五、先进制造工艺

1、（一）概述,概述 按照设计方案，将原材料转化为实际产品的过程，称为制造工艺过程。为实现这过程，需要采用各种有效的制造工艺方法。制造工艺方法村产品质量、成本、生产周期等具有重要的影响，因而是企业竞争力的重要因素。,（二）可持续制造,为什么要提出可持续制造？ 在茫茫太空中，地球好比一艘渺小的飞船。人类社会与经济的发展空间相当于这艘飞船的空间。飞船中的人口和经济不断增长，终将耗尽飞船中的有限资源。然而生产与消费所产生的大量废弃物，终将污染飞船环境。结果，人与飞船必将因缺乏资源和充斥污染而自行毁灭。 这个形象化的比喻是一位美国生态经济学家K. Boulding提出来的“宇宙飞船经济观”。,（二）可持续

2、制造,为什么要提出可持续制造？ 制造业对人类社会所作的贡献是巨大的。然而制造业也给人类社会的生存发展带来巨大的问题： 滥用资源； 污染环境。,（二）可持续制造,为什么要提出可持续制造？ 滥用资源的现状 根据联合国环境规划署的一份报告称：人们每消费1t产品，将给环境造成8t的负担。我们称此为“冰山效应”。 在产品制造和使用的过程中，既消耗大量资源和能源，又排放大量废弃物。因此，给环境造成极其沉重的负担。,（二）可持续制造,为什么要提出可持续制造？ 滥用资源的现状 发达国家滥用资源的情况更为严重。发达国家人口约为10亿，只占世界总人口的1/6，然而却消耗掉世界资源的3/4。占世界总人口5/6的发展

3、中国家，只消耗世界资源的1/4。这显然极不公平、极不合理。 发达国家消耗的资源（含能源）愈多，则排放的废弃物也愈多，从而对环境造成的污染也愈严重。,（二）可持续制造,为什么要提出可持续制造？ 人类面临的威胁 环境污染导致严重公害 温室效应 空中死神 臭氧层空洞 死亡河 资源匮乏 贵金属 能源资源,（二）可持续制造,为什么要提出可持续制造？ 我国的状况 自然资源不足 淡水（占世界人均水平的28） 耕地（占世界人均水平的32） 森林（占世界人均水平的14） 草地（占世界人均水平的32） 排污处理率 工业污水处理率 68 生活污水处理率 10% 工业固体废弃物和生活垃圾处理率32%,（二）可持续制造

4、,为什么要提出可持续制造？ 制造业在创造巨额物质财富的同时，也消耗掉大量资源和能源，而且还排放大量的废弃物。因此，在节约有限资源（提高资源利用率）和防止环境污染方面，理应发挥主导作用。 必须正视 的骇人后果。 必须使人类生存的地球是可持续发展的；否则人类将自取灭亡。,资源枯竭 环境污染 生态失衡 公害严重,（二）可持续制造,可持续发展的背景 上世纪60年代末，西方国家人民对于人类生存环境遭到污染和退化，感到忧虑和愤慨，于是掀起了声势浩大的“绿色运动”。 1972年6月联合国环境规划署在瑞典斯德哥尔摩召开了“环境会议”，发表了“斯德哥尔摩宣言”。宣言呼吁人们加深对人类环境严重退化的认识和理解。,

5、（二）可持续制造,可持续发展的背景 上世纪1982年2月联合国环境规划署又在肯尼亚内罗比召开了“世界环境大会”。会议提出：“世界各国政府和人民既要集体地，也要单独地负起其历史责任，使我们这个小小的地球，能保证人人都能过着尊严的生活并代代相传下去”。 1992年6月联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”的全球首脑会议，并通过指导各国可持续发展的纲领性文件：环境与发展宣言21世纪议程。 1995年党的14届5中全会提出的“9.5”计划和2010年远景规划中，把“可持续发展”作为重要的指导思想和战略方针。,（二）可持续制造,当前存在的问题 目前我国制造业在贯彻“可持续发展”战略中，普遍存在着下列

