綠色制造環境下的機械制造研究

胡博文

（成都四中（石室中學北湖校區）高2019屆四班，四川 成都 610000）

工業化的發展推動生產力的不斷提高，在知識經濟開始嶄露頭角的21世紀，制造業在國家經濟的持續健康發展中扮演著不可替代的角色。中國作為制造業大國，制造業能否實現可持續、高效的長遠發展將對我國經濟發展產生重大影響。改革開放以來，我國制造業長期處于耗能高、排放多、效率低的粗增長模式，在伴隨著經濟高速增長的同時，在產品的生產、使用及廢棄產品的處理過程中，對環境造成了嚴重的污染。如何有效解決經濟增長與資源浪費、環境污染之間的矛盾，實現我國經濟的綠色可持續發展，成為了亟待解決的課題。

1 綠色制造的基本概念

綠色制造是指在保證產品的功能、質量的前提下，綜合考慮客戶需求、環境影響、資源效率和企業效益的現代制造模式。其目的是使產品在從設計、制造、使用到報廢的整個生命周期中對環境造成的污染最小，同時達到資源利用率的最大化以及最低程度的能源消耗。與傳統的采用末端處理的方法來降低對環境的污染的產品制造模式不同，“綠色制造”兼顧產品的基本屬性與環境目標的要求，考慮和解決產品的原料制備、加工制造、產品報廢以及資源的回收利用中的一系列環境問題，同時起到加強各行業間、各行業與社會間的生態聯系的作用。

2 國外的發展情況

在多年前國外的部分國家就已提出了以保護環境為核心的“綠色制造”這一概念，并提出了一系列與之相對應的生產模式。早在1991年，日本就推出了“綠色行業計劃”，美國、英國、德國、法國等20多個國家已對產品實施了環境標志，此外加拿大政府也已開始實施環境保護的“綠色計劃”。除相關政府部門采取的一系列環境保護措施外，消費者熱衷于購買環境無害產品的綠色消費的新趨勢，也促進了綠色制造的發展。

3 中國的發展現狀

黨的第十八次全國代表大會提出“大力推進生態文明建設”，加快轉變經濟發展方式、提高發展質量和效益，實現綠色發展。第十八屆中央委員會第五次全體會議進一步提出“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念。雖然現階段我國的綠色制造仍存在自主創新能力薄弱、資源能源消耗大、污染重、智能制造水平偏低等問題，但在黨和國家綠色發展理念的指導下，終將轉變制造業現存的環境污染重的粗放型增長方式，形成合理利用資源、環境友好的綠色發展之路，助力實現我國從制造大國向制造強國的歷史性轉變。

4 機械制造的發展方式

（1）宣傳“綠色制造”。作為生產者，企業應大力宣傳“綠色制造”這一概念，使員工從思想上意識到環保的重要性。讓“綠色制造”的概念深入人心，讓員工在從事產品生產過程中能主動積極認識到環保的重要性，從而使其能夠自主做到減少浪費，合理利用資源。

（2）優化“綠色設計”。生產企業在進行產品設計時，應當改變傳統的設計理念，充分考慮到“綠色設計”的要求，改變傳統生產設計存在的產品質量不佳、耗能高、污染嚴重的局面。設計者應當考慮到產品工作時的實際效果，綜合考慮產品質量、使用期限、回收方式以及環境等方面，在滿足消費者需求和保證產品質量的同時，設計出最優化的綠色產品。

（3）選擇“綠色材料”。部分傳統的生產材料在加工過程中可能對環境造成污染，為了實現綠色制造的目標，生產企業應當選擇污染小、能耗低、便于回收的新型環保材料。企業在對生產材料進行選擇時，要綜合考慮生產成本和生產材料對環境的影響，結合經濟和可持續發展的整體考量，進行產品材料的合理選擇和配比使用。

（4）采用“綠色工藝”。在機械制造過程中，企業應當積極研發、采用更加環保、低能耗的綠色工藝，通過一定的生產手段，使得產品在加工過程中的資源利用最優，產生的廢棄物最少，對環境的不良影響最低。當前我國主要的生產技術包括快速成型技術、爆炸沖壓和強磁場沖壓工藝技術以及智能制造技術，主要的資源節約型生產技術有干式加工技術、風冷卻切削技術和“汽束”噴霧冷卻切削技術和廢物利用再生技術等。

