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1概述
現代化綠色制造業的基礎,其技術仍然是在傳統的實施工藝,只是將這種工藝技術進行了整改,使其更加綠色環保。該項工藝技術以理念作為重要的指導方向,全面應用現代化的高新材料、合理控制等,實現了對資源的合理優化利用,科學并且環保。利用該項制造技術進行生產的相關機械成品其質量更加貼合實際的需求,有益于將我國制造行業的核心競爭實力進行整體的提升,加速了機械制造行業的快速發展。
2機械制造過程中綠色制造技術的內涵
綠色制造為對生態環境造成破壞以及資源的實際利用效率進行綜合考慮的一種全新的制造形式。該項技術的核心設計目的為從設計工作開始、到產品的指導直至最后的廢舊處理,這個周期當中,要實現對環境造成最小的影響,甚至沒有影響,并且要對資源的實際利用率達到最高,將制造企業的經濟收益與社會效益實施協調化發展[1]。目前,該項技術的實施比傳統的技術多出一個非常關鍵的步驟,便是對物品進行回收實施循環二次利用的步驟。該步驟是將廢棄的機械材料回收起來,對其進行二次的加工使其能夠再次被使用,全面實現對資源的高度使用效率。
3機械制造過程中綠色技術的主要因素
3.1綠色材料
在真實的機械制造過程中,材料是最基本的前提要求。綠色材料為在實際進行制造的過程中,最大程度的挑選一些污染小的材料為產品制造的材料,并且被應用的材料一定要具有二次回收應用的價值,以便能夠符合綠色材料進行制造的相關要求。
3.2綠色設計
在進行制造時,要對需要制造的產品實施全面的考慮,尤其針對實際的質量、使用的壽命、環境等等進行充分的考量[2]。并且,還要在設計時對真實的環境情況進行細致的分析考慮。
3.3綠色工藝
綠色工藝為在真實的機械制造過程中,可真正將污染進行減少,實現能源的最大化節約。在科學合理的應用該項工藝技術時,要研究環保的相關技術,以便加深對產品降低污染的研究工作。此外,對于如何用最少的材料實現生產、如何最小化的產生廢棄材料、如何真正的降低對環境的影響等皆要進行細致的探究和考慮。并且,更要針對環保材料的有效應用效率進行提升實施討論分析,結合目前的發展情況來看,該項工藝技術主要的技術類型為:干式切割以及廢棄材料二次應用。
3.4綠色處理方法
綠色處理為將生產中已經廢棄的材料,利用再次的合理加工,可讓其在之后的生產當中被二次應用,該項技術與回收再應用的形式比較相似。因此,在對制造的產品進行設計的過程中,首先要對原材料和產品的內部架構進行研究,以便實現將產品的功能進行升級的目標。
4機械制造過程中綠色制造技術的具體應用
4.1合理應用綠色材料
在實施綠色制造的實際過程中,真正的綠色材料皆是沒有任何污染的材料或者污染非常小的材料。這些綠色材料可以進行二次回收,以便實現綠色制造的目標。所以,科學合理實施機械制造生產重要的前提基礎便是對綠色材料的應用[3]。在其制造的過程中,要拋棄以往的生產觀念,把實際的經濟和環境效益實施有效的結合,合理的對材料進行挑選,并且科學的進行應用,提高對環境保護的作用,有效減少對環境產生的破壞。
4.2應用綠色方法對機械產品實施設計
對相關的機械產品實施綠色設計就是要將產品從不同的角度和層面進行全面的提升。該項設計有效的將產品的具體功能、真實質量和環境進行了集中,從而對其進行一體化的設計。實現機械產品的綠色設計為比較系統的概念,在進行相關的設計之前,要對產品實際的生命周期進行細致的分析,全力保證該產品的質量,并且在對其整個使用的過程中堅持應用綠色理念。在真實設計中,需要有專門的技術人員對產品實際生產的時間和造價問題進行分析,其相關的工作要細致到質量分析環節,要切實的將綠色的設計理念應用到方案的設計當中,產品內部架構設計工作完成之后,對制造企業的真實社會效益和經濟效益進行嚴格的審查,沒有任何異常情況發生時才可實施生產。
4.3應用綠色制造生產工藝進行機械產品的生產
在真實進行生產的過程中,一定要將傳統的生產理念拋棄,堅持走綠色環保的路線。基于綠色生產的技術是在原有的施工技術上進行改進的,因此,要將兩種施工技術進行結合,以便實現能源的最大化利用,減少在真實進行生產過程中對環境造成的污染。其中具體的工藝包括:(1)能源節約綠色公益,即在進行生產時將能源的消耗和損耗的公益進行降低。(2)資源公益的有效節約,即在進行生產時將真正的生產經過進行簡化,加強資源消耗公益的有效降低。(3)生產環保工藝,即在制造過程中非常關鍵的綠色制造技術,應用合理的加工措施,對其過程中產生的廢棄材料、廢棄液體以及廢棄物進行有效的加工,實現減少對環境產生破壞的目標。利用這三種施工工藝,可有效推進綠色制造技術的全面使用,實現在真實的生產過程中不對環境造成任何影響的效果。
4.4應用綠色處理技術全面減少對環境造成的破壞
在真實進行制造過程中,產品的外包裝是產生環境污染的主要原因,在進行包裝時,會產生較多的廢氣材料,并且數目非常巨大[4]。現在,應用綠色處置的方法將這些廢氣材料進行處理,這樣便可以科學的將廢氣材料回收,使其能夠迅速分解,保護生態環境。但是,該項處置的形式有較高的成本,所以應用綠色處理的方式可將包裝進行升級,降低成本,避免形成環境污染,并且,包裝更具美觀性。目前,在實施制造的過程中使用比較多的材料為環保木板和環保三合板,將這些材料制作成綠色包裝在很大程度上減少了污染,同時達成了進行二次回收再利用的目標。現階段,我國對于該項技術非常重視,加強了研究的深度和輕度,并且研究的成果非常顯著,其中自主研發了包裝綠色材料蜂窩紙板。一方面,該項材料可減少對環境產生的破壞,將機械產品造成的破壞進行有效的降低。另一方面,在材料被廢氣之后,造成的環境污染問題會全面的降低,從而實現綠色制造最終的效果,可在實施制造時進行廣泛的推廣以及使用。
5結束語
總之,應用綠色的理念進行機械制造,是全面將制造產品的性能、成本、資源等多方面進行綜合化的系統優化,不但要將制造的成本進行降低,更要優化產品的實際生命周期。該項綠色技術為當代的新型制造形式,其使用的關鍵點在于綠色理念的應用,以便能夠推進我國的制造行業走綠色可持續發展路線,其發展的前景非常廣闊。當前,研發的技術,已經實現了對環境進行保護的目標,為我國綠色技術的全面發展起到了重要的推進作用。
參考文獻
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[2]何欣.淺談綠色制造技術在機械制造領域的應用[J].黑龍江科技信息,2016(10):54.
[3]劉明偉.綠色制造技術在機械制造中的應用研究[J].科技展望,2016(24):85.
