先进制造技术之绿色制造.doc

浅谈先进制造技术先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。现代制造正从技艺、技术走向科学：“数字化”将是建立制造科学理论体系的关键，它将贯穿包含设计、制造和控制等整个制造过程的数字化，如制造中从几何量、控制量的数字化到物理量、知识、经验的数字化等；“虚拟化”将在产品制造、制造系统运行全过程中广泛应用，是使预测和评价科学化的重要手段；“集成化”将使制造技术和管理更加深入和广泛地融合，其本质是知识与信息的集成；“网络化”可为制造企业的设计、生产、管理与营销等提供跨地域的运行环境，使制造业走向全球化、整体化和有序化； “智能化”将显著提高制造企业、系统和单元（装备）适应环境的能力，对海量和不完整信息的处理能力，相互间主动协调和协同能力。运作的自律性、组织结构的柔性、响应的敏捷性是智能化的典型特征，也是制造科学理论的重要特色。加工精度的“精密化”、加工尺度“细微化”、加工要求和条件的“极限化”都是当今制造科学与技术发展研究的焦点。人类社会的发展必将走向与自然界的和谐。制造必须充分保护自然环境，保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。制造必然要走“绿色”之路，这是实现国民经济可持续发展的重要条件。2010年8日，在中国机械工程学会年会上，中国科学院院长、中国机械工程学会理事长路甬祥指出，中国的制造业仍面临着四大挑战，走向绿色和智能制造，是中国制造业发展的必由之路。70年代以来，工业污染所导致的全球性环境恶化已经达到了前所未有的程度。整个地球面临资源匮缺、环境恶化、生态系统平衡等全球性危机。工业界已经逐渐认识到，工业生产对环境质量的损害不仅严重的影响了企业形象，而且不利于市场竞争，直接制约着企业的发展，怎样处理保护环境与提高企业效益之间的关系成了当时环境问题研究的一个重要方向。有鉴于此，一种符合环保要求的节能降耗、少污染的、包含可持续发展思想的生产模式逐渐产生，即绿色制造。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。绿色制造研究的主要内容如下图所示：1 绿色产品的描述与建模:准确全面地描述绿色产品，建立系统的绿色产品评价模型。2 优良的环境友好性：即产品从生产到使用乃至废弃回收处理的各个环节都对环境无害或危害很小。这就要求企业在生产过程中选用清洁的原料、清洁的工艺过程，生产出清洁的产品；产品使用时不对使用者造成危害；报废产品在回收处理过程中很少产生废弃物。3 最大限度地利用利用材料资源：绿色产品尽量减少材料使用量，减少使用材料的种类，特别是稀有昂贵材料及有毒、有害材料，并使产品中零件材料能最大限度地再利用。4最大限度地节约能源：绿色产品在其生命周期的各个环节水消耗的能源最少，能源的节约本身也是很好的环境保护手段5产品可拆卸性：在产品报废以后其零部件能够高效地、不加破坏的拆卸，有利于零部件的重新利用和材料的循环再生，达到节省资源、保护环境的目的。6产品的可回收性：在设计时充分考虑产品的各零部件回收再用的可能性、回收处理方法、回收费用等问题。内容包括：可回收材料的识别及标志；回收处理工艺方法；可回收性的结构设计；可回收性的经济分析与评价绿色制造是一个动态概念，绝对的绿色是不存在的，它是一个不断发展永不间断的持续过程。在全球范围内得到广泛认可的“大制造”概念几乎包括了一切生产工业产品的制造业，例如：机械工业、建筑业、化学工业、冶金工业等。因此，绿色制造必将涉及一切制造业的生存、发展和改造。杨叔子院士在谈先进制造技术时曾经指出：“绿”是其发展的必然。其中，“绿”就是制造绿色化，绿色制造模式的推行时将来生产模式的一个必然，就目前的生态环境来说，其实它已经是刻不容缓，所以，怎么实现绿色制造已然成为一个很重要的研究课题方向简单的说，实行绿色制造的途径有三条：1、改变观念、树立良好的环境保护意识，并体现在具体行动上。只有公众的环境意识提高了，环境保护成为人们的共识，绿色制造才可能成为制造业主动的自觉行为。与此同时，政府应该制定完善的法律法规，并规定相关的经济政策，使实施绿色制造的企业，不仅能去的环境保护的社会效益，也能得到由此带来的经济效益。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府开始实施环境保护“绿色计划”，美国、英国、德国也推出类似计划。目前，在在一些发达国家，除政府采取一系列环境保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立，凡产品标有“绿色标志”图形的，表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求，对生态环境无害或危害极少，并利于资源的再生和回收，这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志（绿色标志）以来，其贸易额已增加20。2、针对具体产品的环境问题，采取技术措施，即采用绿色设计、绿色生产工艺、产品绿色程度的评价机制等，解决所出现的问题；其中绿色设计是实现绿色制造的关键，而绿色资源的使用更是绿色制造的重中之重。制造过程是一个复杂的输入输出系统，输入生产系统的资源和能源，一部分转化为产品，而另一部分则转化为废弃物，排除环境造成污染和危害。要想提高加工系统的效益，系统在输出产品的同时，应具有较少的输入和附加输出物，即使是同达到有效利用利用和输出效果。3、加强管理，利用市场机制和法律手段，促进绿色技术、绿色产品的发展和延伸，提倡民众尽量购买绿色制造产出的绿色产品，促使企业对其产品绿色化，提升整个行业的绿色制造水平。处在工业进程中的中国，推进“绿色制造”矛盾尤为突出，机械制造工业存在的主要问题有：（1）旧机床的更新与改造：旧机床处理方面尤为突出。问题是废旧或闲置设备回收和再利用率较差，许多工厂厂房内常见有满身锈迹废弃的旧设备、数控机床、加工中心、FMS、CIMS甚至网络加工等先进制造系统和大批的20世纪五六十年代的 并存，改造和利用好这些旧设备是我们面临的课题。（2）材料与能源的浪费：机械制造业中能源与原材料的浪费现象较为明显。满地的切屑、小零件与油污，我国在由原料到产品所消耗的能源和原材料比美国和日本等先进国家高出数十倍之多。（3）环境保护意识淡薄：一些中小企业只见树木不见森林，为追求目前的经济效益对环境的污染还比较严重。（4）产品的回收利用率低：长期以来我们沿袭的生产模式是：生产流通消费废弃的开式循环，绿色制造提倡闭式循环的生产模式，即在原来的生产模式中增加一个“回收”环节，厂家在产品的设计和制造过程中要充分考虑回收问题。我国制造业面临的竞争越来越激烈，创新已成为企业竞争策略的重点，新生产模式越来越重视知识，必须采用先进制造技术来改造传统产业。但在我国，制造业应用先进制造技术和发展先进生产模式必须依据我国国情，在跟踪、消化国外先进生产模式的基础上，结合国情，博采众长来发展我国的制造业先进生产模式，推广现代先进制造技术。总之，绿色制造左位实现生态工业的关键技术，也是实现社会可持续发展的重要手段，