绿色制造与可持续发展综述
电子制造设备的绿色制造与可持续发展
电子制造设备的绿色制造与可持续发展在当今科技飞速发展的时代,电子制造业已成为全球经济的重要支柱之一。
然而,随着电子设备的广泛应用和更新换代速度的加快,电子制造过程中所产生的环境问题也日益凸显。
因此,推动电子制造设备的绿色制造与可持续发展已成为当务之急。
电子制造设备的绿色制造,首先体现在原材料的选择上。
传统的电子制造中,大量使用的塑料、金属等原材料往往来自不可持续的资源开采,并且在生产和处理过程中会释放出有害物质。
为了实现绿色制造,我们应优先选择可再生、可回收的原材料,例如生物基塑料、再生金属等。
这些材料不仅减少了对有限资源的依赖,还降低了生产过程中的环境影响。
在生产工艺方面,绿色制造要求我们优化制造流程,减少能源消耗和废弃物的产生。
先进的制造技术,如精益生产、智能制造等,可以有效地提高生产效率,降低次品率,从而减少资源的浪费。
同时,采用节能设备和清洁能源,如太阳能、风能等,能够显著降低电子制造设备生产过程中的碳排放。
电子制造设备的设计也对绿色制造起着关键作用。
设备的设计应考虑到产品的整个生命周期,包括易于拆解、维修和回收。
通过模块化设计,使得设备的零部件可以方便地更换和升级,延长设备的使用寿命,减少电子垃圾的产生。
此外,采用环保型的涂层和润滑剂,避免使用对环境有害的化学物质,也是绿色设计的重要组成部分。
可持续发展不仅关注环境方面,还包括经济和社会的可持续性。
从经济角度来看,绿色制造可以降低企业的生产成本。
虽然在初期,采用绿色技术和原材料可能需要一定的投资,但长期来看,通过提高能源效率、减少废弃物处理费用以及满足消费者对绿色产品的需求,企业能够获得更好的经济效益。
在社会可持续性方面,电子制造企业应关注员工的工作环境和福利。
确保员工在安全、健康的环境中工作,提供合理的薪酬和培训机会,有助于提高员工的满意度和忠诚度,从而提高企业的生产效率和竞争力。
为了推动电子制造设备的绿色制造与可持续发展,政府和行业组织应发挥重要作用。
机械制造行业的可持续发展与绿色制造
机械制造行业的可持续发展与绿色制造近年来,随着环境保护意识的提高和可持续发展理念的普及,绿色制造逐渐成为机械制造行业的发展方向。
在全球资源日益紧缺的背景下,机械制造企业应积极推动绿色制造,以实现可持续发展。
本文将探讨机械制造行业的可持续发展与绿色制造的重要性,以及相关的措施和挑战。
一、可持续发展与绿色制造的重要性机械制造行业作为国民经济的支柱产业,其发展对国家经济和环境有着深远的影响。
可持续发展是实现人与自然和谐共生的必然选择,绿色制造是可持续发展的关键路径之一。
1. 资源保护:机械制造行业是一个高能耗、高排放的行业,大量的能源和原材料消耗给环境造成了巨大的压力。
采用绿色制造技术和理念,可以降低资源的消耗,减少对环境的破坏。
2. 环境污染治理:机械制造过程中产生的废气、废水、废渣等排放物对环境质量造成了不可忽视的影响。
绿色制造可以通过节能减排、循环利用等手段,降低对环境的污染。
3. 品牌形象提升:绿色制造标志着企业在技术和创新方面的先进性,可以提升企业的品牌形象和竞争力,吸引更多的合作伙伴和投资者。
二、机械制造行业的绿色制造措施为了实现机械制造行业的可持续发展,采取一系列的绿色制造措施至关重要。
以下是一些常见的绿色制造措施:1. 节能减排:通过采用先进的节能技术和设备,减少能源消耗和排放量,在生产过程中更好地控制污染物排放。
2. 循环利用:实施废弃物的分类、回收和再利用,将废弃物资源化,减少对自然资源的需求。
3. 清洁生产:通过优化生产工艺流程和采用清洁能源,减少废水、废气和固体废物的产生,将生产过程清洁化。
4. 环境管理体系建设:建立和完善环境保护管理体系,严格执行环境法规与标准,加强对环境指标的监测和评估。
