綠色設計與制造范例6篇

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綠色設計與制造

綠色設計與制造范文1

關鍵詞:機械制造;綠色制造;應用

一、引言

隨著社會的不斷發展,由于人們片面的追求經濟的發展,而忽略了因為經濟發展帶來的一系列環境問題,以及日益減少的資源問題,這種情況并不符合我國提出的可持續發展計劃。當前情況下,我國的制造行業無論是在設備上,還是在工藝技術上,都比較落后,常常是投資成本高,而回收利益低,還帶來了很多的環境污染問題。隨著社會的不斷進步,對環境保護以及資源節約提出了更高的要求,因此如何把綠色設計法應用在機械的設計與制造中,是機械制造行業應該研究的重要課題。

二、綠色制造技術的主要階段模式

1.綠色材料選擇模式

在過去,傳統的機械制造技術在選材上,往往只考慮材料是否滿足機械設計的基本性能要求,而忽略了材料的使用是否對環境有所影響這個問題,由于這種觀念,在過去的機械制造中,給環境帶來了很大的破會。在綠色設計法的理念里,綠色材料的選擇是關鍵環節,因此在選材的過程中,選材人員不僅要考慮到材料的基本設計性能要求,還要注意到選擇的材料是否環保,是否能夠回收來二次使用,這樣就能從材料的選擇上,減少了對環境的影響。

2.綠色設計模式

(1)工藝技術。在設計制造工藝時,設計人員應該設計出一種既能減少生產過程中給環境帶來的污染,又能避免給技術工人帶來危害的工藝方法。以電鍍為例,在電鍍的過程中,電鍍液是高危害物質,既威脅著技術工人的健康,如果處理不當就會給環境帶來巨大危害,因此針對這些問題,在綠色設計中,就要有針對性的進行工藝設計。

(2)產品的簡化。在機械設計與制造中,采用多功能的部件既能減少加工復雜程度,還給產品的管理帶來方便,同時又減少了材料的使用,從而節約了材料資源。

(3)回收利用設計。資源的日益短缺問題,要求機械制造行業在產品的設計上,多多注重產品的回收價值,既能實現資源的高效利用,還能減少產品給環境帶來的負面影響。

三、綠色理念在機械設計制造中的應用

1.綠色設計中材料的選擇應用分析

選材在機械設計中占據非常重要的地位,對于材料的選擇,首先是要確保其環保與健康。傳統的選材方式過度的在乎產品的工藝性能以及環境屬性,而忽略了其安全性。機械的設計與制造過程中,總會出現一些含有特殊化學物質的材料,如鉛、汞等這些有害物質。由于部分企業對這些化學物質的處理不當,因此給環境問題埋下了隱患,如果后期處理不當,對于環境的傷害還是非常大的。因此,對于材料的選擇要非常慎重,這是綠色機械設計理念中的關鍵部分。另外,綠色設計概念要求在機械設計與制造的過程中,在選材上應該要注意到以下幾點。(1)不能為了追求環保材料而不顧材料是否可以用來生制造產品(2)材料的結構以及形狀要有相應的可實現性,即要求產品成型后要能夠與相關工藝有所聯系,確保材料的可用性。(3)根據機械產品工作環境的需求,選擇的材料一定要具有最基本的高溫性能、耐腐蝕性能、抗沖擊性能等。由于這種材料的這種高抗性,所以極大地延長了材料的使用壽命,因此可以很好的節約材料。

2.綠色理念與機械制造中的應用分析

機械制造是建立在機械設計的基礎之上的,對于綠色的機械制造而言,就是要能夠從整體范圍對資源以及制造模式進行考慮。綠色設計理念應用在機械設計與制造中,可以很好的提高了材料的利用率,避免材料的浪費帶來的負面影響,簡單的說,綠色的機械制造就是要保證高質量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各個方面都要達到一定程度的標準。

3.機械制造中綠色制造技術的應用探討

(1)模塊化設計方法。模塊化設計技術是當前在機械制造行業中應用比較多的一種設計技術,模塊化設計方法指的就是在對一定范圍內的相同功能或不同功能、不同規格以及不同性質的產品進行功能分析的基礎上,設計出一系列功能模塊。然后,在實際設計過程中,把這已經設計出的功能模塊進行反復的組合分析,選出最佳的組合方式,從而構成不同的機械產品,以滿足市場的不同需求,并實現了資源最優化配置策略。

(2)生命周期的設計方法。在機械設計與制造的過程中,利用生命周期的設計方法,對所設計的產品,就必須要考慮到其用途和是否對環境有所影響。該種設計方法,實現了綠色設計的最初意愿,有利于在今后的制造過程中每一環節的選材與制造工藝選擇。

