绿色环保制造技术

南京工程学院

先进制造技术

课程作业

学生姓名龚玲珑

学号240081409

班级K数控082

课程教师许有熊

成绩

2011 年 12 月 10 日

论绿色环保制造技术的现状

及发展趋势

1 引言

绿色环保制造技术：是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。依靠科技进步，实现节资增效，减少废物排放，建立生产、消费与环境、资源相互协调的发展模式。绿色环保制造技术是实现生态工业和社会可持续发展战略的决定性因素与必由之路，它对经济、社会和环境的协调发展具有重要作用。采用绿色制造，使得在产品的整个生命周期过程中，能最大限度地减少对环境的负面影响，真正做到解决环境污染、节约原材料和能源、缩短生产周期、降低生产成本，提高企业的经济效益，实现经济、社会和环境三者之间的协调、优化的持续发展。绿色制造(Green Manufacturing)，面向环境的制造(Manufactu“ng For Environment，MFE)，又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing，ECM)，是一种综合考虑环境影响和资源效率的绿色制造模式，其目的是从设计、制造、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对生态环境的负面影响最小，资源利用率最高，并使加工企业社会效益和经济效益协调化。绿色制造是由制造问题、环境保护问题、资源的优化利用问题3个方面交叉形成的科学前沿领域，是一个涉及到整个产品生命周期的概念。绿色制造和传统制造的最大区别[2]是传统制造是一个从生产一流通一消费一废弃的开式模式，而绿色制造则使产品从开发设计一生产制造一包装一使用维修一报废后，以及回收利用的整个产品生命周期中最大限度地减少对环境的负面影响，同时原材料和能源的利用效率最高。现代制造技术中提出绿色制造生产的闭式循环生产模式，就是在传统制造开式生产模式的基础上增加“回收和循环再利用”环节，如图1所示。

绿色制造的核心是在产品生命周期过程中实现“4R”减量化(Reduce)、重用(Reuse)、再生循环(Recycle)和再制造(Remanufacturing))[3]。①减量化，从源头就注意节约资源和减少污染；②重用，要求产品及其零部件能够重复利用；③再生循环，要求生产出来的产品使用完后能重新生成可以利用的资源，而不是无用的垃圾；④再制造，对废旧机械产品实现性能恢复和提升，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以进绿色制造技术为手段，对废旧机械产品进行修复和改造。

因此，实现“绿色制造生产模式”包括3个层次：①绿色资源(绿色原材料和绿色能源)；②绿色生产过程；③绿色产品。一个绿色产品的生命周期应该做“五绿”：绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色回收处理。

绿色环保制造技术将带来21世纪制造业的变革。绿色制造是实现生态工业和社会可持续发展的关键技术 ,正在引起人们的高度重视。绿色制造要求在产品的设计和制造过程中考虑产品的整个生命周期 ,从而实现产品全生命周期对环境的负面影响最小 ,资源利用率最高。本文从绿色制造观念的产生、绿色制造技术的内涵特征及其具体内容等方面阐述了绿色制造技术的自然哲学意义环境、资源、人口是当今社会面临的三大问题。依靠科技进步，实现节资增效，减少废物排放，建立生产、消费与环境、资源相互协调的发展模式已成为人类社会可持续发展的必由之路。进入21世纪，在制造业实施绿色制造已势在必行。切削加工作为制造业重要而应用广泛的加工方法正面临新的挑战，在此背景下，绿色制造技术应运而生

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。传统的制造模式是一个开环系统，即原料－工业生产－产品使用－报废－二次原料资源，从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产品环境属性，改变了原来末端处理的环境保护办法，对环境保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。绿色制造技术要求产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，对生态环境无害或危害极少，资源利用率最高，能源消耗最低。

