绿色制造技术推动社会可持续发展——绿色制造技术论坛报道

本刊记者/Reporter 汪艺/WANG Yi

由科技部高新技术发展及产业化司指导，中国机械工业联合会、中国机械工程学会、机械科学研究总院和绿色制造产业技术创新战略联盟主办，先进成形技术与装备国家重点实验室、中机生产力促进中心和机械工业科技发展中心承办的“绿色制造技术论坛”于2012年12月3日下午和4日全天在北京召开。本刊记者参加了论坛的全过程，聆听了诸位到会专家的精彩演讲，并做报道如下。

主题报告

机械装备（产品）全生命周期的绿色化趋势——绿色制造联盟专家委员会主任宋天虎教授

绿色制造强调通过各种方式从产品设计、工艺材料、制造工艺、产品包装和处理回收等各方面实现绿色化，最终实现经济效益和环境效益的最优化。

机械装备（产品）全寿命周期的绿色化是未来机械工程技术发展的重要方向。欧盟“下一代生产系统”研究计划（www.nextproject.eu）中提出了绿色机床应具有的特点是：（1）机床主要零部件由再生材料制成；（2）机床的重量和体积减少50%以上；（3）通过减轻移动部件质量，降低空运转功率等措施使功率消耗减少30%～40%；（4）使用过程的各种废弃物减少50%～60%；（5）报废机床的材料接近100%可回收。上述目标已成为欧洲诸多制造商的共识并且正在大力推动和加快这一目标的实现。

而进入新世纪，站在新起点，面对新形势，我国政府也十分重视绿色化问题。胡锦涛总书记在十八大报告中明确提出：建设生态文明，是关系人民福祉，关乎民族未来的长远大计。

宋天虎教授

绿色制造不仅是机械制造企业的社会责任和企业形象，也将是机械制造产业转型升级的主要内容之一，而且必将成为新的市场竞争热点而引起世人的广泛关注。

机械制造系统能效评价——重庆大学刘飞教授

机械制造系统（Mechanical Manufacturing System，以下简称MMS）是由切削加工、压力加工等9类工艺及其相应设备构成的将原材料（含半成品）转变为产品或半成品的输入输出系统，是制造业的重要组成部分。过去总认为单台机械设备能量消耗不大，特别是相比钢铁、化工等领域的设备相对较小，因而学术界和工业界对其重视不够，导致研究不够。

我国机械装备量大面广。以机床为例，总量世界第一，约700万台。根据若每台机床额定功率平均为10 kW算，则总功率约为7 000 万kW，是三峡电站总装机容量2 250 万kW的3倍多；因此，我国机械装备耗能总量惊人。同时，大量统计调查表明：机床能量利用率平均低于30%。由于机械装备量大面广并且能量利用率很低，因此节能潜力和战略意义重大。除能量消耗问题外，MMS所消耗的大量物料资源，包括原材料及辅料等也直接对应着大量的碳排放。综上所述，MMS的能量效率与低碳制造问题已显得越来越重要。

MMS需考虑产品生命周期全过程的能量消耗和能量效率问题。针对MMS自身的特点，MMS能量效率研究需要关注以下几个方面：（1）建立MMS能效评价指标完整体系；（2）需要从能量消耗边界划分、评价方法及评价流程等方面标准化MMS能效评价过程；（3）建立MMS能效基础数据库；（4）建立各种机械产品和制造任务的能量消耗定额（特别复杂，有待深入研究）；（5）建立MMS能效提升的信息化和网络化支持平台。

刘飞教授

金属件数字化先进成形技术及绿色化装备——机械科学研究总院先进制造技术研究中心主任单忠德研究员

美国、日本和欧盟都把绿色、智能作为今后在机械制造业领域发展的目标和规划。

目前典型的绿色先进成形技术及智能装备有：机械装备轻量化、数字化无模铸造成形技术及装备、高性能金属件一体化成形技术及装备、超高强钢热冲压成套装备、砂型数字化3D打印技术及装备、复合材料相关技术等。

针对绿色智能装备行业的发展建议：（1）积极开展绿色智能装备零部件基础制造技术研究；（2）积极开展面向生产线的绿色智能装备开发研究；（3）积极开展关键部件优化设计及绿色成形技术研究；（4）积极开展装备绿色智能化技术研究；（5）积极推进企业、行业的标准战略。

得出结论：（1）先进成形技术向数字化、减量化、精密化、绿色化、智能化方向发展。（2）发展先进制造、绿色制造、智能制造及高端装备制造业等，已经成为国家发展规划优先主题，成为战略性新兴产业。（3）绿色智能装备产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业，绿色智能装备将成为推动世界经济发展的重要力量，是我国抢占新一轮发展制高点的根本途径和重大选择。