(3)并行工程方法。并行工程方法要求在機械設計與制造的過程中,要考慮所設計產品的很多因素,包括制造成本、質量、使用壽命、進度計劃和客戶要求等,然后在實際生產制造的過程中,對各個關鍵環節的重要信息進行有效的交流和反饋,進而實現多目標、多因素的綠色設計目標,從而實現產品資源的最優化配置,并為企業實現經濟效益與社會效益提供可靠保障。

四、總結

隨著社會的不斷發展,環境問題、資源短缺問題越來越困擾著人類社會的進一步發展。當今世界的主流就是節能環保,對于應用如此廣泛的機械制造業而言,必然要緊跟時展的潮流,將綠色理念融入到機械設計與制造的過程中。從上文的分析中,可以得知,綠色理念的應用要從設計入手,從資源的節約、材料的選擇以及循環利用等幾個方面進行實際應用。對于綠色的機械制造而言,是在綠色的機械設計的前提下,進行合理的機械加工生產,采用先進的加工技術,并做到資源的利用最大化,回收最大化,循環使用最大化以及污染環境的最小化等綜合指標發展??偠灾瑢⒕G色理念應用到機械設計與制造中,是時代的要求,也是技術的一次革新。

參考文獻:

[1]邢雪娟.綠色設計法在機械設計與制造中的應用[J].林業機械與木工設備,2006,06:42-43.

[2]鄭華林,劉清友,張金偉,肖曉華,王悅排. 制造業可持續發展的綠色制造技術及其實施對策[J].機械制造,2006,06:49-51.

綠色設計與制造范文2

關鍵詞:煤礦機械;綠色設計;綠色制造;機械加工;材料選擇;產品可拆卸設計 文獻標識碼:A

中圖分類號:TD402 文章編號:1009-2374(2017)10-0123-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.061

改革開放以來,我國的經濟建設取得了巨大成就,但是在相當長一段時間內,經濟都是粗放型增長,都是以增加投資、消耗資源、污染環境為代價的。21世紀以來,黨和國家對環境問題高度重視,提出了綠色發展、環境友好、生態友好、人與自然和諧相處等理念。而同樣在這一時期,世界范圍內也掀起了一股綠色消費的浪潮。在機械設計與制造方面,也提出了綠色設計這一嶄新的理念。下面本文就針對煤礦機械的綠色設計與制造這一課題,談一點自己的愚見。

1 綠色設計的內涵與特點

綠色設計的概念最早起源于美國。通常認為,綠色設計思想是以減少環境污染、提高資源利用率為核心目的,并通過運用系統工程思想、并行工程思想和現代工程設計方法來實現這一目的的設計思想。在過去的機械設計或是其他工程設計中,設計者關注的主要是產品的用途、質量、成本等問題,對于節約資源、保護環境等方面則考慮甚少。綠色設計則不同,它除了要考慮上述因素以外,還要考慮資源節約、環境保護等。綠色設計追求的是從源頭減少或杜絕資源的浪費,減少對環境的危害。它不僅要追求經濟效益,還要考慮環境和生態效益。它在設計過程中就已經考慮到了產品使用后的報廢、回收再利用等問題。在設計目標方面,綠色設計主要考慮的產品屬性包括技術屬性、安全屬性和環境屬性。在產品特點方面,綠色設計的產品一般都具有可拆卸、可維修、可回收、可再利用的特點,其綠色性主要體現在節能環保、技術先進、勞保等方面。

2 煤礦機械實現綠色設計的途徑

綠色設計是從根本上實現產品環境友好,以產品的整個生命周期為著眼點,從設計開始就考慮到產品在使用、維修以及報廢過程中對資源和環境的影響,從而最大限度地實現減少資源浪費、減少環境污染。具體來講,實現綠色設計主要可以從材料的選擇、產品的可拆卸設計、可回收性設計和使用的安全保護設計等方面來實現。下面具體進行闡述:

2.1 材料的選擇

材料是構成產品的原料,合理選擇材料是做到綠色設計的第一步。一般來講,綠色設計中材料的選擇應遵守以下兩點原則:(1)盡量選擇可再生、易回收、環境友好的材料。在選材過程中,要優先選用可再生資源材料、優先選用環境友好材料、優先選用便于回收的材料。例如,選用塑料時,要避免選用不可降解的塑料,在可行的前提下,優先選用可降解塑料。再比如,盡量減少鋼材等不可再生資源類材料的選用,可以考慮用塑料、碳纖維復合材料等來替代鋼材;(2)建立材料對環境影響的數據庫和專家系統。針對可以選用的材料,收集整理每種材料在其生命周期不同時期對環境的影響的相關數據和信息,建立相應的數據庫,為材料的正確選用提供有力的依據和支撐。在這一方面,目前正在廣泛應用的大數據技術可以為數據的搜集和整理提供有力的支撐。