5. 绿色设计:在产品设计阶段注入绿色理念,考虑产品的可持续性和环保性能,降低对环境的负面影响。
三、机械制造行业绿色制造的挑战尽管机械制造行业在推进绿色制造方面取得了一定的进展,但仍然面临着一些挑战。
有机化学的可持续发展与绿色制造
有机化学的可持续发展与绿色制造有机化学作为化学领域的重要分支,一直以来都在为人类社会的进步和发展做出重要贡献。
然而,在面临环境污染和资源浪费等问题日益严峻的现实背景下,有机化学的可持续发展和绿色制造变得尤为重要。
一、可持续发展的概念与意义可持续发展是指在满足当前需求的基础上,不损害满足未来世代需求的能力。
在有机化学领域,可持续发展的意义表现在多个方面:首先,有机化学合成过程中产生大量废弃物和污染物,对环境造成严重影响。
通过可持续的方法,如催化剂的利用和废弃物资源化利用,可以减少废弃物产生,促进环境的保护和资源的节约。
其次,有机化学合成需要大量的化学药品和能源,传统的合成方法往往存在资源浪费的问题。
通过开发新的合成方法、利用可再生能源和改进反应条件等手段,可以实现有机合成的可持续发展。
最后,可持续发展还意味着制定并遵守一系列有机化学研究的道德和伦理准则。
例如,在药物合成过程中,需要考虑到对患者的安全和健康的影响,避免使用对人体有害的原料或生成物。
二、绿色制造的实践与方法为了实现有机化学的可持续发展,绿色制造成为一种重要的实践方法。
绿色制造是指通过最大限度地减少或消除有害物质的使用,在生产和制造过程中降低对环境的影响,从而实现环境友好型制造。
在有机化学中,绿色制造的实践包括以下几个方面:1. 设计绿色底物和反应条件:通过合理设计底物结构和反应条件,可以减少或避免使用有害的反应底物和副产物。
2. 利用生物催化剂:利用酶等生物催化剂可以实现高效和环境友好的有机合成反应,避免使用有毒、有害的金属催化剂。
3. 提高反应选择性和产率:通过优化反应条件和使用高选择性的催化剂,可以使有机反应的副产物生成减少,提高产率。
4. 推动可再生能源的利用:在有机化学合成中,使用可再生能源(如太阳能和风能)可以减少对传统能源的依赖,从而提高绿色制造的可持续性。
5. 废物资源化利用:将废弃物转化为有用物质的方法,不仅可以减少环境污染,还可以提供新的资源来源。
绿色制造论文:绿色制造与可持续发展
http : ZZ HD.chinaj ou rna.l n et .cn E m ai:l ZZHD @chai n aj ou rna.l n et .cn !机械制造与自动化∀作者简介:何翠珍(1969# ),女,山东济南人,高级讲师,硕士,主要从事机电一体化专业教学和科研工作。
绿色制造与可持续发展何翠珍(山东铝业职业学院,山东淄博255065)摘 要:论述了绿色制造与可持续发展的概念、内涵及二者的关系,强调绿色制造是可持续发展的必由之路,应大力加强绿色制造的研究与应用。
关键词:可持续发展;绿色制造;环境;资源中图分类号:TH -9 文献标志码:B 文章编号:1671 5276(2010)05 0068 02G reen M anufacturing and Continuous D evelop m entHE Cui zhen(S handong A lu m i n ium Industry Vocationa l Co ll e ge ,Z i b o 255065,C hina)Abstrac t :Th i s paperm ainly discusses t he concept and connot ation of green manuf acturing and continuous development and the relationship be t w een t he t wo ,dr aws a conclus ion t ha t the green manuf acturi