關鍵詞:機械加工工藝;綠色制造技術;現代企業制造模式;
可持續發展在現代企業制造模式中,圍繞可持續發展理念提出了綠色制造技術。研究這種綠色制造技術是為了減少資源的消耗,減小環境對機械加工的影響。對于當前的機械加工工藝規劃而言,主要是為了將制造產品與產品設計相結合。而工藝規劃的重點是在工藝制造、加工和設計中使用工藝章程來對其進行有效的控制,這樣才容易生產出比較滿意的機械產品。
1機械加工工藝規劃的綠色制造體系分析
在機械加工過程中,主要是將綠色制造與生產過程相結合。就當前的環境狀況而言,在綠色制造過程中,最應該考慮的就是資源的合理利用和環境保護問題。優化面向機械加工工藝規劃的綠色制造技術,實質上是為了更好地綠化資源,堅持綠色生產的理念。在機械生產的過程中,考慮更多的是綠色資源和綠色生態環境。而機械加工工藝規劃的綠色制造體系也是為了將制造體系打造得更加綜合化,從而更好地解決資源嚴重消耗、環境嚴重被破壞等問題。
2機械加工對環境和資源的影響
2.1嚴重浪費資源
在機械加工過程中,對資源的嚴重浪費主要體現在兩個方面:①消耗原材料。在實際的機械加工過程中,會造成原材料的損耗。例如,在加工生產的過程中,有很多金屬材料被浪費,這直接增加了原材料的損耗量。②消耗加工中的輔助材料。這些輔助材料有一部分是在實際生產中被消耗的,有一些部分是在加工過程中用來保護機械加工操作者的。比如,對于一些機械生產過程中可能會用到的工具等,它們被切割之后就會發生損耗。
2.2嚴重消耗機械設備
在機械加工過程中,對機械設備的嚴重消耗主要體現在機床消耗上。例如,在機械加工時,很多機床設備都會出現嚴重的摩擦現象,這些摩擦都是由于機械產品摩擦機床表面產生的。與此同時,有一些機床產生的設備消耗等狀況也是通過消耗能源體現出來的,而且還會相應地消耗更多輔助工序的能量。由此可見,在機械加工的過程中,只要沒有及時處理各個工序,就會嚴重影響機械設備的消耗。主要的機械技工工序有焊接、酸洗和拋光加工機械產品的毛坯等。
2.3嚴重影響環境
在機械加工過程中,對環境的影響主要有2點:①廢棄物的影響。通常情況下,在機械加工的過程中,一定會產生廢液、廢物和廢氣,它們會對環境造成嚴重的破壞,甚至會嚴重威脅環境。例如,在機械加工中,產生的固體廢物和廢氣會在一定程度上污染附近的土壤,而有些重金屬帶有腐蝕性,融入土壤之后就會破壞土壤的酸堿性,甚至會對地下水和環境生態平衡造成不良的影響。②機械加工噪聲的影響。通常情況下,在機械加工過程中,一定會產生噪聲。嘈雜的噪聲不僅會影響工作人員的身體健康,還會影響附近居民的日常生活。這些機械加工的噪聲一般產生于機床設備或者是電機以及零部件運動等。由此可知,機械加工會嚴重影響和破壞環境,甚至會威脅人們的身體健康。
3優化措施
3.1改善綠色制造技術中的參數
在綠色制造工藝規劃中,最主要的技術就是工藝參數。只有改善綠色制造技術中的參數,實現能源消耗和物料消耗的最小化,才能夠制造出合格的機械設備。同時,在改善綠色制造技術中的參數時,先要控制好機械加工產品的質量,客觀地考慮機械加工因素,之后再通過詳細的參數比較選擇出能夠滿足實際要求的加工工藝參數,從而有效提升加工零件的質量。
3.2改善綠色制造工藝中的路線
在工藝設計的過程中,最重要的就是工藝路線,這是確保加工工藝的主要步驟。選擇好的工藝路線能夠有效減少資源的消耗,降低相關成本,所以,在審計整個工藝路線時,一定要結合多種因素綜合考慮,將考慮好的因素融合到完善的工藝路線中,建立起更加綠色化的制造工藝路線模型。
3.3改善綠色制造工藝中的節能型機床設備
在機床設計方面,為了更好地實現綠色制造,要大幅度地改善綠色制造工藝中的節能型機床設備,有效提升整個機床的設備性能,不斷創新機床設計技術。在設計機床的研制過程中,要綜合考慮綠色聲場理念。與此同時,在當前機床設備的基礎上,可以改善機床設備的相關設計理念,優化結構配置,實現加工機床設備設計效益的最大化,有效降低機械加工中的能源損耗量。
4結束語
綜上所述,在研究機械加工的相關技術時,最重要的就是綠色制造工藝規劃。它可以不斷完善技術系統,在了解加工供應的詳細需求后再將各個方面的問題細化、分類,從而建立起比較完善的面向機械加工工藝規劃制造研究的結構體系。在考慮綠色制造加工工藝問題時,要綜合考慮環境問題、資源問題、制造問題和設計問題。同時,還可以在質量、時間、成本、資源利用方面構建比較系統的機械加工制造評價體系,全面、詳細地評價機械加工制造的相關內容。
作者:郁黃玲 單位:南京康尼機電股份有限公司
參考文獻:
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關鍵詞:機械加工工藝;規劃制造技術;研究
加工制造行業作為中國經濟支柱行業的組成部分,在以往發展過程中往往采用粗放式的生產方式,導致材料浪費的同時也對環境造成了一定污染,與當下可持續發展的目標及思想不符,綠色加工工藝由此而生。綠色加工工藝旨在改變傳統的以能源資源為消耗來換取發展的模式,從環境與能源資資源兩個方面入手,在二者之間尋找一個平衡點。
1機械加工工藝
對于生產型企業而言其目標就是生產質量合格的產品,并且在產品生產這一過程中實現生產效率提升,能耗降低,同時能夠對成本進行合理控制,確保生產過程安全。為達成上述目標,產品在生產與加工過程中就需要遵循一定原則,嚴格依據工藝流程進行作業,結合到企業生產工作具體情況。將生產工藝與流程以制度文件形式固定下來,從而便于管理工作開展。避免工作人員在操作過程中依據個人經驗判斷并操作。工藝規程指的是對產品操作與加工相關工藝與流程規定的文件,工藝規程是加工方法與過程的工藝文件。加工工藝能夠為加工生產工作開展提供指導,同時在新產品投入前可以作為技術與生產準備的依據,為新建與改建廠地設施提供依據。工藝規程制訂主要分為兩方面內容:工藝擬定與具體的操作。
2面向機械加工的工藝制造體系
2.1綠色制造技術結構體系
產品完整的生命周期與綠色制造技術有密切關系,某些情況下可能存在多生命周期。產品完整生命周期包括選擇材料:設計產品、加工制造、包裝與裝配、使用等一系列環節。同時也涉及到了對生命周期結束的管理相關工作,如回收、拆卸、再利用等。綠色制造則是基于產品整個生命周期來考慮問題,尤其是對資源與環境方面要重點把握,在此基礎上兼顧到經濟與技術方面因素,以此來實現企業經濟效益與社會效益二者間協商。綠色制造關鍵在于產品整體生命周期內實現重用、再利用等一系列問題。其最終要實現的目標是經濟與社會效益二者間有效協調統一,實現資源配置效率提升,資源利用過程中對環境造成的影響最小。
2.2機械加工綠色制造研究體系
對于制造系統而言,實現綠色制造的目標要結合到多個方面來考慮問題,在研究內容方面可以將其分三個方面,利用技術從而減少有害物品使用,對制造與加工過程中造成的污染進行預防,與環境相關的一系列技術。對上述技術進行劃分是依據制造活動,如基于產品制造周期、生產過程技術、產品技術等。依據上述框架內容可以將研究問題進行相應分類。如資源消耗問題,通過對資源使用情況進行研究,從而實現最小化資源與能源消耗,以及輔助消耗問題。同時還有極小化環境問題與資源消耗決策問題。對于上述問題進一步細分就可以得到機械系統加工制造問題。
3制造工藝過程規劃優化
3.1制造工藝的參數優化
參數優化在工藝過程規劃中是一項十分關鍵的技術,通過參數優化工作開展實現物料與能耗最低消耗的目標。通常情況下工藝優化工作針對的是所應用的加工工藝以及在工藝實施過程中的相關參數。如在零件加工過程中刀具類型、削液種類等。
3.2加工制造工藝路線優化
設計工作是否合理的關鍵就在于工藝路線確定,同時工藝路線的確定也是工藝設計過程中最重要的一個環節,其重要作用體現在成本控制、產品質量提升、上市時間縮短、資源節約等方面。傳統方法在開展此項工作時,其基本因素是加工成本與生產效率,未能考慮到資源利用效率以及對環境產生的影響,從而造成了嚴重問題。
