绿色制造现状与未来

绿色制造现状与未来摘要：阐述绿色制造的含义和实现的途径，绿色制造与循环经济及可持续发展的关系，国内外绿色制造的发展现状，分析制约绿色制造发展的主要因素及未来的发展趋势。关键词：绿色制造循环经济可持续发展绿色制造的技术概述绿色设计与绿色制造是90年代初期提出的一种新的概念与制造模式。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。绿色制造模式是一个闭环系统，也是一种低熵的生产制造模式，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。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。循环经济是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。而绿色制造恰恰符合循环经济的这种由“资源—产品—废物”的线性模式向“资源—产品—废物—再生资源”的循环模式转变的基本特征。因此在我国《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》中指出绿色制造是循环经济理念在制造业领域推广落实的重要举措，也是目前经济发展形势的必然要求。2、绿色制造发展现状2.1国外现状国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“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%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志，法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志，日本于1992年对产品实施环境标志，新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品”的发展，在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。2.2国内研究现状国内一些高等院校和研究院所在国家科委、国家自然科学基金会和有关部门的支持下对绿色制造技术进行了广泛的研究探索。机械科学研究院已完成了国家科委“九五”攻关项目－－清洁生产技术选择与数据库的建立、机械工业基金项目－－绿色设计技术发展趋势及对策研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研，在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技术发展体系，同时还进行了车辆的拆卸和回收技术的研究。目前正在开展国家自然科学基金项目“环境绿色技术评价体系的研究”。以环境保护绿色技术评价体系为研究载体，将ETV评价技术导入机械制造业的绿色设计、绿色制造，建立制造业的绿色概念、描述方法和ETV评价体系。清华大学为创建绿色大学，已将绿色工程技术列为优先发展和支持项目，在美国“ChinaBridge”基金和国家自然科学基金会的支持下，已与美国“TexasTechUniversity”先进制造实验室建立了关于绿色设计技术研究的国际合作关系，对全生命周期建模等绿色设计理论和方法进行系统研究，取得一定进展。上海交通大学针对汽车开展可回收性绿色设计技术的研究，与Ford公司合作，研究中国轿车的回收工程问题；与内贸部中国物资再生利用华东分公司合作，撰写了“探讨中国汽车销售、维修、二手车交易及回收利用一条龙管理模式的可行性报告”；与法国柏林工业大学IWF研究所建立了合作关系，在废弃工业品回收方面展开了研究工作。合肥工业大学开展了机械产品可回收设计理论和关键技术及回收指标评价体系的研究。重庆大学承担了国家自然科学基金和国家863/CIMS主题资助的关于绿色制造技术的研究项目，主要研究可持续发展CIMS（S－CIMS）的体系结构研究、清洁化生产系统和体系结构及实施策略、清洁化生产管理信息系统等。华中理工大学、浙江大学、北京航空航天大学等高院校也开展了绿色制造技术研究。国内已形成了一支从事绿色制造技术研究的专业队伍，为我国发展绿色制造技术奠定了基础。3、存在的问题3.1绿色设计方面绿色制造的中心环节在于绿色设计，绿色设计是指在产品的整个生命周期内，着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等，并将其作为设计目标，在满足环境目标的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。提倡绿色设计是把着眼点放在了绿色制造系统的源头，在产品的最初的设计阶段即考虑资源的最大利用效率，包括：绿色材料的选择设计；绿色过程设计；产品可回收性设计；产品的可拆卸性设计；绿色包装设计；绿色物流设计；绿色服务设计；绿色回收利用设计等，融入循环经济的发展理念。因此绿色设计不仅是绿色制造的起点，也是循环经济的核心和立足点。在现阶段，绿色设计在我国还存在着很大的差距。我国机械装备及产品的绿色设计能力及其软件支持工具薄弱。近几年国内汽车、工程机械、机床虽然在轻量化设计方面已经开展了相关的研究，但在企业的具体应用比较少。3.2绿色生产绿色生产即是清洁生产，从本质上来说就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略，减少或者消除它们对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。具体的措施包括：不断改进设计；使用清洁的能源和原料；采用先进的工艺技术与装备；改善管理；综合利用；从源头消减污染，提高资源利用率；减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染的产生和排放，清洁生产是循环经济的重要手段。在现阶段，我国也采取了一些有针对性的措施，比如针对切削加工过程中切削液的大量使用与排放对环境、人身健康等造成的危害问题，采取开展干切削、新型绿色切削介质、准干切削等相关切削机理、刀具技术与工艺实现方法研究，实现加工方式从传统的大量使用切削液向绿色、少、无切削液使用转变，达到高效切削、节能减排、绿色环保的目标。但这些措施还没有得到广泛实施，在企业中还没有得到广泛应用。3.3回收再制造目前，我国废旧家电、汽车、工程机械等产品和机械装备资源再利用低、附加值低、二次污染严重，难以满足日益快速增加的报废处理和资源循环再利用需求。例如发达国家对废旧汽车100%回收，并采用自动化装备进行处理和再利用。对废旧电子产品的回收利用，很早就以法律的形式规定生产商必须回收。我国废旧机电产品的回收利用率低，回收与利用工艺与设备落后，再制造还处于起步阶段。4、未来发展我国在“十二五”期间，将对典型产品开展绿色创新与优化设计，改进和提高传统产业，推动传统设备节能化改造，研发节能产品及设备，开发废旧产品资源化与再处理技术，提高资源利用率，降低环境污染，节约自然资源。我国要成为制造业强国，必须依靠科技创新，从源头上解决资源环境可持续发展的瓶颈问题，摆脱粗放式的增长方式，实现产业结构调整和技术升级。绿色制造是一种社会经济效