2.2 產品的可拆卸性設計

所謂可拆卸,是指產品上的零部件可以從產品上面有規律地拆卸下來再重新安裝上去而不會對零部件和產品造成損傷的特性??刹鹦兜脑O計是實現資源充分回收再利用的重要手段。因為一個產品上的各個零部件,其壽命是各不相同的,有的甚至差異巨大。使用可拆卸式的設計,方便了零部件的更換與回收,充分發揮每一個零部件的潛力。煤礦機械產品,如采煤機、刮板輸送機、液壓支架等,大部分都具有體積大、使用原材料多的特點,有的機械產品加工生產過程也頗為復雜,為了做到資源充分利用,必須采用可拆卸式的設計。可拆卸設計主要包括拆卸產品設計、拆卸工藝設計和拆卸系統設計,其設計原則為:易于拆卸,易于分離,減少拆卸工作量,減少零部件的多樣性以及可預測產品的結構。

2.3 可回收性設計

可回收性設計是在進行產品設計時,充分考慮產品各零部件的使用壽命,使得設計制造出的產品,在零部件需要回收的時候,可以方便地進行回收,并且回收工程對環境的危害要盡可能小。煤礦機械產品可回收性設計時,需要考慮以下四個方面:(1)哪些材料、哪些零部件可以回收;(2)可回收的零部件或產品的結構;(3)回收工藝;(4)回收的經濟性。

煤礦機械產品的回收再利用在其生命周期工程中占有重要的位置,合理設計、合理回收利用能夠產生巨大的社會和經濟效益。

2.4 使用的安全保護設計

以人為本,安全第一的思想,也是煤礦機械綠色設計中的一個重要思想理念。在我國今年來發生的煤礦事故中,機電事故占據了較大一部分,因此在進行煤礦機電產品設計時,安全保護也是非常重要的一環。

3 煤礦機械綠色加工制造的途徑

實施綠色機械加工的主要途徑為網絡化、信息化和柔性化。

3.1 網絡化綠色機械加工

作為機械制造重要基礎的綠色機械加工需要大力推進網絡化。通過企業局域網將各個分散的加工中心、數控設備等聯接起來,可便于機械加工控制中心對整個加工進程進行總體監控,同時還可與企業中的工程設計系統、管理信息系統等各子系統實現集成,便于優化決策。

3.2 信息化綠色機械加工

綠色機械加工的追求目標是實現整體最優化加工,即從系統的觀點出發,全面考慮企業和整個社會的綜合成本,綜合分析不同的材料、零部件、設備等加工因素,優化選擇冷卻方式、冷卻介質及用量、加工參數等,確定最合理的加工方案,以實現加工時間少、生產效益高、環境污染小、綜合成本低的目標。信息化是實施綠色機械加工的關鍵要素及有效手段。為實現整體最優化加工,需要建立加工設備、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、環境、能源等相關資料的機械加工數據庫,采用有限元法、神經網絡、人工智能等先進技術對各種綠色機械加工方法(如高速切削、干切削、硬切削、MQL等)進行建模、仿真、虛擬加工和決策,實現并行設計與生產。

3.3 柔性化綠色機械加工

科學技術的飛速發展,設備的快速更新,以前那種大批量、單一品種的機械生產制造方式已經越來越不適用,取而代之的是要求企業能夠小批量、多品種地生產產品。那些能夠快速生產新產品、調整生產線的企業將獲得更多的生存機會。這種生產方式對機械加工制造的柔性化提出了更高的要求。柔性化加工是綠色加工制造的一項重要內容。所謂柔性化,就是生產線可以較方便地進行調整、重構,從而生產出新產品的特性。機械加工的柔性主要包括四個方面:工藝柔性、機器柔性、運行柔性和擴展柔性。柔性越大,越能以最小的成本和時間適應加工任務和環境的變化;柔性越大,制造新產品的速度越快,對于產品更新換代也就相應就越快,越能適應市場變化的需求。

4 結語

機械設計與制造是社會發展的基礎工業,機械制造水平在一定程度上制約著社會發展的水平與速度。未來的機械設計與制造,必將進一步向著綠色化、智能化的方向發展。特別是現在人工智能技術的飛速發展,相信未來的機械設計與制造一定會與人工智能相結合,從而使設計的機械產品更加智能,也更加環保。

參考文獻

[1] 曾立平,郭雪娥.機械產品的綠色設計技術[J].礦山機械,2003,(11).

[2] 劉冬敏,薛培軍,田保全.機械設計在煤礦生產中的應用[J].煤炭技術,2012,(2).

