機(jī)械工業(yè)綠色技術(shù)研究

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1綠色制造技術(shù)的內(nèi)容

（1）綠色設(shè)計(jì)

在綠色制造實(shí)施問(wèn)題中，綠色設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。綠色設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品及其壽命的全過(guò)程的設(shè)計(jì)中，充分考慮對(duì)資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)，優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計(jì)因素，使得產(chǎn)品及其制造過(guò)程對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小。綠色設(shè)計(jì)又稱為面向環(huán)境的設(shè)計(jì)。其基本內(nèi)涵包括：

1）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，產(chǎn)品的基本技術(shù)性能屬性與環(huán)境資源屬性、經(jīng)濟(jì)屬性并重，且環(huán)境資源屬性優(yōu)先，相互協(xié)調(diào)發(fā)展；

2）在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮產(chǎn)品在使用廢棄后的可拆性和回收利用性；

3）提出了產(chǎn)品設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)企業(yè)在環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源方面應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，即對(duì)大宗工業(yè)產(chǎn)品，企業(yè)不但要生產(chǎn)產(chǎn)品，同時(shí)，還應(yīng)在可能的范圍內(nèi)，承擔(dān)產(chǎn)品回收和再利用的義務(wù)；

4）它是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念的發(fā)展和創(chuàng)新，體現(xiàn)了人類對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)科認(rèn)識(shí)的深化。

（2）綠色材料

綠色材料是指在制備、生產(chǎn)過(guò)程中能耗低、噪音小、無(wú)毒性并對(duì)環(huán)境無(wú)害的材料和材料制品，也包括那些對(duì)人類、環(huán)境有危害，但采取適當(dāng)?shù)拇胧┖缶涂梢詼p少或消除的材料及制成品。選擇綠色材料是實(shí)現(xiàn)綠色制造的前提和關(guān)鍵因素之一。選擇綠色材料的具體原則是：

1）優(yōu)先選用可再生材料，盡量選用回收材料，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；

2）盡量選用低能耗、少污染的材料；

3）盡量選擇環(huán)境兼容性好的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射特性的材料。所用材料應(yīng)易于再利用、回收、再制造或易于降解。

（3）綠色工藝

采用綠色工藝是實(shí)現(xiàn)綠色制造的重要一環(huán)，綠色工藝與清潔生產(chǎn)密不可分。綠色工藝是指清潔工藝，是既能提高經(jīng)濟(jì)效益，又能減少環(huán)境影響的工藝技術(shù)。它要求在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)必須兼顧削弱或消除危險(xiǎn)廢物及其他有毒化學(xué)品的用量，改善勞動(dòng)條件，減少對(duì)操作者的健康威脅，并能生產(chǎn)出安全的與環(huán)境兼容的產(chǎn)品。綠色工藝的實(shí)現(xiàn)方式包括：

1）改變?cè)牧贤度?，回收產(chǎn)品的再利用以及對(duì)原材料的就地再利用，特別是在工藝過(guò)程中的循環(huán)利用；

2）改變生產(chǎn)工藝或制造技術(shù)，改善工藝控制，改造原有設(shè)備，將原材料消耗量、廢棄物產(chǎn)量、能源消耗、健康與安全風(fēng)險(xiǎn)以及生態(tài)的損壞減少到最低程度；

3）加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境資源使用以及空氣、土壤、水體和廢物排放的環(huán)境評(píng)價(jià)，根據(jù)環(huán)境負(fù)荷的相對(duì)尺度，確定其對(duì)生物多樣性、人體健康、自然資源的影響評(píng)價(jià)。

（4）綠色包裝

選擇綠色包裝材料已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，各種包裝材料占據(jù)了廢棄物的很大一部分。廢棄的包裝材料的處置給環(huán)境帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān)，尤其是一些塑料和復(fù)合化工產(chǎn)品，很多是難以回收和再利用的，有的降解周期可達(dá)上百年，給環(huán)境帶來(lái)了極大的危害。因此，產(chǎn)品的包裝應(yīng)摒棄求新、求異，應(yīng)簡(jiǎn)化包裝，選擇無(wú)毒、無(wú)公害、可回收或易于降解的材料及可反復(fù)利用的產(chǎn)品。并且應(yīng)改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少重量，也可以達(dá)到改善包裝，降低成本并減少對(duì)環(huán)境的不利影響。

