機械制造過程中綠色制造技術的運用

夏振魯

（德州職業技術學院，德州 253000）

機械制造業的快速發展對世界經濟發展、能源危機解決及生態環境保護所帶來的影響較為鮮明。很多發展中國家通常采用高消耗、低生產、低效率為主的生產方式，影響了能源資源的存儲總量和利用效率。在新時代背景下，機械制造業應深化對能源資源、生態環境的認識，積極應用綠色制造技術，提高機械生產、制造過程的低碳化、綠色化水平，使綠色理念、綠色技術貫穿產業發展、建設的全過程。然而，要想充分應用綠色制造技術，需要明確綠色制造技術的概念、模式、因素。

1 綠色制造技術概念、模式、因素

綠色制造技術主要指將傳統制造工藝作為制造基礎，對現代控制技術、材料科學進行有效利用，以實現對資源的充分運用，解決機械制造成本高昂的問題，減少機械制造對生態環境所造成的污染和影響。現代機械制造涵蓋諸多內容和環節，如產品設計、工藝加工、產品制造及產品包裝等[1]。通過融入綠色制造技術，機械制造企業能夠以資源回收和利用為出發點，將資源配置作為產品生產的核心，為企業的產業發展與產業升級奠定堅實的基礎。它的基本模式主要包括綠色資源、綠色生產和綠色產品3個方面。其中：綠色資源主要指綠色材料的選擇、開發及應用；綠色生產指企業對綠色工藝與綠色設計的充分應用，可以降低機械產品在機械制造中對生態環境帶來的影響；綠色產品則指產品在運輸、存儲、使用中的綠色化 程度。

根據理論分析與實踐調查，可以將綠色制造技術的因素劃分為綠色材料、綠色設計、綠色工藝及處理方法等內容。首先，綠色材料。綠色制造技術中的綠色材料指無污染或污染性小的材料，回收價值相對較高，滿足我國對低碳經濟、綠色化發展提出的基本要求。在機械制造的過程中，企業管理者和生產者應選擇或回收綠色材料，使其成為機械制造的核心要素。其次，綠色設計。機械制造企業在產品制造過程中應充分考量產品壽命、質量與生態環境存在的內在關系，從并行性、集成性及綠色性等角度設計機械產品。再次，綠色工藝。綠色工藝主要指減少產品在生產中對自然生態環境帶來的影響，提高能源利用效率的制造工藝。它的核心理念是探究如何減少廢料產生、如何降低材料使用總量及如何提高能源的應用效率。最后，處理方法。綠色處理方法指通過科學合理加工，使廢料可以在產品生產中得到充分應用。這種技術被廣泛應用于資源、材料的回收利用，對提高機械制造的環保性、低碳性及綠色化水平具有重要的現實意義和應用價值。

2 綠色制造技術下的價值意蘊

綠色制造技術的價值意蘊主要指通過靈活應用綠色工藝、綠色材料及處理方法，降低機械產品對生態環境帶來的污染，提升企業能源資源的利用率。綠色制造技術還能幫助企業提高自身的經濟收益和社會效益，使企業在產品生產中更好地考慮產業發展對周邊生態環境帶來的不利影響。根據理論研究可以將綠色制造技術的價值意蘊概括為4個方面[2]。

2.1 能源節約

在機械制造與生產過程中，能源損耗程度較為顯著。在生產實際中如果出現技術問題或設計問題，會增加企業的能源損耗量。通過應用綠色制造技術，可以充分解決能源不合理利用的問題，提高產品設計方案的有效性，確保企業能源、資源得到充分、全面、有效利用。

2.2 成本控制

在機械生產中，如果企業人員出現明顯的操作失誤，會導致資源消耗成本增加。傳統的機械制造技術容易導致材料成本難以控制，出現明顯的資源浪費問題。通過綠色制造技術，企業可以科學設計生產方案，降低不必要的成本投入與材料損耗，為企業獲得更好的利潤。

2.3 低碳環保

企業在機械制造過程中容易產生大量的廢棄和噪聲，嚴重污染了周邊的生態環境，影響企業的社會效益和經濟收益。在綠色制造技術的支持下，企業能夠從產品設計、材料選擇、工藝應用及處理方法等角度出發，減少產品制造中產生的各類污染。譬如，通過應用綠色工藝，能夠明顯控制機械制造中的廢棄料數量，減少生態環境的影響。

2.4 企業發展

綠色制造技術是企業響應我國綠色經濟、低碳經濟號召的關鍵技術，可以幫助企業獲得國家、政府的支持和幫助，滿足社會大眾對生態環保的基本要求，提升企業的社會形象，使企業發展更符合時代發展提出的新要求。

3 綠色制造技術在機械制造中的應用思路

機械制造中的綠色制造技術能夠幫助我國相關政府部門緩解當前的能源危機和生態危機，助力綠色經濟理念的貫徹和落實，使機械制造企業更好地符合新時代提出的基本要求。但是，要想充分利用綠色制造技術，需要從綠色材料、綠色工藝、綠色方法及綠色包裝等角度出發，提高我國機械制造企業的綠色化、節能化、環保化水平，使機械制造企業更好地適應綠色經濟發展的需求。