綠色設計與制造范文3

【關鍵詞】綠色理念;機械設計制造;應用

1.引言

為了實現國家可持續發展的重要戰略,在各行各業中滲透綠色環保的理念是我們的必然選擇。衡量一個國家工業發展水平的重要指標是其機械制造的水平,換句來說,機械制造的水平代表了我國的經濟發展水平及科學技術水平。傳統的機械制造業浪費資源、破壞環境的現象嚴重,不僅影響了機械制造業的健康發展,也影響了我國國民經濟的可持續發展,給人們的生活帶來了嚴重的危害。因此,將綠色理念加入到機械設計制造中是當今社會發展的迫切要求。

2.綠色理念設計的含義

機械生產的第一步是機械設計,它的水平直接決定了機械的功能狀態。機械設計主要是指對產品進行詳細的分析和計算,使產品的零件材料、零件大小、產品的結構、運行方式運作原理等各個方面都能夠更加符合使用的要求。而綠色設計理念貫穿于產品的整個使用過程,它首先考慮的是產品對自然資源的使用和社會環境的影響,然后才考慮產品的性能、質量、成本及設計耗時等問題[1]。綠色設計的主要理念是堅持可持續發展的原則,在制造過程中注重減少對能源的消耗和環境的污染,盡量使產品達到可以循環使用的目的。綠色設計的技術主要以無污染、可回收為依據,其約束條件是綠色產品的設計要求。綠色設計的主要內容是減少環境污染,降低能源消耗,使產品及其零部件能夠回收以及循環利用,提高機械的使用周期,總體可以概括為重新利用、循環、減少三個設計理念。

3.在機械設計制造中加入綠色理念的重要性

資源的枯竭、環境的污染使越來越多的自然災害威脅人類的生存,因此,人們開始注意到了綠色環保的重要性,努力探索新的經濟發展模式。經濟發展的很大一個組成部分是機械設計,它與人們的生產和生活緊密聯系。機械設計的不斷發展提高了我國科學技術的水平,為人們帶來了快節奏的生活,但與此同時也為人們的生活帶來了諸多的環境問題。要想解決這一污染問題[2],就必須提高對綠色設計理念的重視,將綠色理念運用到機械設計中去。近幾年來,隨著人們對環境問題重視程度的不斷加深,機械制造業對綠色機械設計的研究也越來越廣泛,在其深度和廣度上都有了一定的拓寬。綠色機械設計也被人們稱為“自然環境設計”、“生態設計”、“環境意識設計”等,與傳統的設計理念相比,它更加符合可持續發展的要求主題。在機械設計中綠色理念有著非常重要的作用,其主要表現在三個方面。一是在生產的過程中減少了廢氣、廢料、廢水的排放,提高了環境質量,有效地保護了人們生存的環境。二是節約了原材料,提高了能源的利用率,減少了自然能源消耗過度帶來的環境問題,能夠加強對可再生能源的開發利用,較好地保護了我國的自然生態環境。三是它與我國可持續發展的要求相符合,能夠實現更好的經濟和社會價值。

4.綠色理念在機械設計制造中的應用

4.1 健康環保的綠色制造材料

綠色設計的主要內容是在機械設計制造的過程中應選擇健康環保的制造材料,在選擇材料的過程中應充分考慮材料的安全性、經濟性以及材料與材料之間的相容性,其中最重要的是考慮材料的使用是否會對環境產生污染。傳統的機械制造材料主要是有害的化學物質如鉗、汞等,這些材料不僅對環境會產生嚴重的污染,而且材料的回收利用率較低,產品報廢之后沒有任何可取之處[3]。因此,要想達到綠色機械設計制造的目的,就應該科學合理的選擇機械制造的材料,從機械制造的源頭開始加入綠色理念。在機械設計制造中選擇綠色的材料應該首先滿足產品基本性能的需求,確保材料的實用性,是否具有耐高溫、耐腐蝕、抗沖擊等基本性能,并且要避免選擇有毒的損害人類健康的原材料。其次應該要加強對綠色環保材料的管理工作,注重對不同類型的材料進行分類管理。對材料實行動態管理,認真審核材料的性能,尤其是在材料進入實際生產過程后,并且對生產后的殘余材料和廢棄品應及時回收利用和處理。

4.2 綠色理念的設計方案

就目前而言,綠色設計理念有著很多的設計方案和技術,但常用的綠色理念設計方案主要有三種:可拆卸性設計、模塊化設計、生命周期設計??刹鹦缎栽O計是指有規律的拆卸,主要是為了產品生產后期的維護以及產品的再利用設計,但它要在保證產品的功能不受到影響的情況下才能進行;模塊化設計是指重新組合產品的模塊形成新的系統,它主要考慮產品的模塊和功能,既可以達到提高零部件回收利用率的目的,又可以實現產品的更新換代;生命周期設計主要考慮的是產品的性能、成本需求以及保護環境等方面,其中主要包括了再利用成本、產品代替、產品回收、污染物處理等問題[4]。最后建立一個健全的綠色機械設計數據庫,機械設計人員可以把設計制造過程中的所有數據及需要的數據進行系統化存儲,方便今后的查找并且能夠為綠色設計奠定理論的基礎。