n g is the only route which must be passed during the con tinuous development and sugges t s that it s study and application shoul d be greatly strengt hened .K ey word s :continuous deve l o pmen;t gr een manuf acturing ;env ironmen;t resource0 引言制造业是将可用资源(包括能源)通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的工业品和生活消费品的产业。
纺织材料的绿色制造与可持续发展
纺织材料的绿色制造与可持续发展纺织品是我们日常生活中不可或缺的一部分,从衣物到家居用品,它们无处不在。
然而,纺织品的生产过程往往伴随着环境污染和资源消耗。
随着全球对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高,绿色制造和可持续发展已成为纺织材料生产的重要趋势。
本文将探讨纺织材料的绿色制造和可持续发展的重要性、现状和未来发展方向。
绿色制造的概念绿色制造是一种以降低对环境负面影响为目标的生产方式。
在纺织材料的制造过程中,绿色制造意味着采用环保型染料、助剂和能源,减少废水、废气和固体废物的排放,提高资源利用效率,降低生产成本。
可持续发展的理念可持续发展是指在不损害环境和社会利益的前提下,满足当前人类需求并保证后代满足自身需求的发展方式。
在纺织材料的制造过程中,可持续发展意味着采用可再生资源,减少能源消耗,关注劳动者权益,确保生产过程对社会和环境的影响降到最低。
绿色制造与可持续发展的关系绿色制造和可持续发展在纺织材料生产中相辅相成。
绿色制造通过降低环境污染和提高资源利用效率,为可持续发展提供了物质基础。
而可持续发展则为绿色制造提供了长远发展的方向和目标。
只有将绿色制造和可持续发展相结合,才能实现纺织产业的可持续发展。
现状与挑战尽管绿色制造和可持续发展在纺织材料生产中已取得了一定的进展,但仍然面临诸多挑战。
首先,传统的纺织制造工艺往往依赖于合成化学物质,这些物质对环境和人体健康的负面影响已成为亟待解决的问题。
其次,纺织品生产过程中的废水、废气和固体废物处理和处置也是一个重大挑战。
此外,消费者对时尚的追求导致纺织品消费量的激增,从而加大了资源消耗和环境压力。
未来发展方向为了应对上述挑战,纺织材料生产的未来发展方向将主要包括以下几个方面:1.开发环保型染料和助剂,降低对环境和人体健康的负面影响。
2.提高能源利用效率,采用可再生能源,减少碳排放。
3.强化废水和废气处理技术,实现零排放或低排放。
4.推广循环经济,加强废弃物资源化利用。
高分子材料绿色制造与可持续发展
高分子材料绿色制造与可持续发展摘要:从原料(单体)来源、催化剂、合成方法、加工工艺和回收策略等方面对高分子材料的绿色制造与可持续发展进行了综述。
结果表明,有许多不依赖石油的自然资源可用于生产高分子材料,以及一些新化合物。
新型加工技术有助于减少制造过程中的能源消耗和排放,使使用过的高分子材料能够经历物理、化学、能量和生物循环。
通过这四种方式实现循环利用,可持续发展的绿色生产路径是未来重要且可行的发展方向。
关键词:高分子材料;单体;催化剂;合成;加工;循环利用;绿色制造沪1一持续发展1绿色合成原料1.1可再生生物基原料1.1.1植物多糖自然界每年产生超过1500亿吨植物多糖,但人类仅消耗1%的多糖。
这些植物多糖经分离解聚后可以进一步制备合成高分子材料。
巴西布拉斯科Braskem 于2010 年向市场推出绿色聚乙烯,该产品由植物(甘蔗)多糖转化为乙醇,然后分解获得。
