綠色制造——成就可持續(xù)發(fā)展之路

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1 引言

環(huán)境問題是當(dāng)今全球人類面臨的一個(gè)重要問題。特別是20世紀(jì)80年代以來，環(huán)境問題正逐漸成為人類社會(huì)中的重大問題，環(huán)境污染與生態(tài)破壞El益普遍，并不斷惡化，甚至已經(jīng)威脅到了人類的生存。比如2007年5月，我國南方的“藍(lán)藻事件”，太湖的污染備受關(guān)注。在此次水危機(jī)中，數(shù)百萬無錫市民無法正常飲用自來水。

傳統(tǒng)制造業(yè)是將可用資源通過制造過程轉(zhuǎn)化成可供人們使用和利用的工業(yè)用品或生活消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。長期以來，人們追求的目標(biāo)是降低成本，提高產(chǎn)量或獲取最大的利益，很少考慮生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的影響和破壞作用。生產(chǎn)者把原材料制造成產(chǎn)品，產(chǎn)品使用后報(bào)廢棄入環(huán)境，在工業(yè)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的使用過程中，向環(huán)境排放大量的廢氣、廢水和廢渣等，這些物質(zhì)是主要的環(huán)境污染物。

環(huán)境己經(jīng)日益成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素，各國政府為企業(yè)制定了越來越嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，消費(fèi)者也表現(xiàn)出對(duì)環(huán)境管理的極大關(guān)注。有鑒于此，如何使制造業(yè)減少資源消耗和盡可能少地產(chǎn)生環(huán)境污染是21世紀(jì)制造業(yè)面臨的重大問題。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，世界各國普遍采用了。綠色”戰(zhàn)略，即在產(chǎn)品生命周期全過程中．采用綠色技術(shù)，其中包括綠色設(shè)計(jì)，綠色工藝、綠色包裝、選用綠色材料等。

為此21世紀(jì)的制造業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)，貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已勢在必行。

2 綠色制造的概念

綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝．運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源效率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化⋯。

目前綠色制造的研究思路主要集中在：(1)從產(chǎn)品壽命周期的角度出發(fā)，考慮制造全過程的技術(shù)和管理，(2)從制造模式的角度來看待綠色制造·(3)從環(huán)境和資源的角度來看待制造。

由此看出．綠色制造具有廣義的內(nèi)涵。它首先有1個(gè)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，即保護(hù)環(huán)境和最有效地利用有限的資源。還包括2個(gè)層次的全過程控制，一是集體的制造過程，即物料轉(zhuǎn)化過程中，充分利用資源，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)具體綠色制造的過程，另一是指在構(gòu)思，設(shè)計(jì)、制造、裝配、運(yùn)輸、銷售、售后服務(wù)及產(chǎn)品報(bào)廢后回收的整個(gè)產(chǎn)品周期中每個(gè)環(huán)節(jié)均充分考慮資源和環(huán)境問題，以實(shí)現(xiàn)最大限度地優(yōu)化利用資源和減少環(huán)境污染的廣義綠色制造過程。

綠色制造的產(chǎn)物是綠色產(chǎn)品，綠色產(chǎn)品是在其生命周期全程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高，能源消耗最低的產(chǎn)品。即綠色產(chǎn)品應(yīng)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，不產(chǎn)生環(huán)境污染或使污染最小化，同時(shí)有利于節(jié)約資源和能源，且這一特點(diǎn)應(yīng)貫穿于產(chǎn)品生命周期全程。

3 實(shí)施綠色制造的措施

3．1加緊綠色制造關(guān)鍵技術(shù)的研究

3．1．1綠色材料的研究合理選擇綠色材料是實(shí)現(xiàn)綠色制造的前提和關(guān)鍵因素之一。綠色制造原材料的選擇要求材料要在滿足一般功能的前提下，具有良好的環(huán)境兼容性，即人們要盡量選用無毒、低能耗、少污染材料，選用可再生材料及可回收材料．以提高資源利用率和減少對(duì)環(huán)境的影響。