（5）回收利用

產(chǎn)品的綠色處理即回收，在其生命周期中占有重要地位，正是通過(guò)各種回收策略，產(chǎn)品的生命周期形成了一個(gè)閉合的回路，最終通過(guò)回收又進(jìn)入下一個(gè)生命周期的循環(huán)之中。其中包括：重新使用、繼續(xù)使用、重新利用和繼續(xù)利用。為了便于綠色處理，在設(shè)計(jì)中要主要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如針對(duì)拆卸的設(shè)計(jì)方法。只有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段就考慮報(bào)廢后的拆卸問(wèn)題，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最終的高效回收。綜上所述，綠色制造是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的體現(xiàn)，也就是說(shuō)，綠色制造是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。說(shuō)明綠色制造是制造業(yè)發(fā)展的必由之路，它將使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生巨大的變化，可為持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供重要的保證。

2綠色制造發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

（1）綠色制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，世界上掀起一股“綠色浪潮”，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)，并列入世界議事日程，制造業(yè)將改變傳統(tǒng)制造模式，推行綠色制造技術(shù)，發(fā)展相關(guān)的綠色材料、綠色能源和綠色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等基礎(chǔ)技術(shù)，生產(chǎn)出保護(hù)環(huán)境、提高資源效率的綠色產(chǎn)品，如綠色汽車、綠色冰箱等，并用法律、法規(guī)規(guī)范企業(yè)行為。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，那些不推行綠色制造技術(shù)和不生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的企業(yè)，將會(huì)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰，使發(fā)展綠色制造技術(shù)勢(shì)在必行。

（2）國(guó)外現(xiàn)狀與趨勢(shì)

國(guó)外不少國(guó)家的政府部門已推出了以保護(hù)環(huán)境為主題的“綠色計(jì)劃”。1991年日本推出了“綠色行業(yè)計(jì)劃”，加拿大政府已開始實(shí)施環(huán)境保護(hù)“綠色計(jì)劃”。美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)也推出類似計(jì)劃。目前，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，除政府采取一系列環(huán)境保護(hù)措施外，廣大消費(fèi)者已熱衷于購(gòu)買環(huán)境無(wú)害產(chǎn)品的綠色消費(fèi)的新動(dòng)向，促進(jìn)了綠色制造的發(fā)展。產(chǎn)品的綠色標(biāo)志制度相繼建立，凡產(chǎn)品標(biāo)有“綠色標(biāo)志”圖形的，表明該產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用以及回收的整個(gè)過(guò)程都符合環(huán)境保護(hù)的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，并利于資源的再生和回收，這為企業(yè)打開銷路、參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了條件。如德國(guó)目前已有60種類型3500個(gè)產(chǎn)品授予環(huán)境標(biāo)志，法國(guó)、瑞士、芬蘭和澳大利亞等國(guó)家于1991年對(duì)產(chǎn)品實(shí)施環(huán)境標(biāo)志，日本也于1992年對(duì)產(chǎn)品實(shí)施環(huán)境標(biāo)志，新加坡和馬來(lái)西亞也在1992年開始實(shí)施環(huán)境標(biāo)志。目前已有20多個(gè)國(guó)家對(duì)產(chǎn)品實(shí)施環(huán)境標(biāo)志，從而促進(jìn)了這些國(guó)家“綠色產(chǎn)品”的發(fā)展，在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得更多的地位和份額。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前世界上“綠色產(chǎn)品”比例大約為5％~10％，再過(guò)10年，所有產(chǎn)品都將進(jìn)入綠色設(shè)計(jì)家族，可回收、易拆卸和循環(huán)利用。也就是說(shuō)，在未來(lái)10年內(nèi)綠色產(chǎn)品有可能成為世界商品市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。