6、问题： 强调新产品开发而忽视废旧产品回收 投资于新产品开发可直接赢利，而投资于产品回收只有蝇头小利，故而回收被沦为促销手段。 强调优先发展而无视资源浪费和环境污染 先发展先得益，但治理环境吃力不讨好。 强调保护环境而忽视资源的再生利用 为绿色而绿色，未将资源和环境综合考虑。,（二）可持续制造,存在上述问题的原因 思想上不重视，甚至不承认制造业是对环境造成负面影响的大户。 热衷于抓发展生产而不顾治理环境 。,转变观念 变“资源浪费”型社会为“资源循环”型社会 “资源浪费”型社会中工业产品的生命周期为,（二）可持续制造,转变观念 “资源循环”型社会中工业产品的生命周期为,（二）可持续制造,转变观念

7、 克服传统技术的束缚，发展创新技术 变“买断消费”为“租赁消费” 目前的消费形式为买断消费，即消费者不仅拥有产品的使用权，而且还拥有产品的所有权。买断消费的最大弊病是产品寿终正寝后便无人过问，造成对环境的巨大影响。其实，消费者并不需要买断产品的所有权，消费者只需要产品的使用权。这是“租赁消费”存在的依据。实行租赁消费后，产品所有权便属出租方，因而出租方负有产品废弃后的回收责任。,（二）可持续制造,转变观念 变“买断消费”为“租赁消费” 发展租赁消费的优点在于 物尽其用 废物利用 发展回收产业 充分发挥库存物资,（二）可持续制造,工 厂,产 权,使用权,用 户,回 收,产 品,毛坯制造,装 配,

8、租赁,图例,（三）绿色制造,内涵 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。 联合国环境保护署对绿色制造技术所下的定义是“将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险”。,（三）绿色制造,内涵 根据上述定义，绿色制造应包含制造过程和产品两个方面 。,（三）绿色制造,内涵 对于制造过程而言，绿色制造渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包

9、括： 节约原材料和能源；替代有毒原材料；将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前；以及报废产品的回收与再利用。 对于产品而言，清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个解读。 即从原材料提取到产品的最终处置，包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费及报废等，以减少对人类和环境的不利影响。,（三）绿色制造,主要研究内容 绿色产品设计评价系统模型的建立 绿色产品清洁生产技术 产品可拆卸、可回收技术 机电产品噪声控制技术 面向环境、面向能源、面向材料的绿色制造技术,（三）绿色制造,主要研究内容 绿色产品设计评价系统模型的建立 绿色产品设计理论和方法 从寿命周期角度对绿色产品的内涵进行全面系统的

10、研究 绿色产品的描述和建模技术 在绿色产品设计理论和方法的基础上，对绿色产品进行描述，建立绿色产品评价体系 绿色产品设计数据库 建立与绿色产品有关的材料、能源及空气、水、土、噪声排放的基础数据库，为绿色产品设计提供依据 典型产品绿色设计系统集成 针对具体产品，收集、整理面向环境设计的资料，形成指导设计的设计指南，建立绿色产品系统设计工具平台，并形成集成的设计环境。,（三）绿色制造,主要研究内容 绿色产品清洁生产技术 节省资源的生产技术 主要从减少生产过程中消耗的能量、减少原材料的消耗和减少生产过程中的其他消耗三方面着手研究 面向环保的生产技术 主要研究减少生产过程中的污染，包括减少生产过程的废

11、料、减少有毒有害物质（废水、废气、固体废弃物等）、降低噪声和振动等。 产品包装技术 包装是产品生产过程中的最后一个环节，产品包装形式、包装材料、以及产品贮存、运输等方面都要考虑环境影响的因素。,（三）绿色制造,主要研究内容 绿色产品可拆卸、可回收技术 产品可卸性技术 提出产品可卸性评价方法，提出产品可卸性评价指标体系，进行可拆卸结构模块划分和接口技术研究 产品可回收技术 提出可回收零件及材料识别与分类系统，并开展零件再使用技术研究，包括可回收零部件的修复、检测，使其符合产品设计要求，进行再使用技术、材料再利用技术的研究,（三）绿色制造,主要研究内容 机电产品噪声控制技术 声源识别、噪声与声场测量以及动态测试、分析与显示技术； 机器结构声辐射计算方法与程序； 机器结构振动和振动控制技术； 低噪声优化设计技术； 低噪声结构和材料； 新型减振降噪技术,（三）绿色制造,主要研究内容 面向环境、面向能源、面向材料的绿色制造技术 面向环境的绿色制造技术 研究使产品在使用过程中能满足