張 瑛陜西航天職工大學,陜西西安 710100
機械制造中的低碳制造理論與技術
張 瑛
陜西航天職工大學,陜西西安 710100
隨著現代機械制造行業的不斷發展,機械制造技術的不斷提升,機械制造業發展快速,但與之俱來的機械制造的能源消耗問題非常突出。在機械制造行業中,通過技術創新和更新,不斷提升機械制造技術的低碳環保性能,不斷提升機械制造技術的可持續發展等,具有非常重要的現實意義。
機械制造;低碳制造理論;低碳制造技術
隨著社會經濟的快速發展,人們在追求物質文明的過程中,更加注重生態文明與物質文明的協調發展。在傳統經濟領域中,人們追求經濟高效快速的發展,往往忽略了環境和生態的實際承載力,這就不可避免造成資源的浪費和無節制開采。特別是在制造企業中,不僅在材料的運用中存在著明顯的浪費,同時在生產環節、廢棄物體的處置環節等,都存在著巨大的浪費。為推動機械制造業的良性可持續發展,在機械制造中應該積極運用低碳制造的理論,不斷推動我國機械制造的低碳化發展。
機械制造是推動社會進步、國家發展的根本保障,在當前的機械制造中,因制造工藝、制造技術等突出問題,存在著巨大的能源消耗、資源消耗、環境污染、生態破壞等諸多問題。這些問題的存在制約和限制了機械制造的科學可持續發展,使得機械制造在推動社會進步的同時,產生了嚴重的環境污染和破壞等后果。所以,在機械制造中,選擇低碳制造是必然的。
在機械制造中,通過優化機械制造的技術水平,從原材料的開發利用環節入手,從機械制造的設計環節著手,不斷提升機械制造各個環節的低碳環保性,進而推動我國機械制造業的可持續發展。伴隨著低碳制造技術的大力推廣和應用,機械制造中的發展得到了有效促進,與此同時,也為人類社會的可持續發展貢獻了巨大的力量。另外機械制造中的傳統制造觀念的改變,更加深入地促進了機械制造業的發展。
在機械制造中,低碳制造技術的運用能夠有效地提升機械制造的環保性和可持續發展性,平衡機械制造發展與環境生態保護之間的矛盾,推動機械制造的健康可持續發展。在機械制造中,踐行機械制造低碳制造理論,主要應該更新和優化機械制造中的相關內容。首先,在資源利用中的低碳制造化。在機械制造中,無論是傳統的制造技術,還是自動化的制造技術都或多或少地存在著資源利用率不高,資源開發力度不夠,廢物產生體積龐大等諸多問題。在資源日益緊張,能源危機突發的今天,有效提升機械制造的低碳化,能夠從源頭上來保障資源能源開發的充分性,使得資源能源能夠得到最大程度地開發與利用,綜合性地提升資源和能源的利用率。如通過低碳制造技術的運用,使得資源中的不同構成元素都能夠得到合理的運用,都能夠發揮應有的價值,都能夠得到深層次的開發和利用。其次,在生產制造環節中的低碳化。生產環節是機械制造的關鍵環節和核心環節,利用低碳制造技術,能夠在生產制造的過程中,借助于低碳生產技術和生產工藝,優化低碳制造的整體水平。在充分提升機械制造質量的前提下,有效地提升機械制造的整體環保性。特別是在設計階段,利用低碳制造技術,能夠從設計方案著手,探究低碳化的生產工藝,減少不合格產品的生產率,最大程度的提升產品的質量,減少產品的殘次率。例如,低碳設計技術,在這種技術里,現在已經有了比較完善的低碳設計的評價模型,包括低碳設計的方法原則;低碳評價數據庫以及低碳化設計的評估方案。同時,在機械制造中,利用低碳制造技術,還能夠實現能源的可持續利用。如將風能、潮汐能、太陽能等積極運用在機械制造中,有效地減少對電能等依賴,從能源節約的角度來推動機械制造的綠色低碳化。最后,在機械制造的運輸環節中,特別是對廢棄物、污染氣體的排放和運輸中。借助于低碳制造技術理論,有效研發安全性高、封閉性好的管道運輸等,能夠極大程度地避免污染物體、氣體的泄漏,從而有效地保護環境,保護生態。可見,在機械制造中,通過利用低碳制造技術,能夠從資源的開發利用、機械制造的設計環節、機械制造的生產環節、機械制造的能源利用以及廢棄物體或氣體的運輸環節等綜合性提升機械制造的環保低碳性,從而實現機械制造的快速發展與環境保護協調發展。
