□張之洋
(北汽福田汽車股份有限公司工程研究總院 北京 昌平 102206)
汽車制造企業綠色制造模式及關鍵支持系統研究
□張之洋
(北汽福田汽車股份有限公司工程研究總院 北京 昌平 102206)
環境和資源問題是當前社會普遍關注的一個熱點問題,人類生存發展受到環境污染和資源浪費的制約。汽車制造業是當今熱門產業之一,也是國民經濟最重要的產業之一。生產制造汽車過程中需要耗費大量的資源,且會對環境產生巨大的影響。對于汽車企業而言,引進綠色制造模式來促進環境的可持續發展,并為企業帶來經濟效益是企業當前所面臨的主要問題。文章將就汽車制造企業綠色制造模式及管件支持系統展開研究。
綠色制造;汽車企業;支持系統
汽車產業是當前最重要的一個產業,是當前社會幾大產業中發展較為穩定,且也相對較為完善的產業。但是,汽車制造企業在生產制造的過程中,資源和能源消耗巨大,且因為汽車制造帶來生態環境的污染。在汽車的全生命周期中,不止生產原材料需要耗費大量的資源,此后也會伴隨著巨大的能源消耗,比電力、水和天然氣。除此之外,汽車全生命周期對于自然生態影響巨大,且多為負面消極影響。所以,當前汽車企業的制造模式急需轉型。作為一種先進的現代制造模式,綠色制造的生產模式綜合考慮了多種自然生態環境以及各類資源消耗、產品經濟效益等因素,進而協調各種因素以此來提高企業的利潤,以及與之相對應的社會效益。
當前汽車制造企業急需面臨一個問題,那就是如何綠色制造,如何做到降低制造成本的同時,又能夠減少環境污染和資源消耗,而要想實現這些目標,就需要在汽車設計之初就充分考慮這些問題,并且將其涵蓋于整個生命周期。
第一,在生產汽車的過程中,必須重視減少資源消耗。如在涂裝工序的工藝設計中,減少消耗意義重大。假如要想設計輕量化汽車,又要減少燃料消耗,就需要重視選擇元才來,除此之外還要制定一個行之有效的高回收率流程方案。這些方案的實施都是當前汽車零部件工廠和整車工廠都需要面對且需要解決的問題。
第二,在生產加工的過程中,最大程度的降低成本。有數據顯示設計之初有60%的產品開發制造成本可以呈現出來。所以,設計汽車時就要充分考慮。在制造汽車的過程中,這些方面都會起到重要的作用,比如原材料的選擇、原材料的價格和質量,以及原材料是不是符合原本的方案需求,所投入的成本有沒有在企業控制的范圍內,是否能夠在設計汽車時就充分考慮這些因素。
第三,在設計汽車過程中要最大程度降低對環境的影響。環境和汽車設計整個過程息息相關,要想最大程度的減少廢棄物就必須通過對廢棄物的回收,以及一些重要零部件的回收再制造。使用多種方法,做到節約資源。同時根據環境優化相應的生產工藝,如可以通過凈化涂裝水、循環使用產生的熱量。
生產汽車的過程包含選擇原材料、設計制造零部件、設計整車和每個階段的測試。總的來說,沖壓、焊裝、涂裝和總裝這4大工序構成了全過程。在每個階段,各個環節都會有與其相對應的環境、資源特點,因此要有效解決這些問題,就需要從4個工序中發現答案。每個工序所對應的環境和資源問題都可以通過不同的處理方法來得到改善。
筆者根據實際經驗總結出汽車綠色制造模式,其可以分為5個層次,依次為:綠色制造目標層、過程技術層、支撐系統層、支撐技術層以及汽車產品全生命周期。
2.1.1 綠色制造目標層。綠色制造目標層包含5個方面:時間、質量、成本、服務和環境。
2.1.2 汽車制造全生命周期主線。汽車制造全生命周期主線涵蓋的范圍很廣,從產品的制造需求、綠色設計、資源設備、生產、裝配、影響、服務與維修、回收處理等整個周期都應當以綠色環保為主題。
2.1.3 綠色制造過程技術層。綠色制造過程技術層,包含有綠色設計技術、制造資源優化技術以及清潔技術、產品生命中期管理技術、綠色制造企業信息技術、綠色制造評價技術等。
2.1.4 綠色制造支撐系統層。綠色制造支撐系統層包含有綠色制造評價系統、產品生命周期管理系統、綠色供應鏈系統、清潔生產管理系統等等。
2.1.5 綠色制造支撐技術層。綠色制造支撐技術層包含有:先進制造技術、數據庫與知識庫技術、信息化技術以及優化與決策支持技術。
2.2.1 綠色設計技術。綠色設計,我們也稱為生態、生命周期、環境或環境意識設計等。當前綠色設計技術已經發展了一段時間,總體思想也逐漸明晰,在整個產品的生命周期中,要涵蓋各個環節,每個環節都要避免環境污染,進而做到能源和資源的節約。通過已有經驗我們可以知道,那種先生產再治理的措施并不符合當前社會的發展,要從開始生產就考慮產品整個生命周期環境的影響,設計環??梢匝h利用的實施方案。
