基于綠色制造理念下的機械制造工藝

劉杰

【摘 要】 機械制造業為人類帶來了財富，同時又對生存環境造成了嚴重污染。綠色制造就是為消除和避免制造業經濟惡性發展的后果，尋求新的發展戰略而提出的新概念。分析綠色制造的涵義及主要內容，列舉了綠色制造理念下的機械制造工藝類型，提出了推進綠色制造工藝的策略。

【關鍵詞】 綠色制造；制造工藝；對策

【Abstract】 Machinery manufacturing brings wealth to mankind. At the same time， it causes serious pollution to the living environment. Green manufacturing is a new concept proposed to seek new development strategies to eliminate and avoid the consequences of the malignant development of the manufacturing economy. Analyze the meaning and main content of green manufacturing， enumerate the types of mechanical manufacturing processes under the concept of green manufacturing， and propose strategies for advancing green manufacturing processes.

【Key words】 Green manufacturing；Manufacturing process；Countermeasures

機械制造業的迅猛發展為人類的生存與發展提供了巨大的經濟來源，同時，機械制造業又對人類的生存環境造成了嚴重的污染。綠色制造理念是秉承綠色理念，推廣綠色技術，完善綠色制度，從源頭上解決環境污染問題，推進可持續發展。

1. 綠色制造的內涵及綠色制造理念的主要內容

1.1 綠色制造的內涵。

綠色制造（Green Manufacturing），又稱清潔制造、環境意識制造、無浪費制造等。傳統制造業是將可用資源（包括能源）通過制造過程，轉化為可供人們使用和利用的工業產品或生活消費品的產業。綠色制造是指產品從原料冶煉、毛坯制造、材料選擇、設計、生產、包裝、使用和維修到報廢回收等整個生命周期過程中，全面考慮環境和資源因素，對資源的消耗量最少，對環境的污染最小，并使企業經濟效益和社會效益協調優化的現代制造模式。

1.2 綠色制造理念的主要內容。

綠色制造充分考慮了產品開發、制造及其活動對環境的影響，減小產品在整個生命周期中對環境的負面影響，提高資源利用率。綠色制造的主要內容包括以下幾方面：

第一，機械綠色設計建模；第二，機械材料的選擇；第三，機械產品的可拆卸性設計；第四，機械產品的可回收性設計；第五，機械產品的成本設計；第六，機械產品數據庫和知識庫設計；第七，機械產品使用的安全保護設計。以上述七項內容為基礎，以綠色制造的原則為根本，綜合考慮機械產品生命周期中的技術、環境以及經濟性等各種因素，提高機械產品對用戶、企業、社會的功用，減小對環境的負面影響，肩負起企業責任，實現可持續發展。

2. 綠色制造理念下的機械制造工藝類型

綠色制造工藝技術就是在傳統的機械制造工藝技術的基礎上，再與材料科學、表面技術、控制技術等新技術相結合的具有先進性的制造工藝技術。綠色制造工藝技術分為：資源節約型工藝、能源節省型工藝和環境保護型工藝三個類型。

2.1 資源節約型的工藝技術。

資源節約型的工藝技術是指在生產過程中簡化工藝流程、減少原材料消耗的工藝技術。從設計和工藝兩方面著手，實現節約資源。在設計方面，通過減少零件數量、減輕零件重量、優化產品設計來提高原材料利用率；在工藝方面，通過優化毛坯制造技術、少無切屑加工技術、干式加工技術、新型特種加工技術等減小材料消耗。

2.2 能源節省型工藝技術。

加工過程中要消耗大量的能量，這些能量一部分轉化為有用功，而大部分則轉化為其它能量形式而消耗掉。消耗掉的能量總是伴隨著各種各樣的有害損失。如何減少消耗的能量帶來的有害損失是加工過程中亟須解決的主要問題。減磨、降耗或選用低能耗工藝是現階段采用的主要方法。

2.3 環保型工藝技術。

生產過程是一個輸入輸出系統，當給系統輸入加工過程所要求的各要素時，系統輸出最終目標產品外，還會輸出對環境、操作者等有影響或危害的物質，如廢液、廢氣、皮渣、噪聲等。環保型工藝技術最為有效的方法是在工藝沒計階段全面考慮，積極預防污染的產生，同時增加末端治理技術。

3. 推進綠色制造工藝的策略

機械制造過程中，從產品的設計、生產維護，到報廢回收各個環節都會產生資源消耗和環境污染。因此，要想推行綠色制造工藝，就必須從產品的設計、材料選擇、工藝技術和產品的處理等方面人手，落實綠色制造理念。

3.1 開發綠色設計思路。

綠色設計也可稱作生態設計、環境設計、生命周期設計或環境意識設計。主要針對產品的質量、功能、壽命和環境等進行初期設計。充分考慮環保問題，以環境保護為原則，開發綠色設計思路。綠色設計具有先進的系統性，所涉及的范圍更加廣泛，包括材料選擇、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等。只有采取系統性的設計，才能讓生產商在生產前更加熟悉產品設計、生產、使用、維護、回收等環節中要注意的生產細節，通過各個環節設計的相互配合，促使生產商及時發現問題，提前排除潛在危險，對不足之處進行及時改進，最重實現節約資源、降低能耗和環境保護的目的。

3.2 選取綠色原料。

原材料的選取決定著綠色生產的最終實現。綠色制造需要綠色選料，所選材料不僅要有良好的適用性，同時也要滿足制造工藝特性以及與環境有較好地協調性。在滿足綠色材料標注的前提下，我們要優先選用可再生材料和回收材料；同時，選用低成本、低污染和環境兼容性好的材料，以此做好綠色生產的基礎工作。

3.3 引進綠色工藝技術。

在產品的生產過程中，從技術層面人手，以降低生產過程中的能源消耗和減少環境污染為目的，積極選用耗材少、耗能低、廢棄少、污染小的加工工藝技術，保證綠色生產的中間環節。當前，我國的機械制造行業主要采用的綠色工藝主要有：精確成形、干式切削、準干式切削、生產廢物再利用、快速原型制造等。

3.4 完成產品綠色處理。

綠色處理主要是指在產品使用報廢后，通過回收再生產的方法制造成新產品的處理方法。綠色處理是以保障處理后的產品質量為前提條件，要求生產商在產品的設計之初就充分考慮產品的回收利用與再生產問題，在產品的設計中加入便于回收再生產的結構設計，加大技術投入，加強再生產技術的研發，實現產品的綠色處理。

4. 結束語

綠色工藝以成為發展生態工業，實現社會可持續發展的重要手段，被眾多生產制造管理者所重視。綠色工藝尚屬新興概念，還存在著很多混淆和難以理解的地方。因此，需要政府、企業、科研院校和多學科各門類密切配合，完成綠色制造多目標性與跨學科性的深入研究，實現理論和技術上的深遠發展。

參考文獻

[1] 石琳.關于綠色制造新概念[J].機械工程技術，2004.

[2] 朱佩巧.按綠色制造理念，改革機械專業課程的教學內容[J].機械職業教育，2009，（9）.

[文章編號] 1619-2737（2018）01-25-678