绿色制造环境下的机械制造工艺研究

孙凤

摘要：近年来，机械制造行业在为人类带来便利的同时，同样对生存环境产生了严重的污染。为了避免并消除制造行业经济恶性发展后果，绿色制造行业应运而生。文章对绿色制造的含义与主要内容进行了分析，阐述了绿色制造环境下机械制造工艺的类型，最终提出了推广绿色制造工艺的重要途径。

关键词：绿色制造环境；机械制造工艺；清洁制造；环境意识制造；无浪费制造 文献标识码：A

中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2016）20-0090-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.044

1 绿色制造内涵与主要内容

1.1 绿色制造内涵

所谓的绿色制造，也被称作清洁制造、环境意识制造、无浪费制造。传统的制造业主要是把可用的资源在实际的制造过程有效地转化成为人们使用与利用的工业产品或者是生活消费品产业。绿色制造是产品在原料冶炼、毛坯制造、选择材料或者是设计、生产以及包装和使用、维修直至报废回收这一完整生命周期阶段，需要对环境与资源等多种因素进行全面考虑，并保证资源消耗量最低，保证不会对环境造成严重的污染，保证企业的经济与社会效益的协调优化，形成一种现代制造模式。

1.2 绿色制造理念内容

绿色制造对产品的开发、制造与活动对于环境产生的影响进行充分地考虑，进而在生命周期当中合理地减少产品对于环境所产生的不利影响，有效地提升资源的利用效率。其中，绿色制造主要的内容有七部分：机械绿色设计模型建立、选择机械材料、机械产品可拆卸性能的设计、机械产品可回收性能的设计、成本设计、数据库与知识库的设计、使用安全保护设计。以上是对绿色制造理念内容的简单概括，是重要的基础，同时也是将绿色制造作为根本原则，并且对机械产品整个生命周期中技术、经济性能以及环境等多种因素的综合性考虑，进而使得机械产品对于企业、用户与社会的功用得到提升，降低产品对于环境的不利影响，承担其企业的重要责任，更好地实现企业的可持续发展。

2 绿色制造环境下的机械制造工艺类型

基于传统机械制造工艺技术，逐渐发展并产生了绿色制造工艺技术，与此同时，和材料科学以及控制技术、表面技术等多种先进技术予以结合，并形成制造工艺技术，其先进性特点十分突出。而在绿色制造工艺技术中，包括以下三种工艺类型：

2.1 资源节约型

这种工艺技术就是在实际的生产过程中，对工艺流程予以简化，有效地节省原材料的消耗量。这样一来，就可以在设计与工艺两个方面节省资源。其中，在设计的过程中，可以适当地减少零件的数量或者是减轻其自重，对产品设计的合理优化能够有效地提升原材料的利用效率。而在工艺角度，可以对毛坯制造技术予以优化，另外，还有新型特种加工技术与干式加工技术等应该进行改进，进而有效地节省材料的消耗。

2.2 能源节约型

在实际加工的过程中，必然要消耗一定能量，而其中的一部分能够转化成有用功，有大部分的能量会转化成其他的能量形式，最终消耗掉，但是所消耗的能量同样会存在不同的有害损失。那么怎样才能够合理地降低消耗能量所造成的有害损失，已经成为当前加工中需要及时解决的问题，其中选择使用低能耗的工艺或者是降耗等多种方法都是当前比较常见的方法。

2.3 环保型

从本质上来讲，生产过程同样是输入和输出系统，在向系统输入加工过程中所需的要素时，系统不仅会输入最终的目标产品，同时，也会输出危害环境或者是操作人员的物质，像噪声或者是废气等。而这里提到的环保型工艺技术，则是在工艺设计过程中进行综合性地考虑，并且防止污染产生，与此同时，还增加了末端的治理技术。

3 基于绿色制造理念的机械制造工艺

3.1 原材料的选用原理

在机械制造过程中，原材料的选择是较为重要的，不仅要重视原材料的质量，还要注重原材料的绿色理念，原材料与环境是都能够具有更好的协调性，能否满足相应绿色制造需求，在原材料的选择工作中，相关采购人员应该注意如下三点：首先，在选择原材料的时候，要对其进行仔细的观察与研究，查看是否与环境兼容，保证原材料中没有毒害物质，不会对人们造成辐射伤害，同时还要注意原材料能否对环境产生良好的保护作用，尽量将产品的废弃成分降至最低，最大程度节约相关资源，重视产品回收效率，为资源可持续发展奠定坚实的基础；其次，原材料的污染性要小，在提升原材料绿色制造效率的基础上，降低材料成本，提升经济效益；最后，原材料可以选择回收的材料，最好应用可再生的资源，提升资源的利用率，使国家得到长远发展。

3.2 选取先进技术

3.2.1 快速制造技术。快速制造技术是利用三维数据将原材料塑造成实际形状，与传统技术相比，快速制造技术可以减少较多的制造程序，不需要各种道具等制造工具的辅助，这就使得在制造过程中，省去很多环节，不仅节约制造时间，而且减少各种零件的应用，降低了制造支出和制造难度，对机械制造行业的发展产生较为有利的影响，同时还可以在一定程度上减少对环境的污染，符合绿色制造的相关要求。

