绿色制造发展理念与发展前景浅析

米雪莲　刘琳

摘要：机械制造产业是人类生活、社会生产的基础，是创造人类物质文明进步的基石。为了最大限度的实现可持续发展、绿色循环，绿色制造的概念正在逐步被接受和重视。绿色设计、绿色制造以及新能源等糅合了环境保护、资源优化的现代制造技术正被人们所提倡。绿色制造是人类社会可持续发展战略在制造业中的体现，是未来机械制造业的发展方向。

关键词：绿色设计、绿色制造、可持续发展

机械制造产业是国民经济的支柱产业，它的发展直接关系到国家经济发展的命脉。传统的机械制造行业处于消耗大量资源，使用众多劳动力和污染环境的基础阶段。于是人们渴望改变原有的落后产能，优化资源，与环境协调统一。由此，全球产业结构呈现资源优化利用和环境保护治理相结合的新的制造模式---绿色制造。绿色制造是解决目前全球出现的资源枯竭、环境污染、能源危机等众多问题的有效措施，是符合可持续发展的优良模式，是未来机械制造产业的发展必由道路。

1.绿色制造的概念与内涵

绿色制造又称为环境意识制造和面向环境的制造，绿色制造是综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，绿色制造涉及机械制造行业的整个领域，从产品的原材料采集供应到产品设计、生产，产品流通运输、使用维护，以及产品的报废回收或者拆卸再利用都能参与。生产制造工具的节能优化也属于绿色制造领域，也就是说绿色制造涉及产品的整个寿命周期。这不同于我们传统意义上的机械加工过程这一狭义的制造含义。

绿色制造具有广义的含义，它与环境保护和有效利用能源密切相关。是一个“大制造”的概念，是在产品寿命周期的每一个阶段全面地考虑资源和环境因素，即保护环境和资源优化利用，是实现最大程度的优化利用资源和减少环境污染的广义绿色制造过程。做为一种先进制造模式，它强调在产品生命周期全过程中采取绿色措施，从而尽可能地减少产品在整个生命周期中对环境和人体健康的负面影响，提高资源和能源的利用率。所谓产品生命周期全过程，是指从地球环境（土地和海洋等自然资源）中提取原材料，进行加工制造成产品，并流通给消费者使用，在产品报废后经拆卸、回收和资源重新利用这一再循环的整个过程。绿色制造的“绿色”理念涉及产品的整个生命周期，由多学科的交叉集成，体现了现代制造学科的“大制造、大过程、学科交叉”的特点。它所涉及的领域包括3个方面：①制造领域：包括产品生命周期全过程；②环境领域；③资源领域。而绿色制造就是这3大领域内容的交叉集成、融汇贯通。我们常说其包括三项具体内容：绿色生产过程、绿色产品和绿色资源。

2.绿色制造核心技术

综上所述，广义上的绿色制造包含全寿命生产周期，因此每个阶段都要渗透优化利用资源与环保的理念，相应就产生绿色制造技术。

2.1绿色材料的优化选择

产品的原材料有很多选择角度，从绿色材料角度考虑，低能耗，环境负效应小，资源利用率高，资金价值大，这些都是首要考虑的先决条件。

2.1.1选用无毒无害的环保材料，能降低污染，能有效的降低后期的回收处理费用，对人体和生态环境都是双赢。如产品中一定要使用有毒有害的材料，应明确给出预防措施和回收处理方案。

2.1.2选用易加工、低能耗少污染的材料，如汽车车身改用轻质铝材制造，重量可以减少40%，节约了燃油消耗。

2.1.3减少制造生产所用材料的种类，并选择有相容性的材料。这样可以简化产品结构，有利于员工对于零部件的生产标记和管理，并能在日后得到更多的单类回收材料。

2.1.4尽量优先选用可回收可再生材料 可回收再生材料不仅可以减少资源消耗，还可以减少原材料在提炼加工过程中对环境的污染。可回收材料有利于提高产品回收率，更有效节约资源，减少产品废弃物，保护生态环境。近期兴起的新型生态环境材料，拥有良好的使用性能和较高的资源利用率，是未来材料产业发展的方向。

2.1.5材料的经济效益也是绿色制造必须考虑的重要条件。这不仅指优先考虑选用价格比较便宜的材料，而且对比分析材料对整个制造、运行使用、产品维修乃至报废后的回收处理成本等的影响，以达到最佳技术经济效益。这也是企业生产获得效益的决定因素之一。

2.2绿色设计技术理念贯彻始终

绿色设计的指导思想是在设计阶段将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计理念之中，节能降耗作为产品设计的出发点，，从可持续发展的角度审视产品的整个生命周期，强调产品开发阶段按照全寿命周期的观点进行系统性的分析与评价，排除潜在的对环境负面的影响，形成“绿色”全过程。