綠色設計強調可持續發展觀點,并強調系統分析和對產品的評價,認為要在開發產品時就充分考慮環境的消極因素。在產品的開發階段直接引入3R模式,同時支持廢物設計。然而設計上做到理論上的完全綠色無污染,但是現實中卻無法做到完全無污染,只能做到盡可能降低對環境的影響,但也要能夠獲取一定的經濟利益。有很多關于綠色設計的內容,且涉及到的內容也較多。筆者整理如下幾點:
(1)綠色設計的關鍵技術
整個汽車生產過程中需要關注很多內容,如環境的影響、資源的利用等等,而這些關鍵性問題在綠色設計的過程中應當予以重點關注,要綜合評價、分析進而知道設計環境影響和資源利用等,以此保證獲取質量最佳的產品。
(2)綠色產品
汽車產品的生產中會涉及到很多環節,這些環節的首要任務都是要進行原材料的準備。原材料對于生產至關重要,為了最大程度的降低污染,在選擇材料過程中要選擇不能污染環境的原材料。
生產過程中產生的廢物率和原材料的質量關系密切,因此在生產中需要充分考慮原材料的質量,如果原材料質量無法得到保證,那么其產品質量也就會無法得到保證,也會出現一些意想不到的情況,重要會增加運輸材料和廢物,也會增加企業在后續對污染處理的成本。
綠色材料的選擇需要解決綜合性和系統性兩方面的問題:一是綠色材料無明顯標識,選擇難度大;一是考慮所需要的材料的綠色性需要從產品的功能、成本和質量等多個方面,這樣多方面的考量也會增加選擇的難度。
2.2.2 汽車制造的綠色工藝規劃。研究實踐告訴我們,產品制造過程的工藝方案也會影響能源和材料的消耗。綠色工藝規劃一般會出現在設計之初,這也是情節生產技術的關鍵不走,它在清潔生產和綠色產品設計中起到橋梁的作用。綠色生產工藝規劃涵蓋多個內容,如獲得環境最有的工藝方案和工藝路線。
綠色工藝規劃能夠對每個環節進行有效的改善,尤其是對環境減少消極影響。工藝優化過程,主要是對排放的廢棄物進行降低、降低生產過程中對資源的消耗和降低人力投入等。綠色制造工藝規劃立足于傳統工藝規劃,并作出相應的延伸,是一種促進汽車綠色生產制造的環保輔助手段。
當前汽車制造業發展迅速,綠色發展勢在必行,傳統的工藝方法也會面臨巨大的挑戰,先進高效的工藝和方法將會成為發展的主流,且產品更新周期加速也會導致廢棄產品速度的加快。企業應當強化對這些廢棄產品的回收,確保能夠對資源充分利用,最大程度的使用綠色制造系統和盡量不給環境帶去危害的工藝技術。
開展多種宣傳方式,如公益廣告、教育讀本等多種方式,提高民眾對于國家廢舊汽車回收和再利用的相關法律法規的認識,提高全民回收和再利用廢舊汽車的意識。讓民眾了解相關的法律法規,在日常生活中有意識提高這方面的認識,并能夠積極主動按照國家相關規定進行廢舊汽車的報廢和參與回收和再利用工作。
盡管我國已經制定了相關的法律法規,但是其實施效果并不明顯。究其原因,主要是因為缺少足夠的補貼資金以及不法分子進行高價回收等,這些使得廢舊車輛沒有得到有效的回收和再利用,甚至還出現了原本應當報廢的汽車卻重新回流到市場。
針對出現的問題,可以以市場為導向,多種方式并舉。如根據相關的法律,嚴格打擊不法分子的違法行為,并且根據實際完善相應的法律法規,讓那些非法使用廢棄汽車的違法行為得到相應的法律懲處。同時制定相應的經濟手段,鼓勵車主和企業主動回收廢舊汽車,給予這些車主和企業相應的經濟補償。
回收廢舊汽車是廢舊汽車早制造技術的根本,在回收后合理修復、改造廢舊汽車,使之達到國家規定的標準。但是當前我國在這方面仍然存在較大的不足,因此十分有必要開展相關的研究工作。廢舊汽車的再利用率的提高,能夠有效拓寬廢舊汽車材料的使用渠道,并帶來客觀的經濟收益。
汽車制造企業綠色制造是時代發展的要求,在我國經濟迅速發展的今天,減少環境污染,能夠有效的提高民眾的生活水平和生活質量。汽車行業是當前我國重要的經濟支柱產業,汽車企業的綠色制造對于可持續發展有著積極的意義,要加大研究汽車綠色制造,并且對廢舊汽車的回收給予重點關注。以市場為導向,完善相應的法律法規,促進汽車制造企業的綠色制造。
[1]王永靖,劉飛,王琦峰.面向綠色制造的汽車制造企業信息系統及關鍵技術研究[J].中國機械工程,2009,07:832-837.
[2]張偉,劉仲謙,張紓,徐濱士.綠色制造與再制造技術研究與發展[J].中國表面工程,2006,S1:76-81.
[3]劉飛,曹華軍,何乃軍.綠色制造的研究現狀與發展趨勢[J].中國機械工程,2000,Z1:114-119+5.
1004-7026(2017)16-0119-02
F426.471
A
10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.16.080