绿色制造技术的研究对象是综合考虑环境影响和资源的有效利用，除明显的环保预防及治理内容外，安全、健康、卫生、节约材料、节省能源、节省人力资源、提高生产效率等，都属绿色制造的范围。绿色制造技术是机械工业可持续发展理论的重要内容，是产品标准、环境法规、顾客需求、产品服务、贸易奉献、生态工业、安全健康和行业竞争的综合反映。传统制造和绿色制造的最大区别就是传统制造只是根据市场信息设计生产和销售产品，而其余就考虑得较少，传统的制造模式是一个开环系统，即原料一工业生产一产品使用一报废。绿色制造则通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用，绿色制造技术是一个闭式循环系统，从设计、制造、使用一直到产品报废及回收的整个寿命周期对环境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产品环境属性，对环境保护从源头抓起，改变了传统的制造模式仅靠末端治理的环境保护办法，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。采用绿色制造能最大限度地减少对环境的负面影响，同时原材料和能源的利用效率能达到最高。

实施绿色制造技术过程中，企业必须遵循以下原则：①依据IS0140l的要求事项，建立、实施并不断完善环境管理体系，定期对体系进行评审，确保体系有效实施-②在企业的全部活动中自主地制定环境目标，进行环境保护；③控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质，推进污染预防。在设备开发制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用，降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理，减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动，合理利用能源资源。

1、注重绿色设计，实施绿色制造工艺技术

绿色设计是绿色制造技术的核心，设计阶段是产品生命J吉i期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。目前机械制造业在绿色设计方面的主要内容包括：编撰新的绿色材料手册，实现绿色材料设计

要实施绿色制造首先要实现绿色材料设计。而实现绿色材料设计，不仅需要企业自身的努力，而且需要环保部门，研究单位与政府的共同协作．要合理选择材料。考虑其来源广阔、价格低廉，毒性和污染性低，在目前还难以做到。因为《机械设计手册》中只有常用材料的机械物理性能，如强度、延伸率、冲击值、硬度等数据。并无其毒性、副作用及来源是否广泛的说明，这就给工程技术人员在产品设计中实施绿色制造带来困难。因此，要编撰这种材料手册不是单靠材料生产厂家、材料研究所工程技术人员就能解决的，而是一个大的系统工程。

2、改进零部件加工方法，实施绿色制造工艺技术

(1)实施绿色毛坯加工方法，尽量减少毛坯废料

在毛坯制造阶段，由于过去物资缺乏且流通困难，各企业几乎都追求。麻雀虽小，五脏俱全”、“万事不求人”的运作方式，致使设备更新换代慢，设备能力严重不足。这样导致毛坯制造精度低，加工余量大、给后续机加工带来困难、致使材料浪费大，资源利用率低。有一些中、小企业由于缺乏毛坯制造的大型设备，切削加工完成后的零件只有毛坯的40%~50%，有些毛坯制造方法本身如一些小型铸造熔化设备(三节炉、冲天炉等)、锻件加热设备(燃煤、焦炭，燃重油的加热炉等易产生S0，并形成酸雨。也对环境有较大的污染。所以要减少毛坯制造阶段的污染，应减少中小厂自制毛坯，成立专业化铸锻厂，采用高效无污染、少污染的加热设备和铸锻设备，提高毛坯的制造精度。

(2)实施绿色机械加工工艺方法

我国目前机械加工的水平还相当低。特别是一些中小工厂没有数控机床。造成切削效率低、加工精度低、能耗大。提高数控化水平，尽量采用高效设备和刀具进行加工是所有工厂的必由之路。然而，由于中小工厂缺资金、缺技术，数控化还要经历相当长的时期，所以建议首先采用经济型数控系统对现有机珠进行改造，并对工人进行数控技术的培训。

另外，要注意机加工时冷却液的选择和使用。如有的工厂在滚由．插齿，铣削等加工时，为了提高刀具耐用度，对刀具采用离子镀膜或涂层处理．使切削速度大大提高，而冷却液仍然使用原来低、中速切削时所用的极压切削油。由于切削油冷却能力