3.3多機床多工件節能優化技術
對現有機床設施進行優化配置是一種較為可行的方法,在實現生產過程中通常會遇到多機床同時加工的情況。不同機床可以應用同一種加工方式,而不同機床在型號與規格方面也會體現出差異,機床與工作二者間組合的方式不同,資源消耗以及對環境產生的影響也不一樣。因此在工作過程中要結合到機床設備現實情況、資源利用情況、工作情況等多方面的因素,對工作進行合理的安排,從而使整體系統消耗能夠有效節約。
3.4機械設備改造工作
機械設備改造方面要大力應用綠色與節能技術,從而使機床整體性能得以提升。機械設備在設計環節就要將綠色理念納入到考慮范圍內。在當前設備基礎上,對結構進行優化配置,對相關設計理念進行改善,實現設計效益最大化,促進能耗降低。
4加工制造的評價方法
對機械加工工藝進行評價,傳統方法涉及到的指標是工藝最低生產成本、資源利用效率、利潤等方面因素。隨著制造行業發展以及社會對于制造行業技術要求的提升機械加工行業也逐漸產生了變化。從目標模式方面來看,主要是由傳統單一追求經濟目標,轉向經濟效益與社會,環境效益協調發展。對制造工作進行評價,所采用的指標常用的如能源屬性、經常性、綠色管理等。機械加工工藝評價體系涉及到的因素包括了時間、成本、質量、資源的利用效率,對環境產生的影響。
5結論
對機械設備加工工藝進行研究,最為重要的一個方面就是制造工藝規劃,實現對技術系統的持續完善。了解加工需求后,將問題進行細分與分類,建立完善的結構體系。加工工藝應該考慮到資源環境、制造、設計等多方面的問題,也需要將時間、成本、效率等方面因素納入思考范圍內,對機械加工制造相關工作進行全面的評價。
參考文獻
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關鍵詞:綠色理念;機械設計制造;綠色發展
一、綠色理念闡述
在黨的十八屆五中全會上,提出了創新、協調、綠色、開放、共享的“五大發展理念”綠色發展是其中的重要內容,也是十三五時期的基本理念之一。綠色理念就是以節約資源和保護環境為宗旨的設計理念,強調以人為本,走可持續發展道路,注重自然生態的保護。
二、機械設計制造綠色理念的優勢分析
綠色機械設計和制造理念相對于傳統機械設計制造理念來說具有很大的優勢,并且目前我國正在加大對綠色機械設計制造的研究,在某種程度上可以理解為自然生態設計、綠色環境意識設計等,目的在于對自然資源進行循環利用,減少對環境造成的負面影響,機械產品能夠滿足可回收、再利用的目的,這也是綠色機械設計理念提出的最新要求。
傳統機械設計制造都是以產品性能、勖為基準,在產品設計制造過程中首先需要考慮市場需求,然后再制定設計方案,并進行反復修改和完善,最終實現產品生產,但是這一設計理念不僅造成設計制造周期家常,同時也加大了產品生產裝卸的難度,有些產品報廢后還不能回收,大量資源和能源也被迫浪費,污染了周圍環境。
與傳統機械設計制造相比,綠色機械設計制造理念優勢在于綜合考慮自然環境保護性、原材料合理選擇性等,不僅發揮傳統設計理念中的優勢,還能夠降低原材料的損耗、提高資源的可利用率,滿足可持續發展的需求。
三、綠色理念在機械設計制造中應用的重要性
詳細來說,綠色理念在機械設計制造中應用的重要性主要包括:
第一,提升機械設計制造的環保性。如果機械設計制造沒有充分重視環境保護問題,那么生產的產品必然會造成環境污染。雖然我國科技水平發展比較迅速,但是與預期相比還有一定差距,部分機械設計制造行業在生產過程中仍然采用傳統的方式,單純追求經濟利益,造成環境污染、資源浪費的該問題。將綠色理念融入到機械設計制造領域能夠綜合全面考慮環境污染問題,將可能產生環境污染的因素排除,提升機械設計制造的環保性。
第二,提高廢棄綠色機械產品的可回收率。機械產品日益成為人們生活不可或缺的物品,但是隨著機械制造技術的發展,產品換代也在不斷提升,導致廢棄產品量與日俱增,嚴重影響生態環境,如果機械產品采用傳統方式進行設計和制造,那么廢棄品再利用率比較低,但是在綠色理念背景下,機械設計制造產生的廢棄產品能夠進行二次回收,環境污染也比較少,實現資源二次利用,降低了廢棄機械產品對環境的危害。
四、綠色理念在機械設計制造中的應用對策
通過以上分析我們能夠認識到綠色理念融入到機械設計制造中發揮著巨大的作用,本文認為更好將這一理念運用于機械設計制造中的對策主要包括:
(一)設計方案中應用綠色理念
在機械綠色設計制造中,可拆卸性設計、模塊化設計和生命周期設計是目前比較常見的設計技術。可拆卸性設計優勢在于后期產品維護方面,可以通過拆卸來提升產品后期維護的便利性,但是前提條件是產品可以正常使用。模塊化設計優勢在于將產品分為多個模塊,并形成一個新的系統,不同模塊擁有不同的功能,每個零件在產品廢棄后都可以再利用,并且每個零件都可以隨時更換來提升產品性能。生命周期設計是綜合考慮各方面因素,延長產品的生命周期來完成設計,可以根據產品特點選擇最為適宜的綠色方案,降低產品污染,提升材料可利用率。
(二)選擇使用綠色環保的制造材料
綠色理念融入到機械設計制造方面首先需要考慮材料的選擇,確保其綠色環保,同時還要對材料的安全性、經濟學、相容性等進行考慮。傳統機械制造使用的貢等化學物質會污染環境,材料可回收率也比較低,所以綠色機械設計制造應該提高材料選擇的合理性、科學性,從設計源頭應用綠色理念。首先需要考慮材料的實用性,滿足制造產品的性能,比如材料是否抗沖擊、耐高溫等,不能選擇對人體有傷害的原材料;其次需要采用有效措施加強對綠色材料的科學管理,進行合理科學分類并管理,嚴格審核材料的性能,加強對生產過后產生的廢棄品進行合理回收,最大限度提高原材料的使用價值。
(三)提高綠色理念配套措施的應用
在機械設計過程中,應該將綠色理念融入到每個參與機械設計制造的個體,加強設計理念的推動作用,提升從業人員的整體素質。另外一方面,國家政策支持是行業發展的重大動力,所以應該制定一系列可持續發展制度,提倡綠色設計理念,加強社會監督作用,增強制造業透明度。科技是社會發展的第一生產力,也是機械設計制造的重要推動力,所以需要提高科技創新力,有效使用先進技術,實現機械設計制造的綠色和可持續發展。
(四)加強綠色產品設計
在產品設計過程中應該注重產品的環境屬性,包括可持續性、可循環使用性、可維護性等,將綠色設計作為產品設計的主要目標,在保證產品質量的基礎上降低資源效率、減少環境污染、提高產品及相關零部件的重復使用率。在機械設計過程中應該對設計者提出更高要求,保證設計方案能夠滿足廣大消費者的實際需求。在產品可拆卸性設計方面,機械產品是由多個部分共同組合而成,保證產品相關零件可以順利拆卸,零部件不會受到任何損壞,提高材料的利用價值。可回收性也是綠色設計理念中的重要內容,設計者應該充分考慮資源的使用,保證產品在廢棄后不會對環境造成嚴重污染。
(五)實施綠色機械設計制造的措施
綠色機械設計制造最終還是需要人才和技術的支持,我國應該加強綠色機械教育建設,提供相應配套措施推動其發展。比如可以在高校中增加綠色機械課程,吸引更多人才加入到綠色產品設計和制造中。另外一方面,企業也是綠色機械設計制造的重要推動力量,所以應該鼓勵廣大企業引入綠色理念,堅持可持續發展戰略,從社會效益、生態效益、經濟效益等層面綜合考慮設計理念。
傳統煤礦機械的產品設計如圖1所示,此種設計僅僅考慮其功能的合格與否,而對于其使用材料對環境造成的影響考慮不多,也很少涉及已使用產品的回收利用問題。相反,煤礦機械綠色設計就不再使用傳統設計中從搖籃至墳墓的方法,而是重視產品的生命周期,實現產品從搖籃至再現的設計。從煤礦機械設計的內容來看,其主要包括綠色CAD的設計和其一般設計的原則。
