绿色制造是必然选择

绿色制造是必然选择

绿色制造不仅仅是生产过程的节能减排，还包括其产品的绿色节能。

王喜文工信部国际经济技术合作中心中国智造与工业4.0研究所所长，九三学社中央科技委委员

环境污染、生态破坏、资源能源日趋匮乏已经成为人类社会共同面临的严峻挑战，解决这些全球性社会问题，实现可持续发展已经成为人类的共识。“节能减排”、“绿色低碳”、“淘汰落后产能”俨然是当今社会的热门词汇。正因为如此，许多国家正孕育发生的新一轮工业革命均将绿色制造视为未来制造业四大重点内容之一——即绿色化与全球化、智能化、网络化。

工业4.0的愿景——解决能源消费等社会问题

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该计划对我国的绿色制造发展有着积极的借鉴作用。

在工业化进程中，每个国家都不无例外地遭遇过经济发展、资源利用和环境保护之间的失衡, 德国亦是如此。20世纪60~70年代德国跻身世界经济强国之列，但同时也破坏了自然环境。因此，自20世纪70年代以来，节能减排成为德国发展工业经济的一项基本国策。

资料显示，自1994年起，德国政府把科技政策的支持重点集中在发展环境保护技术和能源技术上, 出台了很多新的能源和环境政策。20世纪90年代以来，德国的能源消耗在经济增长的同时不断下降，逐步解决了工业化过程中的污染问题，环境质量得到明显改善，实现了经济发展模式的转变。尽管如此，根据德国能源署的数据显示，2010年工业占德国总能耗的比率仍然高达16%。

为进一步促进低碳发展，德国政府尤其是工业部门一直以来积极致力于解决环境与能源等全球性问题。为此，德国制造业从设计前端开始就保证产品的质量符合顾客的要求，在生产过程中提高能源效率，降低各种生产成本，把技术革新放在重要位置。德国产品的质量很高，以产品的全寿命周期来计算，能耗和碳排放都很低。这就保证了德国制造工业强有力的竞争性，能对其他国家构成竞争力。在制造业中，德国始终紧抓思维创新、技术创新、质量保障、服务顾客等重要因素，因此从单个产品的能源消耗和碳排放来讲也是最低。

“工业4.0”战略体现了德国政府对环境与能源问题的重视。随着工厂的智能化，不仅能够大幅提 升生产效率，还能够解决现代社会的各种问题。例如，能源消费问题：通常，工厂在生产间歇期间，为了确保生产设备处于随时可以运转状态，消费着大量能源。未来，如果能够根据工厂的实际作业情况，实时对能源供给进行调整，就能够总体上减少能源的大量消费。

实现从制造工艺的绿色化到制造产品的绿色化，任重而道远 。 CNSphoto供图

未来的智能制造也要有效运用新一代信息技术手段，从采集和分析能耗信息、识别问题、管理运营和改变耗能不良习惯等四个环节，实现能耗的科学管理。

智能制造能耗管理的四大环节

制造业生产过程中采用了大量的大功率用电设备，由于生产设计能力与实际能力、工艺及生产管理之间往往存在一定的变化，所以部分设备运行效率低下，存在巨大的节能空间。未来的智能制造也要有效运用新一代 信息技术手段，从采集和分析能耗信息、识别问题、管理运营和改变耗能不良习惯等四个环节，实现能耗的科学管理。

收集和分析能源信息。只有通过对设备自身的行为监测，才更有可能对其设备能耗做出调整。只有通过密切关注能源的消耗情况，才更有可能实现节省的途径。利用能效管理系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式，就可以对制造业企业的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理，通过实时收集能耗数据和各个设备的能耗信息，进行分析并改善那些浪费能源的行为，改进和优化能源平衡，实现系统性节能降耗的管控一体化。

识别问题。能效管理系统，不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。通过能耗的可视化管理，让工厂管理人员能够简单清晰地得到所需要的信息。从而可以迅速找到电力和能源方面的异常情况，避免设备和生产线的停机，并支持可持续发展计划。

管理运营决策。通过持续地对能耗信息进行收集和分析，识别问题，从而有能力对可用性、负载情况、能源间歇和能源消耗进行实时的测量。并按照工厂计划生产，根据需要实时做出调整，确保所有的配电设备都在最优效率的状态下运行。

改变耗能不良习惯。利用可视化软件，工厂工人更容易看出能源在哪些地方被浪费，以及可以在哪些地方实现节省。无论是晚间的生产间歇，还是周末的生产间歇，还是分时段驱动的电机和设备，能源管理系统都可以对这些工厂节能减排举措提供建设性的支持，从而改变耗能的不良习惯。

与此同时，智能能效管理系统也正朝向云计算、定制化发展。在以往单纯提供能效管理系统产品的基础上，能效管理企业开始将云服务、物联网等技术与能效管理深度融合，基于云计算平台面向众多的用户企业提供定制化的能效管理方案。从企业的能源消费模式、能耗设备监控和软件管理平台的配置着手，结合云计算平台采集的海量能效大数据，进行数据挖掘和决策分析，对每个企业用户的能效问题进行综合考量，针对不同企业的问题定制不同的能效管理解决方案，实现能效的提升。