单忠德研究员

中国汽车产品回收利用产业技术路线图——汽车产品回收再制造联盟副秘书长高凯生教授级高工

中华人民共和国循环经济促进法（2009年1月1日正式实施），明确建立以生产者为主的延伸责任制度。

高凯生教授级高工

中国汽车回收利用产业的机遇与挑战：（1）汽车产销量世界第一，2020年汽车报废量将达1 300万辆。（2）生产者延伸责任制度明确要求建立以汽车生产企业为主导的回收利用体系。（3）汽车轻量化、智能化、电动化和新材料的广泛使用使得以废金属为主的回收利用产业模式将难以保证实现95%的回收利用率目标。（4）“人口红利”正在逐渐消失，手工拆解作业方式将难以为继。（5）回收利用技术装备和基础设施投入不足。（6）低能耗、低污染、低排放的低碳发展目标。

针对这个问题和解决的需要，需要重点建立和发展5大共性技术支撑体系：（1）汽车产品绿色设计和绿色供应链管理技术应用体系。（2）退役汽车绿色拆解、破碎分选、ASR资源化应用体系。（3）汽车零部件再制造技术应用体系。（4）车用非金属材料高附加值再利用技术应用体系。（5）危险、禁用、有害物质零部件资源化和处置技术应用体系。

广东省家电产品绿色制造技术路线图——广州电器科学研究院有限公司中央研究院副院长符永高研究员

技术路线图不是直接去预言未来科学或技术中的某项突破，而是在预测中尽可能清楚地表明能够满足未来技术和市场需求的要素。它根据参与制定路线图的人们所共享的前景视野描述了一个给定的未来，并提供了使这个未来能够很“技术地”发生的一个框架。

路线图的作用：政府引导、规范、规划相关产业发展的科学参考依据；产业升级发展的参考依据；企业自主创新发展的有效工具；培养了良好的沟通机制。

通过充分的准备阶段和组织全面而周密的专题研讨会而制定的广东省家电绿色制造技术路线图，引起了产业的广泛关注与参与；搭建了产学研技术研究平台，推动了产业转型升级。这项工作的实践心得：（1）组织管理：最高层领导的承诺是项目成功开展的核心要素；创新的组织管理模式是项目顺利进行的有利保障。（2）理论方法：定位准确、明确需求；整合资源、集合创新；有效确定路线图边界与范围；细节决定成败，精心策划举办专题研讨会。

符永高研究员

技术交流

12月4日14位专家到场做了技术交流：大连理工大学王德伦教授演讲的题目是“机床支撑件结构单元物理性能及其数据库的研究”；北京起重运输机械设计研究院汤秀丽工程师演讲的题目是“桥式起重机主梁动刚度及高跨比分析”；广西柳工机械股份有限公司副总经理洪旗先生演讲的题目是“工程机械液压阀再制造”；山东大学机械工程学院副院长李方义教授演讲的题目是“基于稀疏网格近似模型的驱动桥壳多学科设计优化研究”；陕西科技大学学科办公室任工昌主任演讲的题目是“基于TRIZ理论的产品再制造创新设计”；上海航天设备制造总厂预研主管董丰波先生演讲的题目是“铝/铜异种材料的搅拌摩擦焊工艺研究”；广州机械科学研究有限公司润滑研究所副所长戴恩期先生演讲的题目是“一种合成切削液低排放处理系统的研制与应用”；西安交通大学机械学院赵新明博士演讲的题目是“树脂基复合材料低能电子速原位固化制造及性能研究”；沈阳机床（集团）有限责任公司设计研究院张瑜硕士演讲的题目是“绿色制造理念下的加工工艺与装备”；中国汽车技术研究中心高洋博士演讲的题目是“电动汽车动力电池回收利用技术评价现状研究”；清华大学向东副研究员演讲的题目是“废弃家电产品高值化利用关键技术研究及应用”；武汉科技大学机械自动化学院张旭刚博士演讲的题目是“废旧零部件剩余寿命的一种评估模型及应用”；天津大学材料学院副院长罗震先生演讲的题目是“基于激光熔敷原理的工程机械零件缺陷修复组织及性能分析”；上海交通大学机械与动力工程学院苏皓博士演讲的题目是“金属磁记忆检测方法介绍”。

这些绿色制造领域的技术交流既有理论上的研究，也有将理论结合实际的成功案例，并引起了到会者的热烈讨论。例如：（1）洪旗副总经理介绍柳工已展开再制造业务，再制造金额大约在4 000万元人民币。（2）董丰波先生介绍的摩擦焊在合理的工艺参数下，可以成功实现4 mm厚的5A06铝合金与T2紫铜板对接接头的搅拌摩擦焊连接。（3）戴恩期副所长所在的润滑研究所开发的切削液专用低排放处理系统，可将加工过程中产生的金属屑粉、废油和其他污染物予以去除，保持切削液的性能功能稳定，实现清洁生产。（4）向东副研究员所在的团队和长虹集团等合作实现等离子银回收技术产业化、废旧塑料再资源化技术产业化和线路板再资源化技术产业化。

这次绿色制造技术论坛给与会者传达了积极的信息，说明机械工业领域的绿色制造技术已从宏观政策引导层面、企业主体的行动层面和相关技术的研究层面等全面展开，已经并继续为我国可持续发展战略起到积极的推动作用。