(1)煤礦機械綠色CAD的設計當前CAD/CAE技術已經被廣泛應用在工業產品的設計之中,在其具體設計之中,首先要做的是運用CAD技術設計出一種參數化產品的模型,接著運用CAE技術對上述模型進行分析,分析的主要內容是模型結構和模型的強度與剛度,同時還包括對于模型的工藝分析。當前不少三維的CAD軟件都使用了對CAE的集成方式,其好處是可以借助此類模型,以及單獨CAE軟件對煤炭機械工作環境進行模擬,對其強度和剛度以及抗沖擊能力進行模擬性試驗。借助CAD/CAE技術可以達到少用紙或者不用紙的效果,可以實現各個部門對零件模型的共享。另外CAD/CAE技術搭建平行設計平臺,進而增強產品設計的效率,從而也使得設計周期的縮短和對產品進行綠色分析成為可能。
(2)應遵循的主要原則①選材的原則煤礦機械的綠色設計在其選材過程中需要注意以下原則:第一,優先選擇的原則,其主要選則的對象是可再生的材料和回收材料,能降解的材料等。第二,能夠進入針對材料環境的負擔情況進行分析的數據庫,或者是相應專家研究的系統,對與之相關的環境數據和相關知識展開相應的研究,以便為相應的評價體系可以提供相關理論信息,此評價體系主要涉及材料環境兼容性能和協調性方面的內容。第三,加強對材料綠色特性的評價方法進行研究,其具體內容是指從原料至成品和從成品至產品,同時還有從產品至報廢物資,主要是此三個過程中所涉及能源和資源,同時還有其環保性能內容的評價等。②設計中的可拆卸原則煤炭機械實現有效回收利用非常重要的一個原則就是可拆卸性,其具體指的是產品在設計階段就將其可拆性作為產品設計目標之一。煤炭機械的產品有機體積龐大和加工復雜,零件眾多和結構復雜的特點,因此在其設計之前就應該充分考慮其結構因素,以此來增強其產品可拆卸的性能。具體來講,煤礦機械類產品可拆卸的內容主要有拆卸產品和拆卸工藝,同時還包括拆卸系統等內容。而煤炭機械的綠色設計過程需要遵循的原則主要包括:容易拆卸和分開,盡可能的對拆卸過程中的工作量進行降低,對零部件多樣性和產品預測結構進行降低。此外還有一種減少拆卸的工具種類與簡化其操作程序的方式,就是在其拆卸的部位減少其緊固件的數量,從而在拆卸時可以達到省時和省力的效果。再次,煤礦的機械產品在其材料選擇上需要便于分類和分離,在產品的設計中需要選用的材料種類要少,同時要考慮到所選材料之間的兼容性。③設計中的可回收利用性就煤礦機械的可回收與再利用來講,其主要是指在產品設計過程之中,需要充分地考慮多種因素,主要包括零部件的回收可能性和價值大小,零部件回收處理方法和其結構工藝的性能。通過對以上問題的周密考慮,以此來確保其相關產品的零部件和其再利用的性能得到保障,所以這種過程對環境的污染將會非常小。而就煤礦機械類的產品來講,其能夠回收和再利用的性能主要包括了可以實現循環利用的材料和標志,可以實現回收利用的工藝和方法,可以實現回收處理的結構工藝和經濟性能。④設計中產品的成本最低原則綠色設計產品的成本分析和傳統的成本分析有所不同。由于煤礦機械產品在其綠色設計的初期就已經開始開始對其產品再次利用的性能展開考慮,所以對其成本分析的過程中充分地考慮到其污染物替代和產品拆卸,產品的重復利用和環境中的成本等內容。但就煤炭機械活動而言,其與環保費用相關的內容也能對產品成本的差異產生重要影響。而在綠色設計決策的過程中,成本分析是一項非常重要的內容,以此來保證其設計產品不僅具有良好的綠色效果,而且能夠使其成本降到最低。
2有關煤礦機械綠色設計和制造的技術與實例
(1)煤礦機械綠色設計和制造的技術綠色制造的技術指的是在產品制造的過程中,建立在產品產本和功能以及質量的前提下,運用能夠綜合考慮環境與資源因素的一種制造技術,當前CAD/CAE技術和無切播的技術,以及超高速的加工技術和新刀具的技術都得到了迅速發展,上述技術的運用大大降低了產品制造的人力投入和資源投入,也對廢棄物的排放有降低作用,運用此類技術可以實現煤礦機械的綠色制造圓滿完成。①虛擬制造虛擬技術屬于軟件技術的一種,這種技術的發明把CAD/CAE技術以及CAM技術與生產管理的聯系變得更加緊密,其最終能夠提供一種強有效的仿真和建模環境,從而讓產品規劃與設計,以及產品的制造和裝配都能實現網絡化,同時還能對產品生產過程給予必要支持。虛擬制造的概念與內涵主要包括虛擬開發和虛擬生產,同時還囊括了虛擬企業的內容。此處所講虛擬制造的技術主要指的是虛擬性生產。把虛擬制造的技術融進煤炭機械的生產之中,能夠在很大程度上提高生產效率與產品的質量,縮短試制與實驗的流程,減少企業生產的成本。②煤礦機械相應產品再制造工程再制造的內涵,指的是其用機電產品的全壽命周期的設計與管理作為指導,從而實現使廢舊的機電產品在性能方面得到提升的目標,建立起優質、節能、高效、環保、節材的準則,運用先進技術與產業化的生產這種方式,對廢舊的機電產品展開修復與改造,對這一系列的技術措施與工程活動進行總結,就是產品再制造。再制造并不是指對廢棄物的簡單利用,實際上是用先進成熟的表面的工程技術作為支撐,能夠同時實現準確地恢復尺寸和顯著提升其性能的目的,最關鍵的是資源利用的效率要高,對于能源的消耗要少,達到節能環保的目的。
(2)礦機械綠色設計和制造的案例下文將以懸浮式液壓支柱(其結構見圖2)綠色設計和制造為例,展開對煤炭機械綠色設計和制造的分析,如圖2所示,其所采用的原理屬于柱塞懸浮式的原理,所以其支柱安穩性能和承載力,同時還有抗偏載的能力都有較大程度的提升。另外此種設計的支柱與當前單體的支柱相比,其重量可以減輕15%還多,并且其使用的過程也非常簡單。此外由于其工作行程的增大,其支柱的回收率也得到很大提高。從圖中我們可以看出,三用閥處于手把體上,所以其不會因為活柱升高而升高,其操作的安全性能較高。通常液壓支柱所采用工藝是鎳-磷鍍層的工藝,水平較為先進,其工作的介質有井下水,所以可以確保煤礦工作的環境和地下水免受污染。圖中所示設備主要采用綠色設計的方法展開設計,其主要運用懸浮式和密封漲緊的原理,所以就使支柱的各種性能都得到了提高,這就展現出綠色設計先進性的一面。就其綠色設計的成本來講,圖中所示設備的結構非常簡單,所以就達到了大幅度地降低成本的效果,此外由于其零部件得到減少,也使其產生故障的概率得到了大幅度的降低。另外一方面,其產品的綠色設計中拋棄了傳統的理念,也就是先污染后治理的理念,其在工程設計中最大程度地降低了其產品對于環境的污染。而就單體支柱來說,因為其工作介質是乳化液,所以其給煤礦工作的環境和地下水帶來了一定的污染。但是圖中設備主要運用井下水為工作介質,這樣就可以避免乳化液污染環境。最后,圖中所示設備無焊縫的設計也在很大程度上降低了此過程之中有害的氣體對于人體的危害。其所有的連接都是用方鋼絲進行連接,其安裝過程與拆卸過程十分便利,有利于維修過程的展開。該述的事例說明了煤礦機械的綠色設計和制造不僅有利于產品技術性能的提高和成本的降低,而且能夠減少對環境的污染,社會和環境效益也較為良好。
3結語
1、綠色特性
(1)產品的綠色性
綠色集成制造的目的首先是生產綠色的產品,這是綠色集成制造的關鍵環節。只有生產的產品是綠色的才能保證產品的包裝、運輸、營銷、實用、回收等各個環節的綠色性和順利進行。
(2)技術的綠色性
技術的綠色性,一方面能夠保證生產產品的綠色性,另一方面使生產的過程綠色性,從而保證生產人員的健康水平,體現企業以人為本的管理理念。技術的綠色性是說,采用的技術是成熟的、綠色的,在生產過程中不會產生有損員工健康的物質。
(3)過程的綠色性
綠色集成制造包括綠色設計、綠色材料、綠色技術、綠色生產、綠色包裝、綠色運輸、綠色使用、綠色回收等過程,在這個過程中要保證其綠色性。盡量最大化利用資源、減少環境的污染。
2、集成特性
(1)綠色集成制造的領域集成
綠色集成制造涉及制造領域、環境領域、資源領域和信息技術領域,綠色集成制造就是這幾個領域的交叉和集成。
