機械產品綠色制造技術的應用

王子越

摘要：機械產品綠色制造技術有效解決了產品在加工過程中對環境造成污染的現象，這一技術的應用對于保護環境，推動我國可持續發展戰略有一定的意義。現代科學技術的進步促進了綠色制造技術的發展和普及，人們環保意識的增強使機械產品綠色制造技有了更多的發展和應用空間。

關鍵詞：機械產品;綠色制造技術;應用

中圖分類號：C931 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）07-0176-02

0 ?引言

傳統的機械制造技術具有消耗高、污染大等缺點，隨著人民生活水平的提高，環保理念深入人心，人們對各種產品的質量要求不斷提高，可持續發展戰略的推進使更多人看到了傳統機械制造技術的弊端。近年來。傳統機械制造技術逐漸向綠色制造技術發展，綠色制造技術以綠色理念進行設計，充分考慮了產品的經濟性、環境性和實用性，對于減少機械制造過程中的能源消耗，減少對環境的污染有著重要的作用。在綠色環保理念的倡導下，各行各業也漸漸加強了對綠色制造技術的應用。

1 ?機械產品制造技術發展現狀

傳統的機械行業在現代科學技術不斷發展的環境下得到了迅速的發展，大規模集成電路、微電子等技術的應用在促進傳統制造技術發展的同時，也加大了對環境的破壞，對原材料和能源產生了巨大的消耗。近年來，人們的環保理念不斷增強，但仍有部分企業家環保理念淡薄，一味追求經濟效益，導致在產品加工過程中對環境的污染和資源的浪費等問題進一步加劇，保護環境是每一位公民的責任，但還是有很多企業家不愿意花費代價去承擔這份責任。制造業對環境污染的程度十分嚴重，根據相關數據統計，全球每年可產生高達60億噸的廢棄物，且70%以上的污染物排放都來自于機械制造行業。

1.1 部分企業環保意識淡薄

制造業對環境污染的危害性極其嚴重，綠色制造是每個企業家和生產者必須重視的行為，綠色制造影響著人類的生存，環境保護對人類社會發展的意義重大。然而，部分企業尤其是中小企業缺少對環境保護的意識，過于重視經濟效益，在這些企業看來，綠色制造經濟收益遠，且投入大、見效慢還不如抓品種、抓產量、抓成本見效快，所以他們不愿意花費代價去承擔保護環境的責任，寧愿污染環境也不愿采取措施實現綠色制造。

1.2 機械加工過程對環境污染大

先制造毛坯，再切削加工的方法是傳統機械零件成型的主要方法，在毛坯制造的過程中，一般會使用鍛造加熱設備、鑄鐵熔化設備等進行鍛造和鑄造，這些設備通常以焦炭、燃煤、燃油或沖天爐、三節爐等加熱爐為主，這些加熱爐的使用容易產生二氧化碳形成酸雨，對環境的污染十分嚴重。其次，在零件表面鍍層處理時也會造成環境污染。除此之外，在機械加工的過程中，為了提高刀具的耐用度和加工的精度，一般會采用潤滑和切削冷卻，切削表面在高速切削下形成高溫造成其表面液氣化，會對空氣產生一定的污染。

1.3 原材料和能源浪費嚴重

一些企業在產品制造階段還在沿用老式的機床，采用傳統機械運作模式，老式的機床和傳統的模式不僅不能提高機械產品制造的效率，還會對原材料以及能源造成巨大的浪費，材料的利用率低、加工精度低，產品機械加工切削效率低。據相關數據顯示，我國每年機械加工可產生高達數百噸的切削量，機加工、鍛造、鑄造、熱處理等設備的能耗非常大，導致加工成型的零件還不到毛坯質量的一半，但能耗卻高出發達國家數十倍。

1.4 產品的回收利用率低

傳統的機械產品制造模式作為一種開式循環，并沒有將回收利用環節加入進去形成閉式循環模式，這一模式下，機械制造過程中產生的廢棄物直接排放，不僅不能對其進行二次利用，更是對環境造成了一定的破壞。此外，現在很多廠房內隨處可見滿身銹跡的機械設備，但這些廢舊機床的處理也成為困擾機械制造企業的重要問題，利用和改造這些廢舊設備是機械制造企業關注的重點問題。

2 ?綠色制造的概念

綠色制造也稱環境意識制造，是為了將機械制造過程對環境資源的利用率達到最高，最大程度地減小負面影響而在設計、制造、使用、報廢等各個生產制造環節綜合考慮資源效率和環境影響的一種綠色制造模式。綠色制造涉及整個產品的生命周期，是包括資源優化利用問題、環境保護問題、制造問題這三個方面交叉形成的前沿科學領域，是機械制造企業實現經濟效益和社會效益協調發展的必要手段。

綠色制造技術在生產的模式上形成了開發設計—生產制造—包裝—使用維修—報廢—回收利用為主的封閉式的循系模式，打破了傳統的以生產—流通—消費—報廢為主的開放生產制造模式，綠色制造通過對生產制造模式的優化，使得原材料和能源的消耗減少，利用率增大，在整個產品的生命周期中將其對環境造成的污染最大化的降低。

在產品的整個生命周期實現4R是綠色制造的核心，即：減量化、重用、再生循環、再制造。也就是從源頭上減少污染、節約資源，重復利用產品機器零部件，將廢舊產品變為可重復利用的資源以及對廢舊產品的重復利用。綠色制造生產模式的實現應做到綠色資源、綠色生產過程、綠色產品這三個層次。

