綠色制造工藝概念的。

2.3. 產品環境性能設計

不同的產品對環境有不同的影響，設計時考慮產品性能、盡可能滿足對環境的要求。如生產電冰箱要求不用氯氟類的制冷劑和發泡劑，減少或消除酸洗、磷化過程中產生的環境污染物，降低能耗，減少噪聲等。

2.4綠色包裝技術

在如今文明社會，產品的包裝越來越被人們重視，在產品銷售中的作用越來越大。可以說包裝的好壞決定了人們購買的第一印象，在一定程度上體現了產品的經濟價值。由此，生產制造商越來越重視產品外形包裝。綠色包裝是指采用循能環使用可再生可降解的材料進行商品包裝。綠色包裝盡可能簡化產品包裝，采用可降解再生的材料包裝，以便于回收再利用。

在包裝設計中，在產品外包裝上使用各種回收標志。使用不同顏色或其他輔助辨識系統，顯著地標明其廢棄方法、廢棄地點、分類標識等，以增強包裝物的有效回收。

2.5綠色拆卸、回收處理技術

傳統的制造行業，產品壽命周期結束后，沒有使用價值，多數報廢處理或者填埋。如今，將綠色回收的理念深入人心，不僅僅是報廢產品材料分類回收，而且是更加精細的報廢產品拆解回收再利用，既節約資源避免浪費又有效的保護環境。這就涉及到產品的可拆卸性設計和產品的可回收性，使綠色制造產生的產品形成良好的循環，便于資源再利用。

拆卸是廢棄物回收的前提，回收則是廢棄物再利用的保證目前機械產品的可拆卸行是綠色設計研究的主要熱點。廢棄產品不可拆卸可造成大量可重復利用的零部件材料的浪費，而且廢棄物不好處置，污染環境。可拆卸設計的方式主要有兩類，一類是成熟的產品的鏈接結構，如螺栓聯接。一類基于計算機的設計軟件，開發相應的可拆卸性能評價體系，通過計算機輔助產品開發研究。

3.綠色制造的發展前景

3.1綠色制造是人類社會現實要求，資源與成本的控制要求我們必須實行綠色制造

各國對創建節能環保的良好社會形態的要求與日俱增，綠色制造逐步替代原有落后的生產制造工藝，可以解決全球能源日益枯竭的現狀，更好的利用有效的資源，減少資源消耗和浪費，降低環境污染，為創建和諧社會，推動可持續發展提供保障。而企業來說，綠色制造的思想與方法也是降成本增效益重要的手段和方法。

3.2科技進步推動綠色制造行業的發展

綠色制造業的推廣僅有良好的愿望是不行的，必須建立在社會科技進步的基礎上。如三菱重工展出的GE15A高精度數控滾齒機，不用冷卻液，減少了資源投入；沒有金屬切削，既節約原材料又大大提高了工效。由此可見，在機械加工領域，技術人員的技術方向就是無切削液加工，這樣不僅精簡了加工工藝，還減少了成本并且消除了冷卻液帶來的一系列如何排放和回收等問題。

3.3綠色制造將帶動更多的新型行業形成，也是社會經濟新的經濟增長點

社會推動企業進行綠色制造，也因此產生新型的行業及產業，產生新的社會經濟增長點，帶動企業新的經濟效益。如產品更新換代，需要更先進的實施工具；新興行業的形成，如環保裝備制造業，產品回收物流產業、綠色制造咨詢公司和環境標準認證業等成為新的經濟增長點，為社會提供大量的就業機會。淘汰落后產能，推動社會新的經濟增長點，這些造就了綠色制造業發展的必然。

3.4國際環境管理標準的提出，是企業發展綠色制造行業的準則

1996年國際環境管理體系標準ISO4001和ISO4004相續頒布，它把環境管理的強制性和改善生態環境及人類生活居住環境的自愿性有機的結合在一起，是企業找到經濟和環境協調發展的依據和正確途徑，保證社會在新世紀健康和諧持續發展。

綜上所述，綠色制造是制造業發展的必然道路，是減少資源消耗，降低污染，推動可持續發展，創建和諧社會的重要保障。

作者簡介：米雪蓮（198- ）年 女 安陽利浦筒倉工程有限公司 助理工程師 機械設計及其自動化專業）

劉琳（1980- ）年 男 安陽鋼鐵集團有限責任公司第二煉軋廠 助理工程師 機械設計及其自動化專業