(2)綠色集成制造的技術集成
綠色制造是綠色材料、綠色設計、綠色工藝、綠色包裝、綠色運輸、綠色使用、綠色回收等多種技術的使用集成,歸納起來主要應考慮“六綠”問題。
(3)綠色集成制造的效益集成
綠色集成制造成功實施,不僅是給企業帶來顯著的經濟效益的行為,更是經濟效益、社會效益和生態效益的綜合集成,將是一個“三贏”的過程,因此綠色集成制造是可持續戰略實現的有效途徑。
(4)綠色集成制造的信息集成
綠色集成制造系統除了涉及普通制造系統的所有信息及其集成考慮外,還特別強調與資源消耗信息和環境影響信息有關的信息應集成地處理和考慮,并且將制造系統的信息流、物料流和能源流有機地結合,系統加以集成和優化處理。
(5)綠色集成制造的過程集成
綠色制造所揭示的概念表明,綠色制造覆蓋了產品生命周期的每一過程,每一環節都必須考慮資源,能源的利用和環境影響問題,是基于綠色考慮的全生命周期集成。
(6)綠色集成制造的社會化集成
綠色集成制造是一個復雜的系統工程,需要全社會的參與和社會化的集成。企業、產品、用戶三者之間的新型集成關系:企業要真正的實施綠色集成制造,必須考慮產品壽命終結后的回收和處理,這樣才能形成新型的企業、產品和用戶的新型集成關系。
(7)綠色集成制造的功能目標集成
綠色制造的功能目標是多方面的。此功能目標集成模型簡稱TQCSER模型,其中T表示時間,Q表示質量,C表示成本,S表示服務,E表示環境影響,R表示資源消耗。值得注意的是,傳統的制造目標當中不包含目標E和R,而是將其相關功能分布于T,Q,C,S四個目標之中。但隨著科技和社會的進步與發展,一方面,制造業己成為環境問題的主要源頭,另一方面,IS014000的實行使得各國制造業必須重視環境問題。因此,環境目標和資源目標已發展成為與T,Q,C,S同等重要乃至更加重要的功能目標之一。另外,TQCSER模型還表明,T,Q,C,S,E,R是相互關聯的,它們構成了一個綠色集成制造功能目標的有機體系。
3、制造特性
綠色集成制造的主要手段是制造,目的是在盡量利用資源和減少環境污染的前提下進行生產制造活動,創造出產品供人們消費使用,促進社會的發展、提高人們的生活水平,因此制造是十分顯然的主要特性。
二、高耗能污染企業綠色集成制造系統管理
根據綠色集成制造的特點、可持續發展對制造業的要求,可以把綠色集成制造系統的體系機構概括為兩個目標、兩個過程、四項內容。
1、綠色集成制造的兩個目標
綠色集成制造的兩個目標是資源綜合利用和環境保護。這兩個目標的實現是在產品的設計和制造過程中,始終按照綠色集成制造的三項內容要求,對綠色集成制造的兩個過程進行全過程最優控制,合理配置資源,最大限度地發揮制造系統的效用,利用不同技術途徑,最終實現節約資源能源和保護環境的綠色制造目標要求。
2、綠色集成制造的兩個過程
綠色集成制造的兩個全過程控制,一是指具體的制造過程即物料轉化過程中,充分利用資源,減少環境污染,實現具體綠色集成制造的過程。另一個是指在構思、設計、制造、裝配、運輸、銷售、售后服務及產品報廢后回收的整個產品周期中每個環節都充分考慮資源與環境問題,以實現最大限度地優化利用資源及減少環境污染的廣義綠色集成制造過程。
3、綠色集成制造的四項內容
綠色集成制造的內容包括四部分,即采用綠色資源(綠色材料、綠色能源),歷經綠色的生產過程(綠色工藝技術、綠色設計、綠色包裝、綠色生產設備、綠色營銷等),通過過程集成、功能集成和目標集成生產出綠色產品。這四項內容是用制造系統工程的觀點,綜合分析產品生命周期從產品原材料的生產到產品報廢回收處理的全過程的各個環節,系統地解決環境和資源問題。
三、結語
關鍵詞供應鏈;綠色技術合作;影響因素;扎根理論;驗證性因子分析
中圖分類號F273.1文獻標識碼A文章編號1002-2104(2013)06-0149-06doi:103969/jissn1002-2104201306022
綠色技術 (environmentally Sound Technology,簡稱EST)的概念最早是由E.Brawn和D.Wield于1994年提出,它以技術應重視環境保護為理念,幾乎涵蓋了所有與環境相關的技術,得到了各國政府、企業和學術界的高度關注[1]。近年來,我國的綠色技術發展也比較迅速。我國政府于2012年相繼出臺了《國家產業技術政策》、《綠色制造科技發展“十二五”專項規劃》等,明確提出我國要積極采用和發展綠色制造技術和綠色產品。與此同時,隨著發達國家對進口產品的綠色技術貿易壁壘不斷加強,以及國內消費者對于綠色產品的需求不斷加大,企業面臨著空前的環保和技術壓力,企業逐步意識到如果不將綠色技術的開發和使用納入到企業的生產經營管理中,不注重綠色產品的開發,那企業必將在新一輪的綠色競爭中失去優勢[2]。受到單一企業資源和能力的限制,企業通過綠色技術合作方式實現綠色產品的生產和環保要求逐漸成為一種趨勢[3]。單個企業往往僅在整條供應鏈的某些業務環節上擁有優勢,而在另一些業務環節上卻是供應鏈上其他企業占有優勢[4],如果供應鏈上下游企業能夠在各自的優勢環節上展開相互合作,往往可以達到信息共享、合作雙贏甚至多贏的目標[5]。來自國外學者的大量實證研究[6-7]表明,在世界各制造業強國中,供應鏈上下游企業間的合作研發是企業最普遍采用的合作研發模式,也是企業運作最成功的合作研發模式。而在我國,由于供應鏈管理以及綠色技術的相關理念本身發展較晚,導致供應鏈上企業間綠色技術合作尚未引起人們足夠的重視,從現有學術成果來說,關于供應鏈上企業間綠色技術合作研究數量也非常少,本研究以此為立足點,從我國的實際情況出發,探討影響我國供應鏈上下游企業間綠色技術合作的主要因素,力求為企業及政府部門制定相關政策提供理論參考和現實依據。
1文獻綜述
目前,學術界對于綠色技術的概念尚未統一,不同的學者從不同方面給出了不同理解[8],在以往學者研究的基礎上,本研究將企業間綠色技術合作定義為:“由兩個或者兩個以上的企業通過提供不同的生產資源和技術專有知識,共同研究和開發能夠節約資源、避免或者減少環境污染、改善環境的技術或者環境管理活動”。與一般的技術相比,綠色技術更加注重“綠色”和環保的概念,對于企業而言,其環保效益往往要大于其帶來的經濟效益。
綜合現有文獻,發現以往的研究多集中在研究供應鏈上企業間一般技術的影響因素,如Francis[9]認為促使制造商采取與供應商合作生產新產品的主要因素主要分為三類:即環境壓力、社會和工業法規以及組織選擇。Roberto Fontana[10]發現企業本身的規模也極大影響了它與伙伴的技術合作傾向,同時企業本身對于外部環境的開放程度也對企業間的技術合作產生重要影響。馬士華[11]提出供應鏈中的核心企業(占主導地位的企業)的影響力(企業規模及其在行業中的影響)、拓展力(產品開發能力和產品導向能力、產品的市場占有率)、可信任感(商業信譽)、可參與度(主導產品結構)、吸納力(經營思想與合作精神)對提高供應鏈的整體運作具有重要影響,尤其對于形成供應鏈戰略伙伴關系影響最大。羅煒和唐元虎[12]把企業參與合作創新的動機歸納為三個方面:與研究開發有關的合作動機,與技術學習和技術獲取有關的合作動機,以及與市場進人有關的合作動機;并進一步將研究合作動機分為技術協同效應、基礎研究、降低風險、共同承擔開發成本以獲得規模優勢、改善企業對技術成果的獨占性、縮短創新周期六個因素;將技術學習合作動機分為獲得合作伙伴的經驗型知識和技能、技術轉移兩方面。袁立科[13]提出在研發合作形成過程中,主體間相互信任的影響更為重要。張漢江、陳聲益[14]影響供應鏈合作技術創新績效的主要因素有企業間知識的相關性、聯合問題的解決能力、內部協調能力以及利益共享和風險共擔等四個主要方面。王建華和聞燕[15]借用古諾模型的變換與討論, 對企業研發合作的動因問題進行了較為深入的分析, 得出了企業開展研發合作不僅是共攤費用、共擔風險、共享成果的需要, 同時也是企業為了獲得生產階段的競爭優勢,以及研發中的先發優勢的一個重要手段等相應結論。陳丹[16]通過一項對山東省科技型中小企業的問卷調查顯示,影響企業參與合作的障礙因素主要有防止技術溢出問題、合作脫節問題、專利產權與利益劃分問題、中小企業缺乏長遠發展的戰略考慮、合作的持久性問題五個主要因素。壽涌毅[17]從四個維度概括了影響企業間研發和生產合作的影響因素,分別是企業因素、技術與 生產因素、環境因素和合作伙伴因素。李玲[18]從企業資源和能力理論的角度,將影響企業由非合作創新轉向合作創新的影響因素歸納為:產品替代、技術溢出、信息共享和技術研發難度。綜合國內外現有研究成果,本文將目前針對企業間技術合作影響因素歸納為以下五個維度,分別是政府的相關政策、企業外部壓力、企業本身的技術行為、技術本身的特征以及合作方的信任和溝通關系。