在绿色设计理念中，我们常接触的是绿色工艺规划。绿色制造的工艺规划通过对生产工艺流程、工艺设备、工艺方案及参数的优化选择，从而在制造过程中使经济效益和环境保护、节能降耗达到和谐优化统一。

如采用挤压、冷镦、搓丝生产工艺生产螺母、螺栓等机械配件摒弃以前的切削工艺，可使材料利用率大大提高；选择精确成型工艺能实现多种材料的复合选用，多种冷热工艺的交叉结合，是机械制造技术的突破，对于机械制造业而言，不但可以降低毛坯制造时的能耗物耗，也极大缩短了产品的制造周期和生产费用。再比如无氰电镀、非氰化淬火等工艺都是具有绿色制造工艺概念的。

2.3. 产品环境性能设计

不同的产品对环境有不同的影响，设计时考虑产品性能、尽可能满足对环境的要求。如生产电冰箱要求不用氯氟类的制冷剂和发泡剂，减少或消除酸洗、磷化过程中产生的环境污染物，降低能耗，减少噪声等。

2.4绿色包装技术

在如今文明社会，产品的包装越来越被人们重视，在产品销售中的作用越来越大。可以说包装的好坏决定了人们购买的第一印象，在一定程度上体现了产品的经济价值。由此，生产制造商越来越重视产品外形包装。绿色包装是指采用循能环使用可再生可降解的材料进行商品包装。绿色包装尽可能简化产品包装，采用可降解再生的材料包装，以便于回收再利用。

在包装设计中，在产品外包装上使用各种回收标志。使用不同颜色或其他辅助辨识系统，显著地标明其废弃方法、废弃地点、分类标识等，以增强包装物的有效回收。

2.5绿色拆卸、回收处理技术

传统的制造行业，产品寿命周期结束后，没有使用价值，多数报废处理或者填埋。如今，将绿色回收的理念深入人心，不仅仅是报废产品材料分类回收，而且是更加精细的报废产品拆解回收再利用，既节约资源避免浪费又有效的保护环境。这就涉及到产品的可拆卸性设计和产品的可回收性，使绿色制造产生的产品形成良好的循环，便于资源再利用。

拆卸是废弃物回收的前提，回收则是废弃物再利用的保证目前机械产品的可拆卸行是绿色设计研究的主要热点。废弃产品不可拆卸可造成大量可重复利用的零部件材料的浪费，而且废弃物不好处置，污染环境。可拆卸设计的方式主要有两类，一类是成熟的产品的链接结构，如螺栓联接。一类基于计算机的设计软件，开发相应的可拆卸性能评价体系，通过计算机辅助产品开发研究。

3.绿色制造的发展前景

3.1绿色制造是人类社会现实要求，资源与成本的控制要求我们必须实行绿色制造

各国对创建节能环保的良好社会形态的要求与日俱增，绿色制造逐步替代原有落后的生产制造工艺，可以解决全球能源日益枯竭的现状，更好的利用有效的资源，减少资源消耗和浪费，降低环境污染，为创建和谐社会，推动可持续发展提供保障。而企业来说，绿色制造的思想与方法也是降成本增效益重要的手段和方法。

3.2科技进步推动绿色制造行业的发展

绿色制造业的推广仅有良好的愿望是不行的，必须建立在社会科技进步的基础上。如三菱重工展出的GE15A高精度数控滚齿机，不用冷却液，减少了资源投入；没有金属切削，既节约原材料又大大提高了工效。由此可见，在机械加工领域，技术人员的技术方向就是无切削液加工，这样不仅精简了加工工艺，还减少了成本并且消除了冷却液带来的一系列如何排放和回收等问题。

3.3绿色制造将带动更多的新型行业形成，也是社会经济新的经济增长点

社会推动企业进行绿色制造，也因此产生新型的行业及产业，产生新的社会经济增长点，带动企业新的经济效益。如产品更新换代，需要更先进的实施工具；新兴行业的形成，如环保装备制造业，产品回收物流产业、绿色制造咨询公司和环境标准认证业等成为新的经济增长点，为社会提供大量的就业机会。淘汰落后产能，推动社会新的经济增长点，这些造就了绿色制造业发展的必然。

3.4国际环境管理标准的提出，是企业发展绿色制造行业的准则

1996年国际环境管理体系标准ISO4001和ISO4004相续颁布，它把环境管理的强制性和改善生态环境及人类生活居住环境的自愿性有机的结合在一起，是企业找到经济和环境协调发展的依据和正确途径，保证社会在新世纪健康和谐持续发展。

综上所述，绿色制造是制造业发展的必然道路，是减少资源消耗，降低污染，推动可持续发展，创建和谐社会的重要保障。

作者简介：米雪莲（198- ）年 女 安阳利浦筒仓工程有限公司 助理工程师 机械设计及其自动化专业）

刘琳（1980- ）年 男 安阳钢铁集团有限责任公司第二炼轧厂 助理工程师 机械设计及其自动化专业