3.1 合理利用及選擇綠色材料

首先，機械制造企業應優先選擇擁有再生能力、可循環使用的材料，確保機械產品在使用后能夠被回收利用。廢棄材料可以經過綠色處理得到循環應用。其次，在綠色材料選擇中，企業應充分考慮綠色材料的開發成本和污染治理成本。在綠色材料選擇、應用、開發的過程中，必須對材料成本進行深入分析和考量。最后，在污染成本處理上，企業要同時考慮材料的環境效益和經濟效益，不能將目光局限在經濟效益上。譬如，部分機械制造材料的污染性較高，但在機械制造中的應用率較高，如果不加以開發或控制，會導致材料對生態環境造成嚴重污染。

3.2 應用綠色方法進行產品設計

在產品設計過程中，企業應從產品壽命、功能、質量及其對生態環境影響的角度出發，科學合理設計機械產品。或者通過分析生態環境與機械產品的內在聯系，預測或探究機械產品對環境的影響及生態環境對產品壽命的反作用，使機械產品具有可循環、可維修的特點，使其更好地契合綠色產品設計的基本要求。在實際的產品設計中，企業需要配置專門的技術人員分析機械產品的造價問題和生產周期，制定科學合理的設計方案，隨后探究機械產品生產對企業經濟效益與社會效益帶來的影響。如果機械產品生產對企業的推進作用較為顯著，則可進行相應的產品制造活動。或者在產品設計初期，從機械產品制造成本、污染成本以及生態環境影響的角度出發，優化產品設計方案，減少機械產品在制造過程中所產生的污染或能源消耗[3]。圖1為機械零件的綠色建模圖。

圖1 機械零件的綠色建模結果

3.3 應用綠色工藝生產機械產品

在機械產品制造與生產中，企業必須轉變傳統生產理念，將綠色制造思想融入機械產品制造的不同環節。綠色工藝在機械產品制造中具有重要作用和價值，因此可以從綠色工藝的角度出發，提高機械制造的綠色化和低碳化水平。首先，利用能源節約工藝。能源節約工藝能夠合理優化生產過程，降低材料消耗，幫助企業提高制造質量與效率，增強能源節約的有效性和實效性。其次，采用環保型生產工藝。該工藝是綠色制造技術的核心與關鍵，能夠通過對機械制造中所產生的廢料、廢液及廢棄物進行有效加工，降低廢棄料對生態環境和城市空間帶來的污染。最后，使用快速成型工藝。快速成型工藝是借助激光技術與微控制器技術對機械產品進行加工、處理及生產。在實際生產中，企業能夠通過數據分析提高加工效率，縮短機械產品制造周期，控制能源消耗總量，間接提升機械制造的環保性和綠色性。

3.4 應用綠色包裝控制環境污染

機械產品包裝對生態環境帶來的影響較大，并且容易帶來大量污染物。通過綠色處理技術回收或處理廢棄物，可以更好地幫助機械制造企業提高環境保護質量，如回收廢棄物或者實現廢棄物的快速降解等。然而，此種方法存在的弊端是企業成本投入大，需要企業結合機械產品制造規格、成本及品質選擇相應的產品包裝。當前，我國采用的綠色包裝材料主要有三合板和木板，不僅提高了產品包裝的美觀度，還能防止產品在運輸、存儲中出現磕碰損傷，可以反復、多次被應用[4]。此外，我國開發了蜂窩紙板。該紙板具備良好的防磕碰功能，對生態環境帶來的影響相對較小，在材料回收、循環利用方面的價值較高。在現代科技快速發展過程中，西方發達國家已經開發出能夠被土壤降解的合成材料。該材料硬度高、可降解、能夠被循環利用，但是由于降解時間較長、回收成本高，并沒有得到大范圍普及和應用。

4 機械制造過程中綠色制造技術的應用趨勢

工業制造業的轉型發展下，對基層生產技術工藝提出了更高需求。為順應我國機械制造業現代化、綠色化、低碳化的發展規律，應深度分析綠色制造技術應用的可行性，調動可用資源，打造聯動式發展體系，助力機械生產制造行業的轉型。

第一，社會化發展。制造產業是服務社會發展、人們生活的，技術研發與應用也應得到載體的支撐，如政策、技術、經濟及需求等，經過多方通力合作，建立健全綠色制造技術的發展規劃體系。

第二，產業化發展。工業產業是國民經濟體系的重要組成。綠色制造技術是工業產業的重要分支，在產業格局下實現創新與優化，補缺技術，落實存在的短板，強化技術應用范疇。綠色制造技術后期應用期間，應加強對關聯技術的發展，如軟件開發、機械設備及生產工藝等，打造多場景產業體系，提高工業生產實力[5]。

第三，并行化發展。綠色制造技術研發是工業產業節能、低耗發展的基礎，但是在現有技術應用范疇方面仍存在局限。后期發展中應注重綠色制造技術的全面性，結合不同生產模式、產品需求等打造并行化的技術應用體系，立足于加工環境、產品市場、資源耗用等方面，增強技術應用的可行性。

5 結語

將綠色制造技術應用于機械制造，能夠幫助企業降低能源損耗、成本投入及減少生態環境污染，提高企業經濟收益和社會效益。然而，在機械制造業現代化發展層面上，要想提高綠色制造技術的應用質量，需要樹立綠色制造理念，設計綠色制造體系，優化各工藝環節，使綠色制造技術貫穿機械制造的全過程，更好地提升效益、節約資源、保護環境，提高企業的核心市場競爭力。