宿麗霞等:企業間綠色技術合作的影響因素:基于供應鏈角度
中國人口·資源與環境2013年第6期
2實證研究
扎根理論是一種基于歸納的定性分析技術,能夠有效的從現象和資料中提煉理論,從而創建或豐富既有的理論體系[19]。與傳統指標體系構建的方法相比,該理論克服了傳統研究方法指標來源缺乏科學支撐的缺點,注重從以往研究成果和現實的訪談資料中提取指標,使指標更具代表性和現實性。其研究流程如圖1所示:
圖1扎根理論研究流程
Fig.1Grounded theory study process
在綜合考慮我國行業綠色技術發展特點的基礎上,該研究選取了家電、汽車、電子以及機械制造等行業制造企業作為研究對象,采用了問卷調查和深度訪談兩種方式。在深入企業訪談和對以往文獻分析梳理的基礎上,運用扎根理論和三級編碼識別出5大類22個主要因素,編碼舉例如表1所示。
2.1因素識別
經過編碼后可初步得出5大類22個主要影響因素。最后由來自家電和汽車生產企業的高級管理人員6名、來自北京理工大學管理與經濟學院的資深教授4名,共10名專家組成了一個研討小組,對22個因素指標進行分析把關,刪掉了 “消費者對綠色技術產品的需求”“上下游企業間的熟悉程度”“上下游企業間的距離”等題項,最后將5大類修訂為17個因素指標。具體如表2所示。
2.2問卷的發放
問卷調查的時間是2012年3-8月,問卷的發放方式主要采用了兩種:一是現場發放;二是網絡發放。現場發放對象主要為北京理工大學MBA和EMBA班、長江商學院MBA和EMBA班同學等,發放問卷200份,回收問卷42份,回收率21%,剔出無效問卷6份后,有效問卷為36份。通過企業網站、企業名錄等方式選取了68家相關行業企業作為調研對象,并通過E-mail、QQ等現代網絡工具進
行網絡發放。網絡發放方式共發放問卷500份,回收217份,回收率為43.4%,按照同樣答題率要求,剔除無效問卷38份,得到有效問卷179份。本次問卷調查共得到有效問卷215份,問卷有效率為30.7%。從國內的社會學研究情況來看,問卷的回收率通常都在20%以下,因此本研究30.7%的有效問卷回收率尚屬正常。因為本研究涉及的內容需要對企業發展情況有較全面了解的人才能填答,所以本問卷要求填寫者為企業的主要管理者,然而這不僅增加了問卷回收的難度,也增加了收回問卷的無效比例。測量項的衡量指標問題選項采用5分Likert量表,用數字5代表被調查者對問題中描述狀況從完全不符合到完全符合的意見,1代表“完全不符合”,5代表“完全同意”。問卷內容包含本文研究所建立模型的各個變量,總共17個變量分為5個部分。表3為測量樣本基本特征。
2.3影響因素指標的信度分析
信度分析又稱可靠性分析,是一種測度綜合評價體系是否具有一定的穩定性和可靠性的有效分析方法。檢驗結果表明,本問卷中各個影響因子的測量量表信度系數均大于0.7,同時各題目的總體相關系數也遠大于0.35,因此保留了所有題項,并對其進行驗證性因子分析。
2.4驗證性因子分析
與傳統的統計分析方法相比,驗證性因子分析(CFA)可以一次對多個因變量進行處理;同時還允許自變量和因變量含有測量誤差,在估計出因子關系的同時,可以估計整個模型的擬合優度。所以該研究采用驗證性因子分析的方法對影響因素結構進行檢驗。結果表明,模型的各項指標均達到判斷標準,說明修正后的模型具有良好的擬合度。修正后的模型如圖2所示。
從模型中可以看出,供應鏈上下游企業間綠色技術合作與5個變量之間的解釋系數均通過置信度為99%的t檢驗,達到顯著水平。說明我國供應鏈上下游企業間是否
圖2CFA測量模型圖
Fig.2Measurement model of CFA
注:Law為政府政策因素;TE為行業綠色技術環境;TL為企業綠色技術行為;TP為綠色技術特征因素;PR為對供應鏈上下游企業的依賴
開展綠色技術合作確實受到企業實施綠色技術行為、綠色技術特征、外部技術環境壓力、供應鏈上下游企業間依賴關系以及政府相關政策5個因素的影響,模型得到很好的驗證。
3結果分析
對驗證性因子分析的結果進行討論,可得出以下主要結論:
(1)企業本身的綠色技術行為對于供應鏈上企業間綠色技術合作的解釋系數較大,為0.90,說明企業本身的綠色技術發展戰略、高層管理者的支持、企業對綠色技術的投入等是直接推動供應鏈上企業間開展綠色技術合作的首要原因。這與絕大多數學者的研究結論是一致的。企業需要有明確的環保目標,加大對綠色技術研發行為的投入,才能進一步推動企業進行綠色技術的研發和合作,這就要求企業管理者要有綠色的環保意識。同時企業建立嚴格的綠色技術專利保護制度,相應也就減少了技術外漏和溢出的可能性,也是推動企業與供應鏈上下游企業間開展綠色技術合作的重要原因。因此,通過政策宣傳和相應法規的制定,提高企業管理者的綠色意識,激發企業的綠色技術開發能動性,同時政府要加快建立綠色技術專利申請的便利通道,使企業的綠色技術成果能夠得到保護,這樣企業才能放手進行綠色技術合作和共同研發。
(2)綠色技術本身的成本、難度對于供應鏈上企業間的綠色技術合作解釋系數分別為0.87,這與現有多數研究成果也保持一致。企業出于減少綠色技術研發的成本,降低綠色技術開發的難度,縮短綠色技術開發周期等因素的考慮,實施供應鏈上企業間綠色技術合作,以達到上下游企業間共同分擔成本、同時彌補技術上的缺陷,互取優勢,達到整個供應鏈的經濟和環保效益的雙贏。
(3)外部技術環境壓力的解釋系數為0.85,略小于前兩個指標,說明供應鏈企業面臨著行業綠色技術發展的壓力也極大促使供應鏈上企業間綠色技術合作行為的產生。目前,國家對部分重點污染的行業制定了相應的綠色技術標準,如煤炭、化工、鋼鐵等行業,這些綠色技術指標的制定極大助推了企業開發和實施相應的綠色技術,另外一方面,來自同行業競爭者的綠色技術壓力以及消費者對綠色技術產品的需求日益增大,出口企業面臨著嚴格的綠色技術貿易壁壘,都不同程度上促使企業實施綠色技術開發及聯合開發的行為。
(4)供應鏈上下游企業間的依賴關系的解釋系數分別為0.82,說明供應鏈上下游企業間依賴關系對于供應鏈上企業間綠色技術合作關系的形成也具有重要作用,這與現有絕大多數學者的研究結論也基本吻合。本研究在對相關企業管理人員的訪談過程中,也注意到:“對于供應商的生產和技術情況較為了解”,“技術上具有互補優勢”,“較易建立合理的合作機制”
等等是出現頻率比較高的語句,分析其原因:供應鏈上下游企業往往面臨著相同的行業綠色技術標準,同時技術上多存在互補性,這為綠色技術的合作奠定了良好的技術基礎,同時上下游企業間在日常的信息溝通上比較頻繁,對于彼此的商業信譽較為熟悉,這又為綠色技術的合作奠定了良好的信任基礎。因此,供應鏈上企業間縱向綠色技術合作也成為目前被企業采用較多的綠色技術合作方式。