中国制造2025的任务：全面推行绿色制造

我国是世界第一制造业大国，但制造业能源消耗大，污染严重。2012年数据显示，工业占国内生产总值的40%左右，是能源消耗及温室气体排放的主要领域，工业能耗占全社会总能耗的70%以上，单位产品能耗远高于国际先进水平，而单位产值产生的污染却远远高出发达国家。

“工业4.0”4.0用一个词描述就是“智能工厂”，通过互联网等通信网络，使工厂内外的物品与服务相互合作，产生前所未有的价值，形成全新的业务模式。

单位GDP能耗，又叫万元GDP能耗，每产生万元GDP所消耗掉的能源，一般用来反映一个国家经济活动中对能源的利用程度，反映经济结构和能源利用效率的变化。2009年我国单位国内生产总值能耗是德国和日本水平的5倍多，是美国的3倍多；2010年我国单位国内生产总值能耗仍然是世界平均水平的2.2倍，且主要矿产资源对外依存度逐年提高，石油、铁矿石等均已超过50%。

为此，《中国制造2025》中的一项主要任务就是“全面推进绿色制造”。主要包括：

加大先进节能环保技术、工艺和装备的研发力度，加快制造业绿色改造升级；积极推行低碳化、循环化和集约化，提高制造业资源利用效率；强化产品全生命周期绿色管理，努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。

加快制造业绿色改造升级。全面推进钢铁、有色、化工、建材、轻工、印染等传统制造业绿色改造，大力研发推广余热余压回收、水循环利用、重金属污染减量化、有毒有害原料替代、废渣资源化、脱硫脱硝除尘等绿色工艺技术装备，加快应用清洁高效铸造、锻压、切削等加工工艺，实现绿色生产。加强绿色产品研发应用，推广轻量化、低功耗、易回收等技术工艺，持续提升电机、锅炉、内燃机及电器等终端用能产品能效水平，加快淘汰落后机电产品和技术。积极引领新兴产业高起点绿色发展，大幅降低电子信息产品生产、使用能耗及限用物质含量，建设绿色数据中心和绿色基站，大力促进新材料、新能源、高端装备、生物产业绿色低碳发展。

推进资源高效循环利用。支持企业强化技术创新和管理，增强绿色精益制造能力，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。持续提高绿色低碳能源使用比率，开展工业园区和企业分布式绿色智能微电网建设，控制和削减化石能源消费量。全面推行循环生产方式，促进企业、园区、行业间链接共生、原料互供、资源共享。推进资源再生利用产业规范化、规模化发展，强化技术装备支撑，提高大宗工业固体废弃物、废旧金属、废弃电器电子产品等综合利用水平。大力发展再制造产业，实施高端再制造、智能再制造、在役再制造，推进产品认定，促进再制造产业持续健康发展。

4月8日，在国务院新闻办公室举行的政策吹风会上，中国国家标准化管理委员会主任田世宏介绍，中国装备制造加速“对标”国际，力争五年内质量接近国际先进。 CNSphoto供图

积极构建绿色制造体系。支持企业开发绿色产品，推行生态设计，显著提升产品节能环保低碳水平，引导绿色生产和绿色消费。建设绿色工厂，实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化。发展绿色园区，推进工业园区产业耦合，实现近零排放。打造绿色供应链，加快建立以资源节约、环境友好为导向的采购、生产、营销、回收及物流体系，落实生产者责任延伸制度。壮大绿色企业，支持企业实施绿色战略、绿色标准、绿色管理和绿色生产。强化绿色监管，健全节能环保法规、标准体系，加强节能环保监察，推行企业社会责任报告制度，开展绿色评价。

制造工艺的绿色化到制造产品的绿色化

自1998年英国作家出版《绿色消费指南》一书之后，绿色消费成了一种全球性的、现代消费浪潮。所谓绿色浪潮，是指以保护环境和回归自然为主要特征的一种绿色营销活动。其主要特征是：提倡绿色消费观念、营造绿色消费的群体意识。创造绿色消费的宏观环境，培育绿色文化，进行以绿色产品为主要标志的市场开拓。这种绿色消费浪潮，适应了人们保护和改善生态环境、实现全球经济可持续发展的要求，得到了各国消费者的认同，已经为绿色制造奠定了生态基础。

以日本为例，日本政府信息化建设的侧重点主要分为“信息系统开发”、“网络基础设施”以及“高端技术研发”三项。在2011年度的预算中，日本政府首次在这传统的三大领域上又新加两大领域，即“社会系统”与“绿色ICT（信息通信技术）”。并且为“绿色ICT”领域制订的预算也占到了信息化建设全部预算的7%，其规模不可忽视。所谓的“绿色ICT”是指ICT本身的节能，即被称为“Green Of ICT”的领域。与之相反，通过ICT技术实现节能被称为“Green By ICT”。

进而，绿色制造不仅仅是生产制造过程的节能减排，还包括生产出来产品的绿色节能。也就是 Green By Industry与Green Of Industry。实现从制造工艺的绿色化到制造产品的绿色化，我们任重道远。

在新一轮工业革命的历史机遇中转型升级，成为当之无愧的“制造强国”是我们建国百年的宏大目标之一。可以说，中国制造2025提出把绿色制造作为五项重点工程之一，是制造业可持续发展的必然选择。同时，也说明，中国制造业还有很长的路要走，需要我们一起去努力。