绿色制造环境下的机械制造研究

胡博文

（成都四中（石室中学北湖校区）高2019届四班，四川 成都 610000）

工业化的发展推动生产力的不断提高，在知识经济开始崭露头角的21世纪，制造业在国家经济的持续健康发展中扮演着不可替代的角色。中国作为制造业大国，制造业能否实现可持续、高效的长远发展将对我国经济发展产生重大影响。改革开放以来，我国制造业长期处于耗能高、排放多、效率低的粗增长模式，在伴随着经济高速增长的同时，在产品的生产、使用及废弃产品的处理过程中，对环境造成了严重的污染。如何有效解决经济增长与资源浪费、环境污染之间的矛盾，实现我国经济的绿色可持续发展，成为了亟待解决的课题。

1 绿色制造的基本概念

绿色制造是指在保证产品的功能、质量的前提下，综合考虑客户需求、环境影响、资源效率和企业效益的现代制造模式。其目的是使产品在从设计、制造、使用到报废的整个生命周期中对环境造成的污染最小，同时达到资源利用率的最大化以及最低程度的能源消耗。与传统的采用末端处理的方法来降低对环境的污染的产品制造模式不同，“绿色制造”兼顾产品的基本属性与环境目标的要求，考虑和解决产品的原料制备、加工制造、产品报废以及资源的回收利用中的一系列环境问题，同时起到加强各行业间、各行业与社会间的生态联系的作用。

2 国外的发展情况

在多年前国外的部分国家就已提出了以保护环境为核心的“绿色制造”这一概念，并提出了一系列与之相对应的生产模式。早在1991年，日本就推出了“绿色行业计划”，美国、英国、德国、法国等20多个国家已对产品实施了环境标志，此外加拿大政府也已开始实施环境保护的“绿色计划”。除相关政府部门采取的一系列环境保护措施外，消费者热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新趋势，也促进了绿色制造的发展。

3 中国的发展现状

党的第十八次全国代表大会提出“大力推进生态文明建设”，加快转变经济发展方式、提高发展质量和效益，实现绿色发展。第十八届中央委员会第五次全体会议进一步提出“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念。虽然现阶段我国的绿色制造仍存在自主创新能力薄弱、资源能源消耗大、污染重、智能制造水平偏低等问题，但在党和国家绿色发展理念的指导下，终将转变制造业现存的环境污染重的粗放型增长方式，形成合理利用资源、环境友好的绿色发展之路，助力实现我国从制造大国向制造强国的历史性转变。

4 机械制造的发展方式

（1）宣传“绿色制造”。作为生产者，企业应大力宣传“绿色制造”这一概念，使员工从思想上意识到环保的重要性。让“绿色制造”的概念深入人心，让员工在从事产品生产过程中能主动积极认识到环保的重要性，从而使其能够自主做到减少浪费，合理利用资源。

（2）优化“绿色设计”。生产企业在进行产品设计时，应当改变传统的设计理念，充分考虑到“绿色设计”的要求，改变传统生产设计存在的产品质量不佳、耗能高、污染严重的局面。设计者应当考虑到产品工作时的实际效果，综合考虑产品质量、使用期限、回收方式以及环境等方面，在满足消费者需求和保证产品质量的同时，设计出最优化的绿色产品。

（3）选择“绿色材料”。部分传统的生产材料在加工过程中可能对环境造成污染，为了实现绿色制造的目标，生产企业应当选择污染小、能耗低、便于回收的新型环保材料。企业在对生产材料进行选择时，要综合考虑生产成本和生产材料对环境的影响，结合经济和可持续发展的整体考量，进行产品材料的合理选择和配比使用。

（4）采用“绿色工艺”。在机械制造过程中，企业应当积极研发、采用更加环保、低能耗的绿色工艺，通过一定的生产手段，使得产品在加工过程中的资源利用最优，产生的废弃物最少，对环境的不良影响最低。当前我国主要的生产技术包括快速成型技术、爆炸冲压和强磁场冲压工艺技术以及智能制造技术，主要的资源节约型生产技术有干式加工技术、风冷却切削技术和“汽束”喷雾冷却切削技术和废物利用再生技术等。