3 ?綠色制造技術的基本模式和特點分析

綠色制造技術包括綠色產品、綠色生產和綠色制造資源等模式，綠色產品是指在產品整個生命周期，從生產制造到回收利用的每個環節均遵循“綠色”的理念。綠色生產主要從綠色設計和綠色生產工藝兩個方面對綠色制造的模式作出了規范。綠色制造資源是指通過對生產制造過程中能源的使用，最大程度地提高能源的利用率，進而實現保護環境的目的。綠色制造技術主要有綜合性和全面性兩個特征，綜合性特征是指綜合考慮每一個生產制造環節，綜合考慮產品和資源設備之間的關系，通過對各方面因素的綜合考慮實現降低環境污染，節約能源，實現產業優化升級的作用。綠色制造技術的綜合性還包括多個學科的交叉融合，共同服務于機械產品綠色制造。綠色制造技術的全面性是指綠色產品的生產制造覆蓋每一個生產制造階段，其理念貫穿于整個產品生命周期。

4 ?機械產品綠色制造技術的應用分析

4.1 機械產品綠色工藝

綠色工藝是機械產品綠色技術最主要的應用，在傳統機械加工工藝的基礎上，充分結合控制技術、材料科學等現代化綠色制造技術，機械產品綠色工藝盡量采用對環境污染小、能源消耗少的工藝方案，最大限度地在產品機械加工的過程中減少污染、節約資源。機械產品綠色制造工藝有環保型、節約資源型、節省能源型三種類型。環保型是在產品價值制造的過程中利用新型的加工技術，盡可能降低生產加工過程中產生的噪音、廢渣、廢液、廢氣等對環境造成污染的因素，盡可能的實現完全消除。節約資源型是指簡化加工工藝的系統組成，在產品加工生產的過程中減少原材料消耗的工藝，并通過利用新型加工技術以及優化產品制造技術，以此降低生產制造過程中原材料和資源的消耗。節約能源型是在產品制造過程中，利用減磨、降耗等手段減少能源耗損的工藝技術實現對能源的節省。

4.2 機械產品綠色材料選擇與設計

綠色材料選擇與設計是實現機械產品綠色制造的前提，在機械產品制造綠色材料的選擇與設計上融入環境因素是設計人員需要考慮的問題。在綠色材料的選擇設計上要改變原有的思路，不能只注重經濟性能和技術性能，同時還需要遵循以下的原則，首先，注重社會效益與經濟效益相協調，為利于產品后期的回收利用，選擇與環境有良好的兼容性的材料。其次，將能夠回收利用的、可再生利用的作為首選材料，促進資源利用率的提升。此外，在考慮材料價格、來源等因素的同時還需要充分考慮該材料對環境的污染性，首選無毒、污染低、無腐蝕、耗能低的材料。最后，注重對綠色材料的開發，建設綠色材料庫。

4.3 機械產品綠色結構設計

機械產品的綠色結構設計需要充分考慮產品整個生命周期中每個環節的環境屬性，將機械產品的壽命、質量、功能和環境融為一體。機械產品的綠色結構設計要以機械產品的環境屬性，包括可回收性、可拆卸性、可維護性等為指導原則，以產品制造的可循環利用性、可裝配性、可維修性、可制造性等作為設計目標。以機械產品的綠色結構設計盡可能實現縮短產品上市時間、提高環保意識、提高產品質量、促進社會可持續發展的目標。

4.4 機械產品的綠色包裝

機械產品的綠色標準主要是通過應用綠色包裝技術，實現產品保障的再生利用或重新回收循環利用，使產品的包裝實現自行降解。制造產品的綠色保障除了要考慮包裝的實用性和美觀程度外，更要考慮包裝是否易分解，是否可以回收利用以及是否會對環境造成污染等，除此之外，還需要考慮包裝的價格成本等因素。現階段在機械產品包裝上主要有木板、紙板、塑料等。木板常用于大型制造產品的包裝，具有較好的強度，但木材資源有限且不可再生，大量使用會耗費大量的資源。紙板污染小，可被降解也可回收利用，被廣泛用于制造產品的包裝，但紙板的強度低，在運輸過程中容易損壞進而對產品造成影響，而且紙板在前期的生產過程中會對環境造成較大的危害。塑料包裝也是十分常見的一種產品包裝方式，但塑料會對環境造成嚴重的污染，廢棄后不可降解也無法回收利用。近年來，人們利用機械產品的綠色包裝技術生產出了一種新型的綠色包裝，即紙蜂窩板，這種綠色包裝能夠有效降低制造產品對環境的污染，降低產品流通過程中的破損率，實現了可降解和可回收利用，是機械產品綠色制造技術的一項重要應用。

4.5 機械產品的綠色回收

機械產品的回收循環再利用是機械產品綠色制造技術的主要特征，機械產品的綠色回收技術能夠有效避免對環境的二次污染，當前許多機械制造企業逐漸掌握并應用了這項技術，對企業的生產制造效益起到了很大的提升作用。機械產品的綠色回收應遵循以下原則：第一，以人工拆卸和分解的方式處理不具備使用價值的產品，并回收利用可利用的零部件。第二，通過綠色回收具有使用價值的產品并作為二手產品出售。第三，利用專門的工藝處理有毒有害的物質，用焚燒的手段將其他的殘渣、混合物轉化為熱能，送往填埋工廠或進行綠色回收。

5 ?結語

傳統的機械產品制造技術在新時代暴露出了很多弊端，對環境的污染和對資源或能源的耗損十分嚴重。機械產品綠色制造技術在傳統制造技術的基礎上以“綠色”為理念，并將這一理念貫穿于整個產品生產制造周期，能夠有效降低機械產品制造過程中對環境和資源的破壞，實現資源的循環利用可持續發展。

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