4.3 加強對綠色設計理念的支持力度

綠色設計理念要想在機械設計制造中得到具體的應用,光有技術和方法是不行的,還必須加強對綠色設計配套措施的支持力度,提高人才、科技、政策等方面的輔助。首先政府要制定相關的政策制度,加強對綠色產品設計的支持力度,提高公民綠色環保的意識,加強監督力度[5];其次加強設計理念和技術的創新,對綠色機械設計方案進行不斷的優化,采用先進的科學技術;最后注重對綠色設計人才的培養,提高設計人員的專業素質,使其掌握最先進的綠色設計理念,為機械設計制造業提供更好的服務[6]。

5.結語

綠色設計理念應用在機械設計制造中不僅能夠節約材料、保護環境,還能夠提高產品的功能和質量。它在提高產品的社會效益和經濟效益的同時,為企業的健康快速發展提供了有力的保證。因此,綠色理念已經成為了當前社會經濟發展的一個重要戰略,是推動我國經濟、環境、資源可持續發展的必要途徑。在未來的機械設計制造業當中,它必將為人們所廣泛推崇,成為機械制造業乃至整個社會發展的主流。

參考文獻

[1]章志榮,蘇純.面向綠色制造的典型機械產品并行設計系統關鍵技術研究[J].軟件導刊,2011,56(12):32-34.

[2]吳紅.論機械設計中的綠色思維――綠色設計及其在機械設計中的運用[J].蕪湖職業技術學院學報,2011, 78(01):67-68.

[3]肖壽仁,周永勝,胡茶根,謝永愨.機械產品綠色制造技術的應用分析[J].鑄造技術,2010,34(12):09-10.

[4]黃海龍,曹新聞.淺談“低碳”時代下機械產品的綠色化[J].裝備制造技術,2011,45(05):32-33.

[5]韓軍霞.機械制造過程中綠色制造技術的應用[J].科技資訊,2011,54(36):78-80.

綠色設計與制造范文4

[關鍵詞] 綠色制造 可持續發展 并行設計

一、綠色制造的內涵和特點

綠色制造(Green manufacturing),又稱環境意識制造(Environmentally conscious Manufacturing),綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸,使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的影響(負作用)最小,資源效率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化的大制造模式。

綠色制造是有非常深刻的內涵,它涉及的問題領域包括三部分:一是制造問題,包括產品生命周期的全過程;二是環境影響問題;三是資源優化問題,綠色制造就是這三部分內容的交叉和集成。綠色制造考慮兩個過程:一個是產品生命周期全過程和物流轉化過程,即從原材料到最始產品的過程,通過綠色制造要達到兩個目標:一個是減少環境污染,一個是實現資源優化。因此綠色制造包含的內容十分廣泛,包括綠色設計、綠色生產、綠色再制造等現代設計和制造技術。

綠色制造與傳統的制造模式具有本質的不同,主要表現在以下幾個方面:

綠色制造是面對整個生命周期過程的廣義制造,要求產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處的整個生命周期中實現減少環境污染,資源優化的目標。綠色制造是以提高企業經濟效益、社會效益和生態效益為目標,強調以人為本,集成各種先進技術和現代管理技術,實現企業經濟效益,社會效益和生態效益的協調優化。綠色制造致力于包括制造資源、制造模式、制造工藝、制造組織等方面的創新,鼓勵采用新的技術方法、新的材料。

綠色制造是人類可持續發展戰略在制造業的重要生產模式,也是實現社會可持續發展目標的基礎和保障。

二、綠色制造對機械制造業可持續發展的意義

1.發展綠色制造技術對機械制造業可持續發展的必要性

環境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主要問題,特別是環境問題,其惡化程度與日俱增,正對人類社會的生存與發展造成嚴重的威脅。人們從這種嚴酷的現實中認識到環境與發展是密不可分的,要從根本上解決環境問題,必須轉變發展模式和消費模式,即由資源型發展模式逐漸轉變為技術型發展模式,依靠科技進步、節約資源和能源、提高效益、減少廢物排放、實施清結生產和文明消費、建立社會、經濟、資源與環境相協調的發展模式,即可持續發展模式。