3.2.2 自由成型技术。近年来，我国工艺技术发展速度较快，新兴成分较多。传统的切削工艺技术是对原材料进行各种加工，在切削过程中会出现较多的废弃物，对绿色制造的发展造成较为不利的影响。然而，自由成型技术的应用可以使零件加工废弃物减少，生产出来的零件可以在实际生活中直接应用，在一定程度上降低了成本支出。

3.3 绿色切削技术

目前，虽然已经将自由成型技术应用在加工过程中，但是还会出现较多不足之处，难以满足加工需求，这就需要切削技术的辅助才能更好地完成加工项目，传统的切削技术材料浪费较多，不符合绿色制造理念的要求，所以绿色切削加工技术就成为加工首选，无需使用成本较高的切削液，可以采用干、湿式切削技术，或是低温切削技术，可以降低对环境的污染，减少资源的使用，使制造成本降至最低，为其发展奠定良好基础。虽然绿色切削技术可利用性较强，但仍然需要对传统切削技术中切削液的应用进行研究，保证能够在开发新兴技术的基础上，对传统技术加以完善，使制造事业能够得到更好的发展，传统技术不会被遗弃。

4 全面推广绿色制造工艺的具体途径

在实际的机械制造过程当中，整个过程包括产品设计与生产维护等多个环节都会出现资源消耗，并且对环境造成严重污染。所以为了更好地实现绿色制造工艺，一定要站在多个角度，对机械制造过程中的绿色制造工艺予以完善，进而积极地贯彻落实机械制造中的绿色制造理念。

4.1 绿色设计思路的有效开发

绿色设计也同样被认为是一种生态设计或者是环境设计，而且还有人将其称为生命周期设计与环境意识设计等。其主要注重的是产品寿命、质量、环境以及功能等多方面的初期设计工作。其中，需要对环保问题予以综合性考虑，并且将环境保护当作基本原则，进而对绿色设计思路进行深入开发。而绿色设计的系统性特征十分明显，而且其中所涉及到的范围也十分广泛，有工艺设计、使用维护设计、材料的选择和结构设计等多种设计内容。所以一定要采取系统设计才能够保证生产商在实际生产之前，对产品的设计及生产、甚至是使用、维护和回收等多个环节更加了解与熟悉，保证在实际生产的过程中能够对生产细节予以重视和关注。同时在各环节设计有效配合的同时，还能够保证生产商对问题予以及时发现，进而将潜在的危险提前排除，针对不足的地方予以及时地完善和改进，有效地实现资源的节约和能耗的减少，达到保护环境的最终目的。

4.2 选择使用绿色原料

在机械制造的过程中，实际选择使用的原材料对于绿色生产目标的实现具有决定性的作用。其中绿色制造应该保证材料选择的绿色化，不仅需要具备一定的适用性，同时也应该保证与制造工艺的特性相吻合，同环境之间形成一种协调关系。这样，在能够保证绿色材料标准的情况下，可再生材料与回收材料是最佳选择。另外，需要选择使用低成本与低污染的材料，保证能够同环境实现兼容，进而更好地开展绿色生产的基础性工作。

4.3 积极引进绿色的工艺技术

在实际生产产品的时候，需要以技术为出发点，进而有效地降低生产过程当中能源的消耗，并缓解环境污染的情况，所以一定要选择使用耗能不高且耗材较少的加工工艺技术，这样就能够减少环境污染，并且废气量不大，最终确保绿色生产的开展。现阶段，在我国机械制造行业的生产过程中，比较常用的绿色工艺包括干式切削、快速原型制造以及生产废物再利用等。

4.4 产品的绿色处理

所谓的绿色处理，具体指的就是产品在实际使用并报废以后，需要利用回收再生产的这种形式来制造新的产品，是一种全新的处理方法。而且绿色处理比较注重经过处理以后的产品质量，所以在设计初期，生产商就应该对产品回收利用和再生产的问题予以全面考虑，并且在实际设计的过程当中添加方便回收并且再生产的一种结构设计，不断增加技术的投入力度，深入研究再生产技术，保证产品实现绿色处理。

5 结语

综上所述，在生态工业发展的过程中，绿色工艺的作用十分重要，能够为社会的可持续发展提供有力的保障，所以很多生产制造的管理层对其予以了一定的重视。而绿色工艺是新兴的概念，其中也存在诸多不足之处，需要进行改善和调整。所以，政府与企业以及科研院校等需要实现合作与配合，对绿色制造的跨学科性以及多目标性予以全面、深入的研究，保证其在理论与技术方面得到长足的发展。文章对机械制造过程中的绿色制造工艺进行了阐述与分析，希望能够为机械制造行业的绿色发展提供有价值的理论依据。

参考文献

[1] 侯铁丰.绿色制造环境下的机械制造工艺研究[J].商情，2011，（30）.

[2] 秦志光.浅谈绿色制造理念下的机械制造工艺[J].装备制造技术，2012，（11）.

[3] 刘旭.论绿色制造与新型机械制造工艺[J].才智，2011，（12）.