(5)從統計結果可以看出,政府對于供應鏈上企業間綠色技術合作的相關政策對于供應鏈上企業間的綠色技術合作的解釋系數為0.71,與其他因素相比,該解釋系數最小。這充分說明了我國目前針對企業間綠色技術合作的鼓勵政策還沒有發揮到實質性的作用。這與目前很多學者將政府的財政補貼、稅收優惠等相關政策作為企業間開展技術合作的首要原因的研究結論有一定差距。
4總結
隨著供應鏈管理理論和綠色技術發展理論的興起,供應鏈上企業間綠色技術合作成為目前企業間開展綠色技術合作的主要方式之一。國內外一些著名的制造企業,如寶鋼、格力、大金、東風汽車、惠普等等,都已經同其供應商和下游制造商建立起綠色技術合作關系。
該研究對我國主要制造行業供應鏈上下游企業間的綠色技術合作情況進行了深入的調研,應用扎根理論和驗證性因子分析了影響其合作的主要因素,得出以下主要結論:企業綠色技術發展策略對于推進綠色技術合作行為具有決定性作用,這與策略行為理論觀點相一致,該觀點提出,供應鏈上企業間綠色技術合作是為了獲取供應鏈整體綠色競爭優勢,提高供應鏈整體競爭實力。供應鏈上企業間綠色技術合作能夠有效降低單個企業開發的成本和難度,合作雙方在資源的使用、信息的交流程度以及零部件生產供應方面都有密切聯系,長期而穩定的合作關系極大降低了綠色技術合作的交易成本,這也是雙方選擇合作的重要原因。制造行業面臨著日益嚴峻的環保壓力,隨著環保法律、行業綠色技術標準的不斷出臺,消費者對綠色技術產品的呼吁日益提高以及綠色產品的國際貿易壁壘,迫使企業需要大力發展綠色技術,重視和增強同其它企業的綠色技術合作開發。資源依賴理論認為,企業之間合作關系形成的原因是雙方具備相互依賴的資源稟賦,并且相互依賴的資源創造的價值要超過單一資源所創造價值的簡單加總。本研究實證結果驗證了該觀點,結果表明在技術使用上具有較強相似性和兼容性的供應鏈上下游企業間更容易達成綠色技術合作。政府政策對于推動供應鏈上企業間綠色技術合作的作用尚未得到真正體現。從現實情況來看,目前政府對于企業實施綠色技術的研發和合作仍缺乏明確的財政支持,尚未真正從政策上帶動企業參與綠色技術的積極性。雖然目前針對某些行業綠色技術產品實施補貼,如2010年6月起,我國陸續在深圳、杭州、北京、上海、長春、合肥6個城市試點對私人購買新能源車進行補貼,其中插電式混合動力車最高補貼5萬元,純電動車補貼6萬元。2012年6月1日起我國繼續對消費者購買節能空調、平板電視等最高可享受400元節能補貼等政策。但是多是出于擴大內需、刺激消費的動機。因此,政府應該加大包括政府補貼、政府采購、政府貼息(用財政收入或債券收入)、稅收優惠、貸款或提供擔保、抵免所得稅等政策對企業綠色技術開發及聯合開發的支持,真正發揮政府對企業實施綠色技術研發和合作的引導作用。
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關鍵詞:面向環境制造;綠色設計
引言
現代制造業的快速發展在給人民物質生活水平帶來巨大便利的同時,也給人們賴以生存的自然環境造成了極大危害,是引起當前環境惡化的主要原因之一。據統計,全球制造業每年約產生不少于55億噸的無害廢物和7億噸的有害廢物。
我國自改革開放以來通過吸引外商投資方式,同時兼具有廉價勞動力和原材料資源等特點吸引了世界大批制造業流入我國,使得制造業得到迅猛發展,我國已赫然成為世界級制造大國,然而發達國家工業化過程中導致的環境污染也逐漸顯現,使得自然環境急劇惡化,當前的資源緊缺、水質污染、垃圾污染等一系列問題已日益嚴重。在人類對環境保護日益重視的今天,我們必須尋求新型可持續性制造發展方式,尋求制造業發展與環境相協調的最佳平衡點,面向環境產品制造技術即是在此需求下被人們提出并逐漸得到認可。
1.面向環境產品制造相關概念
1.1 概念
面向環境制造(MFE),也稱環境意識制造(ECM)或綠色制造,它是在保證產品功能、質量的前提下,綜合考慮環境影響、資源利用效率的現代制造模式,它借助各種先進制造技術使產品在設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢及回收處理的整個生命周期中不產生環境污染或環境污染最小化,資源利用率最高,能源消耗最低,實現企業經濟效益與社會效益的協調優化。是人類可持續發展的基礎,是制造業未來的發展方向。
區別于傳統制造模式,面向環境制造模式實現了產品生命周期的真正閉環,它從產品的設計、制造、使用一直到產品報廢回收的整個壽命周期對環境影響最小,資源利用率最高,以系統的觀點考慮產品環境屬性,改變以前的末端處理的環境保護辦法,對環境保護從源頭抓起,并考慮產品的基本屬性,使產品在保證產品應有的基本性能、使用壽命、質量等特性的同時要滿足環境目標的要求等。
1.2 原則
根據面向環境制造定義,結合制造業產品設計及制造過程,面向環境制造具有以下內涵:1) 優良的環境友好性,即產品在生產過程中對環境無害或影響甚小,這就要求企業在生產過程中選用清潔的原料,清潔的能源,清潔的工藝過程,生產清潔的產品。2)最低限度地使用材料資源。綠色產品應盡量減少材料的使用,盡量避免使用有毒、有害材料。這就要求在設計產品時,在滿足產品功能的前提下,盡量簡化結構,科學選材,并使零件材料最大限度地回收再利用。3)最大限度地節約能源。生產過程中所耗能源最少,盡量選取清潔能源。
2.企業實施綠色制造技術的方法及途徑
企業實施綠色制造的關鍵是技術設計及企業的管理,采用雙管齊下的方法使得面向環境化生產滲透于企業產品的整個制造過程,并持續不斷的改善創新,使環境化制造的水平不斷提升。
2.1企業管理
(1)企業領導必須接受這樣的觀點,推行綠色制造可以降低風險,改善企業形象并提高企業的經濟效益,并有明確的承諾,倡導在企業中始終貫徹與實施綠色制造的精神與理念,如果推行綠色制造沒有得到企業領導的強調與重視,要完全實施綠色制造的機會就很小,或者難以落到實處。
(2)建立相關環境保護體系、文件,重視全員綠色意識教育。以便于在開展各項活動中兼顧環境影響。使企業員工能夠針對產品生命周期全過程中伴隨的環境問題進行正確識別,并積極采取措施加以預防和有效處理,使環境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。
(3)轉變觀念,樹立良好的環保意識。實現從“資源浪費型”向“資源循環型”消費觀念的轉變,改變企業的經營觀念和消費者的消費觀念。
(4)職能部門角色的變化。在企業設立環保部門,主導并開展企業經營活動中的環境政策方針的貫徹,定期對企業環境體系進行審查,實施過程進行環境體系評價,指導企業生產經營活動中的環境化活動運行。財務部門需更新核算方法,采用包括環境成本、環境風險和環境效益全成本核算法。生產部門及時進行物料、庫存控制和廢棄物分離,加強廢物審計,及時發現污染源,并反饋環保部門采取整改措施。營銷部門需更新經營策略,建立回收廢棄產品渠道,讓用戶接受綠色產品并協助解決環境污染問題。
(5)教育與培訓。現有的企業對員工的教育培訓缺少在關于環境保護的內容,力度不足,為促進綠色制造的順利實施,管理部門需指定效應的培訓方案以提高企業職工的環境意識和環保知識水平。
2.2綠色設計
綠色設計是綠色制造技術的核心,是融產品的質量、功能、壽命和環境于一體的系統設計方法。在設計之初就應在產品生命周期的各個環節都考慮產品的環境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為一個重要的指導原則。在設計過程中使產品結構設計、材料選擇、制造工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協調,各階段和整體設計方案、分析評價結果及時進行信息交流和反饋,從而在其設計研發過程中及時改進,使產品設計達到最優化。
