基于绿色制造理念下的机械制造工艺

刘杰

【摘 要】 机械制造业为人类带来了财富，同时又对生存环境造成了严重污染。绿色制造就是为消除和避免制造业经济恶性发展的后果，寻求新的发展战略而提出的新概念。分析绿色制造的涵义及主要内容，列举了绿色制造理念下的机械制造工艺类型，提出了推进绿色制造工艺的策略。

【关键词】 绿色制造；制造工艺；对策

【Abstract】 Machinery manufacturing brings wealth to mankind. At the same time， it causes serious pollution to the living environment. Green manufacturing is a new concept proposed to seek new development strategies to eliminate and avoid the consequences of the malignant development of the manufacturing economy. Analyze the meaning and main content of green manufacturing， enumerate the types of mechanical manufacturing processes under the concept of green manufacturing， and propose strategies for advancing green manufacturing processes.

【Key words】 Green manufacturing；Manufacturing process；Countermeasures

机械制造业的迅猛发展为人类的生存与发展提供了巨大的经济来源，同时，机械制造业又对人类的生存环境造成了严重的污染。绿色制造理念是秉承绿色理念，推广绿色技术，完善绿色制度，从源头上解决环境污染问题，推进可持续发展。

1. 绿色制造的内涵及绿色制造理念的主要内容

1.1 绿色制造的内涵。

绿色制造（Green Manufacturing），又称清洁制造、环境意识制造、无浪费制造等。传统制造业是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的产业。绿色制造是指产品从原料冶炼、毛坯制造、材料选择、设计、生产、包装、使用和维修到报废回收等整个生命周期过程中，全面考虑环境和资源因素，对资源的消耗量最少，对环境的污染最小，并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。

1.2 绿色制造理念的主要内容。

绿色制造充分考虑了产品开发、制造及其活动对环境的影响，减小产品在整个生命周期中对环境的负面影响，提高资源利用率。绿色制造的主要内容包括以下几方面：

第一，机械绿色设计建模；第二，机械材料的选择；第三，机械产品的可拆卸性设计；第四，机械产品的可回收性设计；第五，机械产品的成本设计；第六，机械产品数据库和知识库设计；第七，机械产品使用的安全保护设计。以上述七项内容为基础，以绿色制造的原则为根本，综合考虑机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素，提高机械产品对用户、企业、社会的功用，减小对环境的负面影响，肩负起企业责任，实现可持续发展。

2. 绿色制造理念下的机械制造工艺类型

绿色制造工艺技术就是在传统的机械制造工艺技术的基础上，再与材料科学、表面技术、控制技术等新技术相结合的具有先进性的制造工艺技术。绿色制造工艺技术分为：资源节约型工艺、能源节省型工艺和环境保护型工艺三个类型。

2.1 资源节约型的工艺技术。

资源节约型的工艺技术是指在生产过程中简化工艺流程、减少原材料消耗的工艺技术。从设计和工艺两方面着手，实现节约资源。在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件重量、优化产品设计来提高原材料利用率；在工艺方面，通过优化毛坯制造技术、少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等减小材料消耗。

2.2 能源节省型工艺技术。

加工过程中要消耗大量的能量，这些能量一部分转化为有用功，而大部分则转化为其它能量形式而消耗掉。消耗掉的能量总是伴随着各种各样的有害损失。如何减少消耗的能量带来的有害损失是加工过程中亟须解决的主要问题。减磨、降耗或选用低能耗工艺是现阶段采用的主要方法。

2.3 环保型工艺技术。

生产过程是一个输入输出系统，当给系统输入加工过程所要求的各要素时，系统输出最终目标产品外，还会输出对环境、操作者等有影响或危害的物质，如废液、废气、皮渣、噪声等。环保型工艺技术最为有效的方法是在工艺没计阶段全面考虑，积极预防污染的产生，同时增加末端治理技术。

3. 推进绿色制造工艺的策略

机械制造过程中，从产品的设计、生产维护，到报废回收各个环节都会产生资源消耗和环境污染。因此，要想推行绿色制造工艺，就必须从产品的设计、材料选择、工艺技术和产品的处理等方面人手，落实绿色制造理念。

3.1 开发绿色设计思路。

绿色设计也可称作生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计。主要针对产品的质量、功能、寿命和环境等进行初期设计。充分考虑环保问题，以环境保护为原则，开发绿色设计思路。绿色设计具有先进的系统性，所涉及的范围更加广泛，包括材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等。只有采取系统性的设计，才能让生产商在生产前更加熟悉产品设计、生产、使用、维护、回收等环节中要注意的生产细节，通过各个环节设计的相互配合，促使生产商及时发现问题，提前排除潜在危险，对不足之处进行及时改进，最重实现节约资源、降低能耗和环境保护的目的。

3.2 选取绿色原料。

原材料的选取决定着绿色生产的最终实现。绿色制造需要绿色选料，所选材料不仅要有良好的适用性，同时也要满足制造工艺特性以及与环境有较好地协调性。在满足绿色材料标注的前提下，我们要优先选用可再生材料和回收材料；同时，选用低成本、低污染和环境兼容性好的材料，以此做好绿色生产的基础工作。

3.3 引进绿色工艺技术。

在产品的生产过程中，从技术层面人手，以降低生产过程中的能源消耗和减少环境污染为目的，积极选用耗材少、耗能低、废弃少、污染小的加工工艺技术，保证绿色生产的中间环节。当前，我国的机械制造行业主要采用的绿色工艺主要有：精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等。

3.4 完成產品绿色处理。

绿色处理主要是指在产品使用报废后，通过回收再生产的方法制造成新产品的处理方法。绿色处理是以保障处理后的产品质量为前提条件，要求生产商在产品的设计之初就充分考虑产品的回收利用与再生产问题，在产品的设计中加入便于回收再生产的结构设计，加大技术投入，加强再生产技术的研发，实现产品的绿色处理。

4. 结束语

绿色工艺以成为发展生态工业，实现社会可持续发展的重要手段，被众多生产制造管理者所重视。绿色工艺尚属新兴概念，还存在着很多混淆和难以理解的地方。因此，需要政府、企业、科研院校和多学科各门类密切配合，完成绿色制造多目标性与跨学科性的深入研究，实现理论和技术上的深远发展。

参考文献

[1] 石琳.关于绿色制造新概念[J].机械工程技术，2004.

[2] 朱佩巧.按绿色制造理念，改革机械专业课程的教学内容[J].机械职业教育，2009，（9）.

[文章编号] 1619-2737（2018）01-25-678