（5）使用“綠色包裝”。產品包裝在產品生產中占有很重要的地位，目前常用的包裝材料有塑料、木板和紙板，但是這些材料在其生產過程或者回收處理過程中都存在不同程度的環境污染問題。作為生產者，企業可以為生產出的產品使用可降解、便于回收利用的新型環保材料，如淀粉制包裝、聚乳酸發泡材料等。

（6）實行“綠色回收”。回收再利用是完成綠色制造的重要過程，對廢舊產品的合理回收利用是一種節約資源的有效手段，同時還能夠防止污染擴散，促進生產的持續發展。企業在回收再利用產品時，應當進行產品的分類回收整理，同時對一件產品的不同構成部分進行不同的處理，減少污染，促進綠色生產的可持續發展。

5 機械制造的未來發展

（1）生產技術革新。21世紀強調制造業的綠色可持續發展，隨著人們對環境保護的日益重視，市場將更青睞于能夠生產出資源利用率高、環境友好型產品的企業。在這種發展趨勢下，生產者發展綠色制造技術勢在必行。相關企業及生產部門將進一步創新綠色制造技術，在目前已有的生產技術的基礎上，不斷改革發展提高綠色技術的生產水平。

（2）提高現有的制造技術水平。企業及生產者應在現有制造技術的基礎上不斷創新，將現有的快速成型技術、爆炸沖壓和強磁場沖壓工藝技術以及智能制造技術等技術進行提升，在可行的情況下，優先選擇資源節約型生產技術如風冷卻切削技術、“汽束”噴霧冷卻切削技術和廢物利用再生技術等。

（3）開發新型生產技術。在對傳統的生產技術進行改進提升的基礎上，生產者還要積極開發新技術，目前較為熱門的技術開發方向有：①干式加工技術。干式加工是加工過程中不采用任何冷卻液的加工方式，它具有簡化工藝、降低生產成本并消除了冷卻液帶來的廢液排放和回收等一系列問題的作用。②納米技術。納米技術是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。傳統材料通過技術加工得到的納米材料，其光、電、熱、磁性發生改變，具有輻射、吸收、吸附等許多的新特性。納米技術可生產微型化產品，所需資源少，成本低，對環境影響小。③熱加工工藝模擬技術。熱加工工藝是在模仿真實的環境下，模擬材料加工的工藝過程，顯示材料在加工過程中形狀、尺寸、內部組織的演變情況及存在的缺陷，預測其組織性能質量，達到優化工藝設計目的的一門嶄新技術。通過這項技術，生產者能有效控制和保證加工工件的質量，減少生產材料的浪費。④近凈成形技術。近凈成形技術是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可用作機械構件的成形技術，這項技術可在滿足大批量生產的前提下，大大減少原材料和能源的消耗。

（4）建立符合綠色生產要求的監管機制。建立一個有效的監督機制是保證綠色制造能夠可持續發展的重要條件。對于生產者來說，這種監督可以來自于企業內部，同時也可以來自外界。在企業內部建立相關的監督機制，能夠加強企業自身的環境保護意識，從產品生產的源頭開始就將綠色制造的概念貫徹落實。另外政府及社會公共部門也應當建立相關的監管機制，制定一系列適合本國國情同時符合綠色制造要求的規定，做好產品在生產前、生產中及使用后每一步的監督工作，將生產者的行為納入社會信用評價體系之中，讓企業有法可依，確保綠色制造的健康發展。

（5）促進產學研各部門之間的交流。在綠色制造逐漸進入全球化、智能化的現代社會，機械制造早已涵蓋了多學科的內容，這就要求不同學科之間應該加強交流。生產部門應當及時反映在產品生產過程中遇到的技術難點，高校及相關科研單位應著力解決實際生產過程中出現的問題，研發更加綠色環保的新型加工技術。

6 結語

綠色制造要求生產者能夠考慮到產品在生產過程中對環境所產生的影響，從而對原有的高能耗、高污染、低產出技術做出改進，促進資源的更合理配置，生產出更加環保的產品。企業應當加大“綠色制造”這一概念的宣傳教育，提出更加合理環保的產品設計方案，在生產過程中采用新技術，降低能耗、減少污染，提高生產效率。同時應選擇更加便于回收和處理的產品包裝材料，并采用合適的方式，對廢舊產品進行回收處理。不斷發展的綠色制造要求企業要不斷創新，在優化改進現有生產技術的同時，還應當研發環保新技術。企業及政府部門也應建立一套完善的監管機制，不同的學科之間也應加強溝通，一線生產者與相關研發單位之間要形成互惠互助的合作關系，解決生產中存在的實際問題，促進新技術的成熟與推廣。