(1)結構設計。結構設計的原則是在滿足產品的使用功能、質量等要求的前提下盡量簡化產品結構,使得產品用原材料盡可能減少、加工工藝簡單、易于制造且制作過程耗能低、容易回收再循環使用等特點。
(2)材料選擇。指在產品設計的選材上盡量使用綠色環保材料,選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開發綠色材料,并建立綠色材料庫;二是設計選材時要注意經濟效益與社會效益相協調。
(3)制造工藝設計。綠色工藝是指在產品加工過程中盡量節約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產密不可分。綠色工藝主要還應從技術入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案。如現在的精確成形、干式切削、準干式切削、生產廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術。
(4 )綠色處理。綠色處理是指上一個生命周期報廢的產品通過有效的回收又進入下一個生命周期的循環中。為了便于產品的綠色處理,一是設計之初就要考慮產品的材料和結構設計,如采用面向拆卸的設計方法、模塊化的設計方法;二是發展綠色再制造技術,如再制造加工、過時產品的性能升級等。
3.結束語
在大力倡導環保主題的今天,基于可持續發展觀點的面向環境制造技術是一種以保護環境和資源優化為目標的現代制造模式。它符合人類與環境相協調發展的時代主題,未來有著廣闊的發展前景。
參考文獻:
[1] 劉志峰,張雷,等. 環境意識制造[M]. 北京:人民郵電出版社,2010
關鍵詞:工程機械 再制造 綠色經濟 資源
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)003-041-02
1 概述
再制造是指以產品全壽命周期設計和管理為指導,以優質、高效、節能、節材、環保為目標,以先進技術和產業化生產為手段,按照新產品制造標準,來修復或改造報廢產品的一系列技術措施或工程活動。工程機械作為中國機械行業發展的一種排頭兵產業,其再制造領域的先鋒作用正愈發重要。大力發展工程機械再制造產業,不僅可以有效降低資源能源消耗、減少廢棄物排放,而且有利于轉變傳統“開采-冶煉-制造-廢棄”的線性增長模式,發展成“資源-產品-廢棄物-再生資源”的循環經濟模式。
綠色經濟自上世紀90年代產生以來,便迅速得到了發達國家以及廣大發展中國家的認可與推崇,成為經濟發展的最新形式。綠色經濟以效率、持續、和諧為發展目標,以其強大的邏輯力量推動全球經濟轉變,發達國家普遍轉向了綠色經濟,在傳統經濟向綠色經濟轉變中實現結構增長以及產業升級改造,而且“綠色經濟”既是指一個國家的國民經濟,又是指一種產業領域經濟。
2 工程機械再制造在中國發展的可行性分析
工程機械再制造在中國雖然起步較晚,基礎并不深厚,但是面對中國市場,工程機械再制造具有普遍優勢與獨特優勢。首先,其普遍優勢表現在以下三個方面:(1)工程機械由于其獨特的工作環境,大多為重型或超重型機械設備,其構件大型化、對其實現再制造可以更顯著地實現資源循環利用。(2)工程機械相對于其余精密的裝備行業機械,其結構相對簡單,再制造所進行的拆解、清洗、檢測、修復翻新等步驟更易實現。(3)工程機械經過再制造后附加值更高。放眼國內,工程機械的再制造具有其獨特優勢。首先是市場的可行性。目前我國設備資產總量已達幾萬億元,14種主要機型工程機械保有量達290萬臺。而且全國80%的在役工程機械超過保質期,這樣就使得工程機械每年額定的報廢數量完全可以滿足工程機械再制造市場的原料供應。再者,技術的可借鑒性。由于再制造技術在國外起步早,技術也相對成熟,像卡特彼勒,在這一方面具有成熟的導向作用。其中主要技術是先進表面技術和復合表面技術,我國相關技術已有一定基礎。
3 工程機械再制造對綠色經濟實現的促進作用
“綠色經濟”也被稱為“生態經濟”,它是以市場為導向,以傳統產業為基礎,以生態環境建設為基本產業鏈,以經濟與環境的和諧為目的而發展起來的經濟形式,是產業經濟適應人類新的需要而表現出來的一種狀態。如果說傳統的產業經濟是以破壞生態平衡、大量消耗資源與能源為特征的一種損耗式經濟,那么綠色經濟則是以維護人類生存環境、合理利用資源與能源為特點的一種平衡式經濟(見圖1)。
圖1 傳統制造模式向外綠色再制造模式的轉化
我國已針對綠色經濟逐步制定了相關的發展規劃。一方面,通過環境規劃引導產業結構調整,發展循環經濟,使經濟綠色化;另一反面,以工程機械再制造產業為代表,其適應綠色經濟產生,卻又在實踐結果上推動綠色經濟的深入發展,對其具有不可替代的促進作用。下面將從幾個方面來進一步剖析工程機械再制造對綠色經濟實現的推動作用。
3.1 節約資源與加工能耗
據最新數據顯示:2012年我國進口原油2.7億噸,增加6.8%,上漲5%,石油對外依存度達58%左右;進口煤2.9億噸,同比增加29.8%,中國將很可能在未來5至6年超越美國成為世界第一大石油凈進口國。持續增長的資源進口逐步偏離了發展綠色經濟的初衷。然而,再制造卻在資源節約方面發揮了巨大的可行性作用。據美國Argonne國家實驗室統計:新制造1臺汽車的能耗是再制造的6倍,新制造1臺汽車發動機的能耗是再制造的11倍,新制造1臺汽車發電機的能耗是再制造的7倍。從這可知,過渡到工程機械領域,對廢舊機械產品進行再制造可減少對原生資源的開采,減輕我國人均資源匱乏的壓力,滿足經濟可持續發展需要。例如制造與再制造發動機的能耗比較。
3.2 保護環境的“友好型”產業
工程機械的再制造不僅在資源方面可緩解過度需求的壓力,同時,在解決目前中國面臨的環境保護方面的壓力更有顯著的作用。同樣以發動機為例,發動機的再制造可以使原機85%的價值得到循環利用,大大減少了生產過程中的環境污染。再制造也催生了采用先進的技術和現代生產管理,實現了技術改造,使得再制造后的產品可以適應更嚴格的污染物排放標準,減少溫室氣體排放。
3.3 具有顯著的經濟效益
綠色經濟綜合性強、覆蓋范圍廣,帶動效應明顯,有助于推動經濟走出危機“泥淖”和實現經濟“穩增長”。而工程機械的再制造是這一模式之下的重要的一環,其經濟效益將是制勝關鍵。首先在于,再制造的產品將使得成本大大降低,表要表現在能夠降低能源成本、材料成本、制造加工成本。機械的再制造能夠有效地回收在第一次制造過程中注入的各種附加值。機械產品上的的鋼鐵、有色材料零部件90%以上可以回收利用,節省材料約70%。美國2002年再制造產業的年產值為GDP的0.4%。我國2020年GDP預計達到40000億美元,如果以美國2002年再制造的水平作為我國2020年目標,則再制造產業年產值將達到160億美元,這對我國經濟的助推作用不言而喻。
3.4 可滿足不同市場需求
我國工程機械市場的產品構成大致可以分為新品、二手機、“翻新”機和再制造產品四種類型。通過開展以再制造為主要形式的工程機械資源化,可以為人們提供物美價廉的產品。如再制造發動機,其質量、使用壽命達到或超過新品,并有完善的售后服務,而價格僅為新機的50%左右。再制造的產品可以緩解一部分中小企業的采購壓力,經過合理的調配,不同的市場需求得到良好的滿足,使得資金流向更有價值的方向,以培育新的經濟增長點。
4 結束語
加快推廣工程機械再制造產業是培育新的經濟增長點。工程機械再制造作為新興產業,在中國雖然還沒有大規模發展,但是,依據該產業自身的獨特優勢,在中國發展綠色經濟的背景之下,在不久的將來必將完全融入中國的經濟發展之中,構成中國循環經濟的重要支撐要素。
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