本刊记者/Reporter 谭弘颖/TAN Hongying
李冬茹:女,1955年1月出生,汉族,中共党员,教授级高工。研究生学历。现工作单位为中国机械工业联合会。1973年5月参加工作,1982年7月大学毕业。历任毛纺织厂工人、机械工业部精密机床修理总站技术员,机械工业部机床工具局、基础装备司副处长、处长,国家机械工业局行业管理司处长。2001年1月至今,任中国机械工业联合会副秘书长兼科技工作部主任,主要从事行业科技管理工作。现任绿色制造技术创新联盟秘书长、全国绿色制造标准化技术委员会主任委员。参与了科技部《“十二五”绿色制造科技发展专项规划》编制与实施工作。
绿色制造早在上世纪30年代就初露端倪,1996年美国工程师学会系统地提出了“绿色制造”的概念,至今,绿色制造已蔚然成风。在环境问题日益突出的今天,保护地球环境、保持社会可持续发展已成为全球共同关心的议题。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,将积极发展绿色制造列为制造业的发展思路之一,使我国制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列。在《国家“十二五”科学和技术发展规划 》将绿色制造列为“高端装备制造业”领域6大科技产业化工程之一,发展先进绿色制造技术与产品,培育再制造等新兴产业。前两年中国科学院、中国机械工程学会分别对未来(至2030年)制造技术发展预测,将绿色制造和智能制造都列为未来制造技术的发展方向。对于机械工程行业来说,未来的机械工程技术创新与制造产业发展,将走向绿色智慧、交叉融合、共创共享和可持续发展。
为此,2014年10月底,本刊记者采访了绿色制造技术创新联盟秘书长李冬茹,从绿色制造技术创新联盟这个视角来了解绿色制造技术。
绿色制造技术创新联盟(以下简称“联盟”)成立于2009年5月,是以“十一五”国家科技支撑计划“绿色制造关键技术和装备”重大项目为基础,主要由国内较早开展绿色制造技术研究的高校和科研机构、项目各课题承担和参与企业、相关协会学会等29家单位联合发起,自愿结成的绿色制造技术领域的创新合作组织。联盟主要任务是积极开展绿色制造技术研究、编制绿色制造技术发展规划、构建绿色制造技术公共服务平台、推广绿色制造技术创新成果。据李秘书长介绍,联盟在成立之前,就联盟的组织结构和运行模式经历了一个不短的研究论证过程,这其中还存在些疑虑,比如:一般而言,绝大多数产业技术联盟是围绕某类具体产品或技术群等开展创新技术的,而绿色制造技术涉及到对产品的全生命周期(设计、制造、使用、回收、再资源化等)的考虑,涉及的技术领域相对比较宽泛。通过深入分析国内外一些联盟的运行机制、成功或不成功、短期或长期结盟等多个案例,结合绿色制造技术尚处在起步阶段,还需大力宣传绿色制造理念、绿色制造涉及的技术领域广的等特点,重点对联盟的运行模式进行了研讨和分析,最终确定了联盟+专业联盟+专家咨询的运行模式。联盟的技术创新工作重点为产品全生命周期的前端—绿色设计,以典型产品减量化设计(材料、排放、能耗、噪音等减量),以及典型产品使用过程中的节能减排技术为主;而制造过程的绿色工艺技术、报废产品回收及再资源化等技术创新工作,则由械工业节能减排工艺、汽车拆解与再制造、机床再制造、家电绿色回收与再资源化等专业联盟制造技术创新活动。现如今,联盟的组成单位已达40家,二届三次会议也将在今年召开。下一步,联盟将强化绿色制造技术标准工作,在绿色制造技术标准联盟的基础上,协同全国绿色制造标准化技术委员会,建立一个更广泛、统一的标准工作合作平台。可以说,联盟的发展步入了一个新的轨道,不断地为我国绿色制造技术的进步增加新的驱动力。