（3）國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的進(jìn)展

我國(guó)在國(guó)家科學(xué)技術(shù)部和有關(guān)部門的支持下對(duì)綠色制造技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究與探索。目前已完成了“清潔生產(chǎn)技術(shù)選擇與數(shù)據(jù)庫(kù)的建立”、“綠色設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策研究”等專項(xiàng)研究。圍繞機(jī)械工業(yè)中九個(gè)行業(yè)對(duì)綠色技術(shù)需求和綠色設(shè)計(jì)技術(shù)自身發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了調(diào)研，在國(guó)內(nèi)首次提出適合機(jī)械工業(yè)的綠色設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展體系，同時(shí)還進(jìn)行了車輛的拆卸和回收技術(shù)的研究，并且開展了“環(huán)境綠色技術(shù)評(píng)價(jià)體系的研究”，以環(huán)境保護(hù)綠色技術(shù)評(píng)價(jià)體系為研究載體，建立制造業(yè)的綠色概念、描述方法和評(píng)價(jià)體系。在許多大專院校相繼開展了全生命周期建模等綠色設(shè)計(jì)理論和方法的系統(tǒng)研究、針對(duì)汽車開展可回收性綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的研究、廢棄工業(yè)品回收研究工作、機(jī)械產(chǎn)品可回收設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)及回收指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的研究、以及清潔化生產(chǎn)系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)及實(shí)施策略的研究等專項(xiàng)課題，并取得一定進(jìn)展。國(guó)內(nèi)已形成了一支從事綠色制造技術(shù)研究的專業(yè)隊(duì)伍，為我國(guó)發(fā)展綠色制造技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

（4）我國(guó)“十二五”期間綠色制造技術(shù)的發(fā)展任務(wù)

在《機(jī)械工業(yè)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》中提出：要加速發(fā)展綠色制造技術(shù)及節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品優(yōu)化升級(jí)?！笆濉眹?guó)家科技計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域中提出，將加強(qiáng)綠色制造基礎(chǔ)理論與共性技術(shù)的基礎(chǔ)研究，其中包括綠色制造基礎(chǔ)理論、產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)與安全服役基礎(chǔ)理論的研究。并加強(qiáng)綠色制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)、基于全生命周期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具應(yīng)用、綠色生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)與裝備、制造過(guò)程碳效優(yōu)化技術(shù)、產(chǎn)品壽命預(yù)測(cè)與安全服役關(guān)鍵技術(shù)、低碳烯烴及衍生物關(guān)鍵工藝、技術(shù)及裝備等前沿技術(shù)研究。形成應(yīng)用開發(fā)及集成示范模式，即行業(yè)、區(qū)域綠色制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范。同時(shí)，《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》的，使高端裝備制造業(yè)概念成為領(lǐng)銜“十二五”規(guī)劃的關(guān)鍵字眼。“十二五”期間，發(fā)展高端裝備制造業(yè)的總體思路是面向我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求，其中綠色制造是重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一?！笆濉睍r(shí)期，我國(guó)既面臨著重大的發(fā)展挑戰(zhàn)，也擁有前所未有的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)家“十二五”規(guī)劃的首要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，推動(dòng)綠色革命，創(chuàng)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，全面降低能耗，減少溫室氣體排放，促進(jìn)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型。綠色發(fā)展不僅僅是國(guó)家的重要發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)也是中國(guó)積極參與國(guó)際治理、提供國(guó)際公共物品的主要途徑之一。“十二五”規(guī)劃的整體思路就是以綠色發(fā)展為基本要求，要把生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為主要的發(fā)展思路和基本原則，促進(jìn)綠色發(fā)展，建設(shè)綠色中國(guó)?？梢哉f(shuō)，“十二五”規(guī)劃是中國(guó)的首個(gè)綠色發(fā)展規(guī)劃。綠色發(fā)展和生態(tài)建設(shè)，在總體設(shè)計(jì)上包括五個(gè)方面的戰(zhàn)略內(nèi)涵，即建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)氣候適應(yīng)型社會(huì)、實(shí)施國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略，總體成為“十二五”規(guī)劃期間的綠色規(guī)劃設(shè)計(jì)。總之，“十二五”規(guī)劃是中國(guó)綠色現(xiàn)代化的重要起點(diǎn)。全球氣候變化，不僅是全球的最大挑戰(zhàn)，也是我國(guó)未來(lái)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)，我們需要積極地參與這項(xiàng)綠色工業(yè)革命，并為人類做出貢獻(xiàn)。