制造業是將可用資源,通過制造過程,轉化為可供人們使用和利用的工業品或生活用品的產業。它涉及到國民經濟的大量行業,其中機械制造業在發展中為人們的衣、食、住、行提供了許多性能不同的機電產品,有力地推動了社會的發展和進步。20世紀90年代以來,我國機械工業在提高質量、優化結構、增進效益的基礎上,逐步調整發展戰略,使產業結構和布局不合理的狀況有所改善,但是國際市場競爭力弱,資源配置效益較差,產品質量不高等問題仍然相當突出,而且資源和原材料消費較大,對環境污染嚴重,可持續發展能力不強。鑒于此,必須改變原來粗放型的老模式(高投入、高消耗、高污染),而大力發展綠色制造技術以適應新時代的要求。

2.發展綠色制造技術是機械制造業可持續發展的重大機遇

可持續發展的理念正從不同的角度,以不同的方式向傳統的工業界和企業生產經營者發出挑戰,同時也是重大的發展機遇。

綠色制造是一種以保護環境和資源優化為目標的現代制造模式。發展綠色制造技術不僅是一個社會效益顯著的行為,也是取得顯著經濟效益的有效手段,如:發展綠色制造技術可最大限度地提高資源利用率、減少資源消耗、直接降低成本。同時環境將得到改善,從而有助于提高員工的主動性和工作效率。企業也將會有更好的社會形象,從而可增加無形的資產和國際競爭力。同時發展綠色制造技術也必將推動機械制造業的新一輪技術創新,在新的制造模式下,必須利用高新技術和現代管理來提高生產率、節約自然資源投入、減少污染,以促進經濟的可持續增長。

三、機械制造業發展綠色制造技術的內容和途徑

在機械制造業中,從設計、毛坯制造、機械加工、熱處理、裝配、包裝、使用和維護、報廢回收等全周期的各個環節都有資源消耗和不同程度的污染。機械制造業的綠色制造內容主要包括:綠色設計、綠色材料、綠色工藝、綠色處理等。在綠色制造實施過程中,綠色設計是關鍵,因為在產品的全部生命周期中,雖然設計費用僅占產品全部成本的5%左右,卻決定了80%~90%的產品生命周期的全部消耗。

1.綠色設計

綠色設計又稱為生態設計、環境設計、生命周期設計或環境意識設計,它是融產品的質量、功能、壽命和環境于一體的系統設計方法,也就是說在設計之初就應在產品生命周期的各個環節都考慮產品的環境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為一個重要的指導原則。要實現此目的,我們提出了并行綠色設計新模式,這是一個系統的設計方法,具有綠色性、集成性和并行性,它首先是在綠色(節能、環保)設計的原則指導下,在一開始就考慮產品周期全過程的所有因素,包括產品質量、成本、進度計劃、用戶要求等。在設計過程中使材料選擇、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協調,各階段和整體設計方案、分析評價結果及時進行信息交流和反饋。從而在其設計研發過程中及時改進,使產品設計達到最優化。從綠色設計的工作流程看,牽涉到企業及其上下游供應鏈的多個部分,涉及對象包括產品設計者、生產制造者、企業決策者、環境分析專家、零部件供應商等,考慮的因素從原材料一直到廢棄物的處理。作為這樣一種先進的設計模式,涉及到一系列關鍵技術,包括綠色并行工程的協同組織模式、協同支撐平臺、綠色設計的數據庫和知識庫、設計過程的評價技術和方法,綠色并行設計的決策支持系統等。許多技術有待于今后的進一步深入研究。

2.綠色材料

綠色材料是指在選材時盡量選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此一方面要多開發綠色材料,并建立綠色材料庫。二是設計選材時要注意經濟效益與社會效益相協調。

3.綠色工藝

綠色工藝是指在產品加工過程中盡量節約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產密不可分。綠色工藝主要還應從技術入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案。如現在的精確成形、干式切削、準干式切削、生產廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術。

4.綠色處理

綠色處理是指上一個生命周期報廢的產品通過有效的回收又進入下一個生命周期的循環中。為了便于產品的綠色處理,一方面是設計之初就要考慮產品的材料和結構設計,如采用面向拆卸的設計方法、模塊化的設計方法。二是發展綠色再制造技術,如再制造加工、過時產品的性能升級等。

參考文獻:

[1]李偉:先進制造技術.機械工業出版社,2005,7

[2]劉飛:綠色制造的研究現狀與發展趨勢.中國機械工程出版社.2002.2

綠色設計與制造范文5

關鍵詞:綠色制造機械制造可持續發展

一、綠色制造技術的特點

綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效益的現代化制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的影響(負作用)最小,資源利用率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化。其主要特點有以下幾點:

1.綠色設計。綠色設計是融產品的質量、功能、壽命和環境于一體的系統設計方法。

論文百事通在設計之初就應在產品生命周期的各個環節都考慮產品的環境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為一個重要的指導原則。綠色設計方法具有綠色性、集成性和并行性:它首先是在綠色(節能、環保)設計的原則指導下,在一開始就考慮產品周期全過程的所有因素,包括產品質量、成本、進度計劃、用戶要求等。在設計過程中使材料選擇、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協調,各階段和整體設計方案、分析評價結果及時進行信息交流和反饋,從而在其設計研發過程中及時改進,使產品設計達到最優化。

2.綠色材料。綠色材料是指在選材時盡量選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開發綠色材料,并建立綠色材料庫;二是設計選材時要注意經濟效益與社會效益相協調。

3.綠色工藝。綠色工藝是指在產品加工過程中盡量節約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產密不可分。綠色工藝主要還應從技術入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案。如現在的精確成形、干式切削、準干式切削、生產廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術。

4.綠色處理。綠色處理是指上一個生命周期報廢的產品通過有效的回收又進入下一個生命周期的循環中。為了便于產品的綠色處理,一是設計之初就要考慮產品的材料和結構設計,如采用面向拆卸的設計方法、模塊化的設計方法;二是發展綠色再制造技術,如再制造加工、過時產品的性能升級等。

二、企業實施綠色制造技術的原則

實施綠色制造技術過程中,企業必須遵循以下原則:(1)依據ISO14001的要求事項,建立、實施并不斷完善環境管理體系,定期對體系進行評審,確保體系有效實施;(2)在企業的全部活動中自主地制定環境目標,進行環境保護;(3)控制或減少設備開發和制造階段使用和排放對環境負效應大的物質,推進污染預防。在設備開發、制造和廢棄過程中考慮資源的有效利用和再生利用,降低損耗。加強固體廢棄物的回收再利用管理,減少污水、煙氣、噪聲等對環境的影響。開展節能降耗活動,合理利用能源資源。

三、我國機械工業實施綠色制造技術的主要途徑

1.建立并遵守環境保護體系,重視綠色意識教育。我國機械工業應加快建立ISO14001環保體系,并且致力于同ISO9001質量體系一體化,便于在開展各項活動中兼顧評價環境影響。通過建立環保體系,使企業員工能夠針對產品生命周期全過程中伴隨的環境問題進行正確識別,并積極采取措施加以預防和有效處理,使環境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。通過建立“善待環境”的工廠,謀求與地球環境、需求者、地域社會的共生,從而實現工廠與社會的可持續發展。重視對員工進行安全意識、質量意識、節約意識、效率意識、環保意識等的教育和培訓,以提高全體員工對經濟效益、環境效益和社會效益的正確理解,充分認識到綠色生產的社會責任。

2.注重綠色設計,實施綠色制造工藝技術。綠色設計是綠色制造技術的核心,設計階段是產品生命周期的源頭,從源頭控制環境要素無疑是最有效的方法。

目前機械工業在綠色設計方面的主要內容包括:(1)確定綠色設計的原則是選擇綠色材料和綠色零部件進行設計,選擇綠色工藝和設備進行加工,用節能、節水、省料等最優化設計規定產品的實現方式,對材料進行標識,優化可裝配和可拆卸性設計;(2)確定綠色的設計評價指標是節能、節水認證和再商品化率;(3)產品綠色排序是一種表示產品綠色程度的方式,主要是通過第三方采用隨機抽樣方法,由顧客對同行業同類產品的能耗、美感、安全、健康、警示、適用的性能、可接受的性價比、企業再商品化率、自我申明等內容進行定量評分。第三方將抽查結果結合公共環境報告進行綜合分析,將排序結論向社會公告。其權威性雖往往受到質疑,但可作為顧客選購產品時的參考,因此也是顧客對企業產品滿意度的一種體現,成為企業進行綠色改進的信息來源。新晨

3.創新技術工藝,發揮環保效益。綠色制造技術應從理念落實到具體生產技術工藝中,才能最大限度地發揮其環保效益。比如在磨削加工時,采用油基磨削液會產生油氣、煙霧,使生產環境惡劣,而且磨削液的后期處理成本太高,要改善這種情況,可以采用干磨削或準干式切削方式來加工。這樣不僅有效地減少了資源消耗,節約了生產成本,而且還有利于降低對環境污染,有利于操作人員的勞動保護。

四、結束語

在大力倡導環保主題的今天,基于可持續發展觀點的綠色制造技術是一種以保護環境和資源優化為目標的現代制造模式。我國從事機械制造的工程技術人員應該加強綠色制造技術的研究,重視綠色制造技術的應用,促進我國機械工業的可持續發展,推進我國機械加工企業的國際化成長。