现在人们一谈起绿色制造技术,就不可避免地想到回收与再制造技术,然而,绿色制造技术并不等同于再制造技术。所谓绿色制造,它是一种综合考虑环境影响和资源能源消耗的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境影响小、资源能源利用率高、综合效益大,使企业经济效益与社会效益得到协调优化,也称之为环境友好制造、环境意识制造、生命周期工程、可持续制造等。
目前,国内外绿色制造技术研究的重点领域集中在生态设计、资源效率优化和可持续制造。生态设计包含绿色材料、轻量化设计、节能低碳设计、回收/拆卸设计理念、产品生命周期评价;资源效率优化包括制造过程能量模型、流程工业能效化、机床能效模型;可持续制造包括绿色制造工艺和系统、绿色供应链、再制造与再资源化等方面的内容。
绿色制造技术对传统制造技术、设计理念和生产方式将产生变革。如何实现绿色化,亦有不少途径。比如,从源头上实现,开发新材料虽然是现代科技发展的方向,但其难度亦限制了绿色制造的“延伸”,我们不妨可以再增一个思路,即材料选型,使其减量化(减重、减排、减耗);从使用的过程中实现,传统的铸造行业是典型的高能耗、高污染、高废品率以及劳动密集行业,其铸造工艺对环境的污染相当严重,在使用过程中开发新型环保铸造工艺技术无疑是个很好的选择;从开发新的节能产品上实现,用于工程、农业机械的内燃机,通过节能减排,打造更具低油耗、低排放、高动力输出的“绿色动力”;从开展“再制造”上实现,再制造是绿色制造的重要组成,通过“设计-制造-使用-报废-再生”这个闭环系统,再制造后的产品质量和性能达到新品出厂要求标准,而成本更低,节能、节材。
我国有关政府部门颁布的关于再制造的政策较多,比如再制造试点企业、再制造产品“以旧换再”试点实施方案等。李秘书长认为,在这些政策的扶持下,应该重点关注的有以下几个行业:一是汽车拆解及零部件再制造;二是工程机械再制造;三是机床再制造。
目前,我国汽车保有量约1.37亿辆。据预测,到2015年前后,我国报废汽车的数量将达到1 000万辆/年,到2020年,预计报废汽车的年处理总量1 300万辆。作为“城市矿产”之一的报废汽车,近年来炙手可热,其面临的困境自然也不少。随着行业陆续出台行之有效的标准、政府完善市场准入制度,汽车市场中的朝阳行业,将会越来越明朗。
我国工程机械市场保有量约650万台左右,每年消耗燃油约6 500万吨。工程机械再制造因其“量大面广”,存在旧零部件回收的逆向物流的问题,兼之工程机械再制造在我国还是一个新兴产业,其需要的政策、规划扶持更不会少。今年8月召开的《中国工程机械再制造产业发展路线图》研讨暨工程机械再制造产业联盟筹备会就说明了这一点。
作为世界上机床保有量最大的国家,目前我国机床保有量达到800万台左右,役龄10年以上的传统旧机床占50%左右。在未来5~10年,这些机床都可能形成相当规模可循环利用的再制造潜在资源。此外,据国外研究表明,机床在使用过程,能源消耗占其整个生命周期消耗能源的95%,碳排放占其生命周期碳排放的82%。近年来,机床再制造产业发展缓慢,存在的问题之一是没有形成批量化、产业化规模,仍以单台或小批量为主;真正涉及再制造的机床厂并不多。
李秘书长认为。有些人总是认为绿色制造是一个理念。如何使其在每个环节体现,让真正的绿色制造得以深入,使之变成潜移默化、可持续的是未来的发展和推进的方向。
对于绿色制造的发展前景,应该考虑有机结合智能化,毕竟,绿色与智能,一直是近年来国际工业领域的重要发展潮流,强调“绿色”意在提升能源、原材料的利用效率,最大限度地实现涵盖全球工业范围的可持续发展;而强调“智能”则意在提升生产效率、提高工业资源调配的合理性,以及工业设备的可用性和可维护程度。
绿色制造技术还需要更多的宣传、推动,我们需要更多理性,而联盟为此要做的工作也不少,联盟的存在,不是为了包打天下,而是积极倡导。相信在政府、企业以及众人的共同努力下,我国的绿色制造技术将得到更快、更好的发展。