摘? 要:機電產品是由機械、電器生產而來的機電設備,其種類繁多,用途廣泛,一般包括電氣設備、交通工具、電子產品等,也包括它們各自的組成部件。近些年來,機電產品一直處在發展階段,但隨著企業成本越來越大,壓力也越來越大,產品結構正在從被動向主動轉型,力求在市場中獲取競爭優勢,加快自身發展。
關鍵詞:機電產品;綠色制造;發展趨勢
引言:
綠色制造是在國家發展背景下引起的環境污染和資源利用問題中應運而生的一種新型制造模式,重在解決環境問題,促使資源盡可能地獲得循環利用,實現效益最大化。產品是綠色制造主要作用的對象,主要目的是讓產品以保證質量功能為前提,在“設計——制造——使用——報廢”這一周期中,做到減小環境污染甚至無污染,同時物盡其用、節約成本,降低能源消耗。接下來,本文將以機電產品為例,淺析綠色制造的應用及其發展趨勢。
一、綠色制造的背景
自上世紀七八十年代以來,世界的經濟和科技在短短幾十年里獲得了飛速的發展。但與此同時,地球面臨著另一個不得不解決的問題:環境惡化。據調查數據顯示:地球制造業生產帶來的污染物達到了百分之七十以上,平均每年竟有約62噸的廢物由此產出,這令人心驚的數字背后,無不透露著:地球生態環境受到了嚴重威脅。為了解決這一問題,人類提出了可持續發展戰略,努力構建新的技術體系,也就是在這樣的背景下,綠色制造應運而生。
二、綠色制造的內涵
結合綠色制造出現的背景,綠色制造的內涵也就更加容易被理解。綠色制造的概念最早由美國制造工程師學會提出,關于其內涵,重點在于兩方面,一者為環境影響,一者為資源利用。也正是因為如此,綠色制造具有節能、降耗以及環保的特點。從產品本身出發,在產品制造周期的每一環節中,減小環境污染、提高資源利用效率,便是綠色制造的目標。綜合產品制造的實際情況,綠色制造重在三點:一是產品制造,二是環境保護,三是資源優化。
三、綠色制造模式
綠色制造尚未出現時,制造業的傳統模式并不是一個閉環系統,只是“設計——制造——使用——報廢”,人們關注的大多是產品的質量和功能,對于產品使用過后的廢棄物處理,并未在意。但快節奏的生活也必然伴隨著產品頻繁的更新換代,對于廢棄物回收并循環利用成為人們不得不去解決的問題。
(一)綠色設計
設計是產品制造的基礎,實現綠色制造自然而然從產品設計開始。在保證產品質量功能的前提下,可以對相關設計因素進行優化,但務必遵循以下原則:①宜人性。產品為人使用,便不能對人體有害,同時也應當具備環保性,對環境友好;②節能。盡量節省人物、物力、財力等資源;③延長周期。改變產品更新迭代過快的現狀,延長使用周期,生產可更換的產品零部件;④回收性。選材時多傾向于可多次使用、易降解、可回收的材料,促進資源循環利用;⑤先進性。環保之余也必須創新,增強競爭優勢。
(二)綠色材料
制造產品時,原材料是必需品,為了實現保護環境和資源循環利用的目的,原材料的最好選擇便是綠色材料[1]。綠色材料最大的特點便在于無害,對環境沒有污染,除此之外,該種材料在生產加工的過程中,消耗能源少、噪聲小,在廢棄后易處理,可降解亦或是可循環使用。
(三)綠色工藝
綠色工藝又名清潔工藝。顧名思義,“清潔”二字就突出它無污染的特征,此外,該工藝也能夠提升產品的經濟效益。在實際的產品生產過程中,可能會不得已使用危險材料或者產生有害廢棄物,綠色工藝則重在優化傳統工藝,減少危險材料的用量,消除有害廢棄物,以此來保證生產人員自身的健康安全。另外,綠色工藝往往在制造工藝和技術上有重大變革,注重產品安全品質和環境的兼容性,使用可回收材料,將污染降至最小,使效益變得更大。
(四)綠色包裝
產品包裝雖然相較于產品質量沒有那么重要,可在消費者尚未使用產品之前,判斷產品究竟如何還有賴于產品包裝。所以,產品包裝問題也不能被忽視。包裝除了大氣美觀之外,所使用的材料一定要對環境無污染、對人體無害,也就是使用綠色材料。傳統的產品包裝大多為一次性包裝,因而,制造業廢棄物中產品包裝材料所占的比重也并不小,因此,綠色包裝的使用勢在必行,其關鍵在于以下幾點:①減少包裝材料的使用,杜絕材料的浪費,帶來不必要的資源消耗;②提高技術創新,采用可降解、可回收、可循環利用的包裝材料,以科技為手段減少包裝廢棄物的產生;③加大廢物回收力度,發展回收處理的相關技術,變廢為用,促進資源的循環利用。
(五)綠色回收處理
與傳統的制造模式相比,綠色制造不再是開環系統,而是在產品報廢之后實施綠色回收、重新利用,形成閉環回路。但就現實情況而言,綠色回收處理的成本甚至比產品的原始成本更高,由此可見,并不存在理想的綠色回收處理,只是盡力向理想的方向靠近,實施時應注意以下三個方面:①設計方法考慮材料可拆卸,加大零部件的回收利用,減少產品更新迭代的數量;②將廢棄物進行分類回收處理,例如:可降解類,可再生類,可循環利用類;③對回收利用的不同模式進行評估,在實踐和比較中確定最佳方案。
四、綠色制造模式的發展趨勢
迫于時代背景,綠色制造獲得了很快的發展,其發展趨勢表現為:⑴全球化。環境惡化影響的是整個地球的生態系統,受到威脅的將是整個人類,因而,綠色制造模式的發展,必然是所有人類團結一心共同努力的方向;⑵社會化。緊靠科學家和政府機構,綠色制造的實施是遠遠不夠的,全社會的關注的支持才是綠色制造實施的基礎[2];⑶并行化。綠色制造未來很長時間必將伴隨產品制造,因而,綠色制造一定會與產品制造工程并行發展,形成新的制造模式;⑷智能化。受到時代影響,綠色制造最后一定會走向智能化,利用技術手段來代替人力,提高工作效率和工作質量;⑸產業化。新事物的出現一般會帶動新產業的出現,綠色制造也不例外。隨著綠色制造的發展,廢棄物回收處理、材料環保化以及綠色制造軟件等都將應運而生。
結束語
綜上所示,機電產品在生命周期的各個環節,都還有進一步優化的空間,綠色制造模式的實施可以有效去減少廢棄物的產生、實現資源循環利用,達到保護環境的目的,這對于地球而言,對于子孫后代而言,價值不可估量。
參考文獻:
[1]邢振.機電產品的綠色制造及其發展趨勢探析[J].中國科技縱橫,2020(8):2.
[2]袁珊珊,鐘佩思,劉梅,等.機電產品的綠色制造技術研究[J].2021(4).
作者簡介:王曉宇,出生年月日:1983年7月22日,性別:男,民族:漢,籍貫:吉林省長春市,職務/職稱:研發副總監/初級,學歷:本科,研究方向:機電制造(工裝開發(模具、夾具等)