（5）使用“绿色包装”。产品包装在产品生产中占有很重要的地位，目前常用的包装材料有塑料、木板和纸板，但是这些材料在其生产过程或者回收处理过程中都存在不同程度的环境污染问题。作为生产者，企业可以为生产出的产品使用可降解、便于回收利用的新型环保材料，如淀粉制包装、聚乳酸发泡材料等。

（6）实行“绿色回收”。回收再利用是完成绿色制造的重要过程，对废旧产品的合理回收利用是一种节约资源的有效手段，同时还能够防止污染扩散，促进生产的持续发展。企业在回收再利用产品时，应当进行产品的分类回收整理，同时对一件产品的不同构成部分进行不同的处理，减少污染，促进绿色生产的可持续发展。

5 机械制造的未来发展

（1）生产技术革新。21世纪强调制造业的绿色可持续发展，随着人们对环境保护的日益重视，市场将更青睐于能够生产出资源利用率高、环境友好型产品的企业。在这种发展趋势下，生产者发展绿色制造技术势在必行。相关企业及生产部门将进一步创新绿色制造技术，在目前已有的生产技术的基础上，不断改革发展提高绿色技术的生产水平。

（2）提高现有的制造技术水平。企业及生产者应在现有制造技术的基础上不断创新，将现有的快速成型技术、爆炸冲压和强磁场冲压工艺技术以及智能制造技术等技术进行提升，在可行的情况下，优先选择资源节约型生产技术如风冷却切削技术、“汽束”喷雾冷却切削技术和废物利用再生技术等。

（3）开发新型生产技术。在对传统的生产技术进行改进提升的基础上，生产者还要积极开发新技术，目前较为热门的技术开发方向有：①干式加工技术。干式加工是加工过程中不采用任何冷却液的加工方式，它具有简化工艺、降低生产成本并消除了冷却液带来的废液排放和回收等一系列问题的作用。②纳米技术。纳米技术是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。传统材料通过技术加工得到的纳米材料，其光、电、热、磁性发生改变，具有辐射、吸收、吸附等许多的新特性。纳米技术可生产微型化产品，所需资源少，成本低，对环境影响小。③热加工工艺模拟技术。热加工工艺是在模仿真实的环境下，模拟材料加工的工艺过程，显示材料在加工过程中形状、尺寸、内部组织的演变情况及存在的缺陷，预测其组织性能质量，达到优化工艺设计目的的一门崭新技术。通过这项技术，生产者能有效控制和保证加工工件的质量，减少生产材料的浪费。④近净成形技术。近净成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件的成形技术，这项技术可在满足大批量生产的前提下，大大减少原材料和能源的消耗。

（4）建立符合绿色生产要求的监管机制。建立一个有效的监督机制是保证绿色制造能够可持续发展的重要条件。对于生产者来说，这种监督可以来自于企业内部，同时也可以来自外界。在企业内部建立相关的监督机制，能够加强企业自身的环境保护意识，从产品生产的源头开始就将绿色制造的概念贯彻落实。另外政府及社会公共部门也应当建立相关的监管机制，制定一系列适合本国国情同时符合绿色制造要求的规定，做好产品在生产前、生产中及使用后每一步的监督工作，将生产者的行为纳入社会信用评价体系之中，让企业有法可依，确保绿色制造的健康发展。

（5）促进产学研各部门之间的交流。在绿色制造逐渐进入全球化、智能化的现代社会，机械制造早已涵盖了多学科的内容，这就要求不同学科之间应该加强交流。生产部门应当及时反映在产品生产过程中遇到的技术难点，高校及相关科研单位应着力解决实际生产过程中出现的问题，研发更加绿色环保的新型加工技术。

6 结语

绿色制造要求生产者能够考虑到产品在生产过程中对环境所产生的影响，从而对原有的高能耗、高污染、低产出技术做出改进，促进资源的更合理配置，生产出更加环保的产品。企业应当加大“绿色制造”这一概念的宣传教育，提出更加合理环保的产品设计方案，在生产过程中采用新技术，降低能耗、减少污染，提高生产效率。同时应选择更加便于回收和处理的产品包装材料，并采用合适的方式，对废旧产品进行回收处理。不断发展的绿色制造要求企业要不断创新，在优化改进现有生产技术的同时，还应当研发环保新技术。企业及政府部门也应建立一套完善的监管机制，不同的学科之间也应加强沟通，一线生产者与相关研发单位之间要形成互惠互助的合作关系，解决生产中存在的实际问题，促进新技术的成熟与推广。