机床制造业实施绿色制造的挑战与需求分析

石双山 袁明超

云科智能制造（沈阳）有限公司 辽宁沈阳 110142

机床制造业实施绿色制造的挑战与需求分析

石双山 袁明超

云科智能制造（沈阳）有限公司 辽宁沈阳 110142

中国目前正处于工业化加速的进程中，国家振兴装备制造业的一系列优惠政策将进一步拉动数控机床等高端装备的市场需求。但是我国机床制造业在做大做强发展迅速的同时，也面临着严重的绿色挑战。

制造业；绿色制造

一、机床制造业面临的机遇与绿色挑战

（一）源浪费严重

中国当前的机床制造业资源浪费十分严重，而且机床行业中有大量废旧或闲置的机床设备，其回收和再利用率非常低，在对废旧机床的处理上没有什么实质性的进展。在许多工厂的厂房内，经常可以见到的情景就是满身锈迹斑斑的废旧机床设备，以及大量十几年前甚至几十年前生产制造的旧机床和数控机床与先进的制造加工中心等制造系统设备并存的现象；在许多的机床制造企业中还存在着比较严重的能源和原材料的浪费。

（二）环境污染严重

据统计，我国制造业的能源消耗占我国能源消费总量的60%左右，造成环境污染的排放物有70%以上来自制造业，每年约产生出55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。与此同时，机床行业又是钢铁、电力等高耗能.机床生产过程中的铸锻工艺是典型的高耗能、高污染工艺。对环境造成了极大的危害。

（三）能减排压力巨大

中国的经济增长目前还未摆脱粗放型的增长方式，在经济增长的过程中消耗了大量的物质和能源，对环境造成了巨大的危害。机床制造企业也面临着巨大的节能减排压力，因为机床行业不仅其自身运转过程中由于涉及到铸锻生产，消耗大量能源，造成大量排放，而且从供应链角度来看，机床制造行业消耗大量的钢铁，而钢铁行业又是典型的能耗和排放大的行业。

（四）国际市场绿色贸易壁垒的压力

绿色贸易壁垒主要由绿色环境标准、进口附加税、绿色技术标准、绿色市场准入制度以及消费者的绿色消费意识等内容组成。机床行业同样也面临着来自绿色贸易壁垒的压力，必须革新生产工艺，不仅要重视机床产品的生产性能质量，更要在设计过程中就要考虑机床使用过程及报废处理过程中的环境影响，从而突破绿色贸易壁垒，推动机床行业发展。

二、我国机床制造业实施绿色制造的需求分析

（一）机床绿色设计

传统机床在设计过程中一般只考虑机床的使用性能，即加工范围、加工精度、功能、稳定性等方面，没有或者很少涉及机床的制造和使用过程中的资源消耗情况及其对环境的影响。绿色设计就是这样一种设计方式，它能够实现对产品的绿色要求，绿色设计的目的是克服传统设计方式存在的不足，使得所设计的产品具有绿色特征，即在机床整个生命周期过程中，从产品的概念形成开始，综合考虑到产品的生产制造、使用、回收、重用及处理等各个阶段，以资源消耗和环境影响最小化为目标进行产品设计和制造工艺的设计。

因此，要想达到节约资源和能源，并从根本上防止污染的目标，设计是极其关键的因素，是关键步骤，不能等到产品对环境产生了不良的影响后再采取防治措施，绿色设计的基本思想就是预先设计出防止产品及工艺对环境产生负作用的方法，然后再进行制造。在机床产品的绿色设计过程中，应该充分考虑其从原材料获取到生产制造、运输销售、使用以及回收处理等整个生命周期过程中对环境产生的各种影响，并着重考虑其资源环境属性(资源利用率极高，环境友好性强，具有可拆卸性、可回收性、可再制造性等)。进行设计时，在保证机床产品的功能、使用寿命、质量等目标的同时，满足其环境目标。

（二）机床制造过程

机床制造由多个紧密联系的工艺过程组成，主要包括原材料的制各、毛坯的生产、零部件的加工和热处理、装配调试等单元过程，每个单元过程都涉及物料、能源的输入，产品或中间产品的输出，以及固体、液体、气体废弃物的排放，也就是说每个单元过程因为涉及物流和能流的输入输出，从而不同程度对环境造成影响。

机床制造过程中需要消耗大量的物料和能源。如铸铁和钢材类材料。因为机床床身一般是铸铁或钢材料、其制造过程显然需要消耗大量的铸铁和钢材，同时还要消耗一些燃料能源和辅助物料及能源，如焦炭、煤、电和润滑油等，因此在机床制造过程中，必须控制环境因素，节省原材料、燃料能源，保护自然资源和自然环境。机床生产过程中主要的污染节点包括毛坯制造、粗加工、零件加工、装配和调试等工艺过程。

分析面向机床制造过程的绿色制造实施需求时，需要重点考虑的因素包括减少原材料及燃料能源的消耗，节能节材；固体废物(金属边角料、金属切屑等)要争取做到综合利用；各类锻炼烧炉的废气要达到排放标准；妥善保管和安全使用易燃、易爆品，防止意外事故发生等。充分认识和合理处理各个单元过程的物料和能源消耗信息，可以准确的反映出机床产品在制造过程中资源、能源的消耗特征以及对环境造成的直接和间接的影响，进而为机床企业实施绿色制造提供建议。

（三）机床再制造

废旧机床是一种极具回收和循环利用价值的废旧机电产品，其相当一部分零部件可以在废旧机床性能丧失后循环使用，有些零部件可以经简单修复后重复使用。因此，从节能节材和环境保护的角度考虑，废旧机床在其性能和加工精度丧失后，不能采取简单的报废处理方式直接使其废弃掉，而应该采用现代高新技术对废旧机床进行综合再制造利用，使其性能和功能及加工精度得到有效地恢复和提升，一般来说，再制造机床平均可比购置同样性能级别的新机床节约成本60%～80%。废旧机床再制造在我国有很大市场前景。

三、结论

随着现代社会工业技术的飞速发展，设备更新换代的周期大大缩短，废旧机床并不是不可以使用，而是其技术性能跟不上了社会工业发展的速度，尤其是普通机床，已经越来越满足不了现代加工工艺及劳动生产的需要，亟须对设备进行更新换代，并且对原有闲置的设备进行回收处理。所以，废旧机床产品的再制造与功能提升是符合当下生产发展需要以及环境保护的一种可持续发展模式。

[1]中国环境年鉴[M].中国环境年鉴出版社,1997.