3．1．2綠色設(shè)計(jì)的研究：綠色設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品全部生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品節(jié)能性，可拆卸性、長壽命、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等環(huán)境屬性。綠色設(shè)計(jì)的基本思想就是要在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響達(dá)到最小⋯。綠色設(shè)計(jì)是從可持續(xù)發(fā)展的高度審視產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)階段按照全生命周期的觀點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析與評(píng)價(jià)，消除潛在的、對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，力求形成“從搖籃到再現(xiàn)”的過程。

3．1．3綠色制造T藝的研究：綠色制造工藝就是盡量采用原材料和能源消牦少、廢棄物少、對(duì)環(huán)境污染小的工藝方法。

機(jī)械加工中的綠色制造工藝：

3．1．3．1少無切削工藝：利用精密鑄造、冷擠壓、直接沉積等成型技術(shù)，從接近零件形狀向精密成形、仿形發(fā)展，用自由成形制造代替切削加工，這樣節(jié)約了傳統(tǒng)毛坯制造時(shí)的能耗、物耗．也節(jié)約了大量的原材料，同時(shí)也縮短了生產(chǎn)周期。

3．1．3．2干式切削工藝干式切削就是在加工過程中不使用冷卻潤滑油的加工方法。這樣可以消除加工時(shí)切削液帶來的大量的污染問題，獲得潔凈無污染的切屑，節(jié)省了大量的切削液，同時(shí)也省去了處理切削液造成污染的大量費(fèi)用。

3．1．3．3先進(jìn)的制造技術(shù)采用先進(jìn)的現(xiàn)代制造技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)綠色制造的有效途徑。如精益生產(chǎn)(LP)、敏捷制造(AM)、虛擬制造(VM)和數(shù)字制造(DM)等。

3．1．3．4噪聲的消減和控制f8·9l機(jī)械制造車間特別是鍛壓車間，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲是環(huán)境污染的一個(gè)大問題，因此必須對(duì)噪聲加以控制和消減。技術(shù)措施有：做好飛輪等剛轉(zhuǎn)體的動(dòng)平衡；在軸承和軸承座之間加彈性襯套，采用熱模鍛壓力機(jī)，淘汰蒸汽錘鍛壓力機(jī)；在壓力機(jī)產(chǎn)生噪聲的主要部位加蓋隔聲罩t采用具有油減震器的無沖擊模架等等。

3．1．4綠色包裝的研究：綠色包裝是指采用對(duì)環(huán)境和人體無污染，可回收重用或可再生的包裝材料及其制品的包裝。首先必須盡可能簡化產(chǎn)品包裝，避免過度包裝。使包裝可以多次重復(fù)使用或便于回收。且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。在重視環(huán)境保護(hù)的世界氛圍里，綠色包裝在銷售中的作用也越來越重要。

綠色包裝技術(shù)就是從環(huán)境保護(hù)的角度優(yōu)化產(chǎn)品包裝方案，使得資源消耗和廢棄物產(chǎn)生最少。綠色包裝技術(shù)主要研究包裝材料選擇、改進(jìn)包裝結(jié)構(gòu)和包裝廢棄物回收處理三個(gè)方面。

3．1．5產(chǎn)品使用及其用后處置的研究主要集中在延長產(chǎn)品的使用周期和減少使用中的能源浪費(fèi)及環(huán)境污染。面向節(jié)省能源的設(shè)計(jì)有利于減少產(chǎn)品使用中的能源浪費(fèi)及環(huán)境污染。德國聯(lián)邦環(huán)境署研究表明德國家庭和辦公室消耗的電力，至少有11%是披處于待機(jī)方式的設(shè)備消耗掉。美國能源部估計(jì)，美國每年要為待機(jī)的電視機(jī)和錄像機(jī)支付約10億美元的電費(fèi)。待機(jī)功耗已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛醺視。因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，對(duì)其使用造成的能源消耗問題應(yīng)給予足夠的重視。目前對(duì)家電類產(chǎn)品的待機(jī)功耗問題，人們已研究了新型開關(guān)電源和“綠色芯片”，它們以綠色設(shè)計(jì)為目標(biāo)，可以使許多電源在轉(zhuǎn)入閑置待機(jī)方式時(shí)功耗大大減少。