在機械制造中,低碳制造技術的涵蓋范圍是非常廣闊的。低碳制造技術不僅涵蓋了機械制造的設計環節、生產環節,同時也包括廢棄物體的運輸環節等。只有結合當前機械制造中存在的環境問題和生態問題,有效地運用低碳制造技術,才能最終提升機械制造的經濟效益和社會效益。
3.1模塊化的設計
在機械制造中,這種設計方法能夠最大程度地提升機械制造的低碳性和環保節能性。這同時也是當前機械制造中一種關鍵與核心的設計方案和技術方案。在機械制造中,結合機械制造的不同版本和不同特點,將機械制造的過程合理劃分為若干的構成元素,并結合不同模板的技術特點,采用針對性的優化措施,以實現局部利益高于整體利益的目的。在機械制造中,如果將機械制造的整個過程當作一個全面的整體來看待的話,很難做到精準性的能源保護和資源保護,這就容易造成生產環節的巨大浪費。相反,通過科學合理的模塊化設計,能夠從設計方案上優化不同模塊的低碳性能,在充分發揮不同模板質量的基礎上,實現不同模板的環境效益,進而提升整體的環境效益。實踐證明,在機械制造中,低碳制造技術的模塊化設計,能夠有效地提升機械制造的整體環境效益。
3.2生態化的設計
隨著機械制造技術的不斷發展,特別是一些新型的機械制造技術的運用,在很大程度上推動了機械制造業的快速發展。同時機械制造中的技術更新和技術變革等,也在很大程度上提升了機械制造的涉獵領域,使得機械制造的材料得到了較大程度的豐富。但在機械制造業快速發展的過程中,機械制造對環境的破壞及挑戰日益引發人們的重視。為了實現機械制造業的可持續發展,我國機械制造企業在發展的過程中,不斷轉變發展策略,將過往僅僅注重生產效率和企業利益的發展策略,轉變為注重企業的可持續發展和生態環保效益,注重平衡機械制造企業的經濟效益和社會效益。在機械制造中,生態化設計已經成為當前機械制造的核心理念。從機械制造的資源開采和利用環節,通過機械制造的設計環節到加工環節,再到廢棄物體的排放等諸多環節,生態化設計已經貫穿其中,并日益發揮重要作用。在這樣的環境需求下,生態化設計占盡優勢,一方面保證足夠的經濟效益;另一方面又保證生態的保護。
3.3輕量化的設計
輕量化的設計是綜合了很多生產要素的一種以優化為主的設計方法,它所綜合的生產要素包括質量、性能、配套設備以及成本等。在機械制造中,輕量化的設計,能夠在機械制造的資源利用中實現低碳環保,使得機械制造對于原材料的消耗降到最低最合理的值域內。同時輕量化設計能夠在生產環節上,使得低碳制造技術的運用得到推廣和利用,使得機械制造的核心環節,能夠減少生產誤差,最大程度地提升產品質量,避免浪費。此外,運用輕量化設計,還能夠減少對機床等機械制造自身零部件的損耗。
隨著機械制造業的快速發展,機械制造業的能源消耗和生態問題日益引發人們的重視,在機械制造業中,加強低碳制造理論的研究具有非常重要的現實意義。在機械制造業中,不斷優化機械制造低碳技術,不斷提升機械制造低碳技術的水平與質量,能夠最大程度地提升機械制造業的生態效益和經濟效益的平衡,推動機械制造業的可持續發展。
TH16
A
1674-6708(2016)170-0131-02
張瑛,中級職稱,陜西航天職工大學,研究方向為機械制造及自動化。
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