參考文獻:

[1]劉飛曹華軍張華等:綠色制造的理論與技術[M].科學出版社,2005,1

綠色設計與制造范文6

在機器的制作加工程序中,經過降低對刀具的消耗,尤其是對一些構造繁瑣以后成本高的刀具消耗,是能夠減少制造成本的一條關鍵措施。所以在現在社會的環境以及制造措施的背景下,能夠執行探索一種使用與高速制作與制造的新式刀具物料,同時經過對這些制作與加工這種新式刀具的有關措施系數開展更具體的探索與改善,持續的創新與健全在制作制造過程中使用的新式刀具,除此之外,涂層刀具也在前進過程中,能夠在很大程度上提升切削速度以及使用長久性。

2綠色機械制造工藝技術的類型

2.1能源節約型綠色機械制造工藝在以往的機器生產技術中,消耗的能源多,產生的能量大多數都因為摩擦生熱被轉變為內能抑或其他樣式的能量被消耗掉,這不僅增加了對機器的損耗,并且對機器的工作時間帶來影響,對機床及其生產的精準度產生影響,并且還浪費了能源對環境帶來破壞。能源節省型綠色機器生產技術就是解決這些狀況,在機器生產程序中,經過降低機器的損耗,適量的運用能夠再生資源,引入低消耗的措施,運用低消耗的綠色設施等減少能源消耗的措施。

2.2資源節約型綠色機械制造工藝資源節約型綠色機械制造工藝是指在機械制造過程中,以保證機械產品質量和符合機械制造標準為前提,通過簡化工藝和減少原材料消耗的方法來達到資源的有效利用的工藝技術。例如,在刀具的制造過程中,我們可以通過優化毛坯的形狀,選擇新型的刀具材料,盡量減少切削液的使用量,從而減少機械加工的余料,降低原材料的消耗,延長刀具的使用壽命,達到節約資源和提高生產效率的目的。

2.3環境保護型綠色機械制造工藝機械制造工藝實際上就是一個物質經過一系列加工制造過程,變成最終需要得到的產品的過程,但在這個過程中會產生一些廢液、廢氣、廢渣、噪聲等對環境和操作者有危害的物質。環境保護型綠色機械制造工藝是指通過工藝初始設計和末端處理技術,盡量減少或消除有害物質的影響,從而提高機械制造系統效率的工藝技術。

3發展綠色機械制造工藝技術的策略

3.1綠色設計綠色設計是指根據產品的品質要求,在綠色理念的指導下,對機械的工作原理、結構、運動方式力、能量的傳遞、各個零件的材料和形狀的尺寸進行設計,并通過計算分析轉化圖紙作為制造依據的工作過程。要做好綠色設計,需從設計之初就要充分考慮產品流轉的各個環節中所應注意的環保問題,并將環保作為設計的重要指導原則。綠色設計涉及十多項設計階段,包括選材、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸維護設計、報廢處置設計等。要將各階段的設計方案系統地協調和整合起來,因此,綠色設計也成了一個具有綠色性、集成性、并行性的系統。

3.2綠色選材綠色選材是指綠色機械制造過程中,在滿足產品的適用性能和制造工藝特性的條件下,綜合考慮綠色環保的要求所選擇的能源和材料,具體包括材料的選擇和能源的選擇。綠色選材應遵循以下原則:一是,優先選用可再生能源與材料;二是,盡量選用原料豐富,成本低,污染少的能源與材料;三是,盡量避免選用有毒、有害、有輻射性的能源與材料。

3.3綠色工藝綠色技術就是在機器生產程序中,運用相關的工具以及設施,根據節省能源、操縱能源、降低污染的需求,把各式原材料根據相關的秩序開展生產,以便獲得所期望的達標產品。優異的綠色機器生產措施包含:運用干切削措施,低溫切削措施,綠色時時切削措施,使用高精準度的冷碾措施,金屬粉末的注射成型工藝,采用可編程的控制器技術、數顯技術、數據技術來改造舊機床,凈化廢液等。

3.4綠色處理綠色處理是指將在機械制造過程中排放出的廢液、廢氣、毛坯腳料以及破損的零件設備等廢渣,進行回收利用或將其變成對環境無污染的物質的過程。綠色處理的方法有:第一,根據各排放氣體的性能,能吸收的就采用物理或化學方法吸收,能燃燒的就在燃燒爐中通入氧氣完全燃燒。第二,廢液集中進行回收、轉化、燃燒等處理。第三,將有毒的廢渣進行集中深埋,或是采用化學方法將其變成無毒無害物質,將有棱角的銳利廢棄物收集在一起并作集中處理。第四,將已報廢的產品回收并使用到下一個周期中,變廢為寶。

4結束語

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