由乙烯制成,这种绿色聚乙烯主要是食品包装材料。
淀粉是一种常见的植物多糖,淀粉发酵可制备乳酸,乳酸也可通过进一步聚合制备。
之后可以从植物多糖制备的另一类高分子材料是Arcanoate (PHA) ,它是天然存在的,它是在生物体中获得优异的产量,无需中间单体分离。
水果糖或葡萄糖通过酸化和脱水反应转化为甲基糠醛,可用于制备聚乙烯基糠酸酯(PEF)。
1. 1. 2植物油植物油是制备最常见甘油三酯的最广泛成分来源,可再生植物油的主要来源是蓖麻、大豆、棕榈和向日葵等,其中,蓖麻油“鲁因”具有易得、成本低、可生物降解等优点。
用蓖麻油羧酸基团促进酰化和胺化,双键加氢环化。
自由基的存在可促进乙酰化、烷氧基化和脱水反应。
因此,这种独特官能团的存在有利于各种制备,例如制备:聚合物如聚醚、聚酰胺、气易卜拉欣等。
聚邻苯二甲酰胺可以用蓖麻油合成得到聚邻苯二甲酰胺11,邻苯二甲酰胺 610 和聚邻苯二甲酰胺 410,这些生物聚酰胺有吸收率低、高耐化学性和高温稳定性的优点。
绿色制造如何推动可持续发展
绿色制造如何推动可持续发展在当今时代,可持续发展已成为全球共同追求的目标,而绿色制造作为实现这一目标的重要途径,正逐渐引起人们的广泛关注。
绿色制造不仅仅是一种生产方式的转变,更是一种理念的革新,它对经济、社会和环境的协调发展具有深远的影响。
首先,我们需要明确绿色制造的概念。
简单来说,绿色制造是指在产品的全生命周期中,综合考虑环境影响和资源利用效率,通过采用先进的技术和管理手段,使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程中,对环境的负面影响最小,资源利用率最高。
绿色制造在推动可持续发展方面的作用是多方面的。
从资源利用的角度来看,传统制造业往往依赖于大量的自然资源,并且在生产过程中造成了严重的资源浪费。
而绿色制造则强调资源的高效利用,通过优化生产流程、采用可再生材料等方式,减少对有限资源的消耗。
例如,在汽车制造中,使用轻量化材料不仅可以降低车辆的油耗,还能减少原材料的使用量。
在环境保护方面,绿色制造的意义更为显著。
传统制造业排放的废水、废气和固体废弃物给生态环境带来了巨大的压力。
绿色制造则通过采用清洁生产技术、安装环保设备等措施,有效地减少了污染物的排放。
同时,在产品设计阶段就考虑到产品的可拆卸性和可回收性,以便在产品报废后能够对其进行有效的回收和再利用,降低对环境的危害。
绿色制造对于企业的经济效益也有着积极的影响。
虽然在短期内,实施绿色制造可能需要企业投入一定的资金用于技术改造和设备更新,但从长远来看,它能够为企业带来诸多好处。
一方面,通过提高资源利用率和降低能源消耗,企业可以降低生产成本;另一方面,随着消费者环保意识的增强,绿色产品在市场上更具竞争力,能够帮助企业开拓新的市场,增加销售额。
此外,绿色制造还有助于提升企业的社会形象。
一个积极推行绿色制造的企业,往往被认为是具有社会责任感的企业,能够赢得消费者的信任和支持,提高企业的声誉和品牌价值。
为了推动绿色制造的发展,政府、企业和社会各界都需要共同努力。
机械设计中的绿色制造与可持续发展研究
机械设计中的绿色制造与可持续发展研究在当今社会,随着工业化进程的加速和环境问题的日益严峻,机械设计中的绿色制造与可持续发展理念已经成为了行业发展的重要方向。
绿色制造旨在减少制造业对环境的负面影响,同时提高资源利用效率,实现经济、社会和环境的协调发展。
本文将深入探讨机械设计中绿色制造与可持续发展的相关问题。
一、绿色制造与可持续发展的概念绿色制造,简单来说,是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
它要求在产品的整个生命周期中,从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理,都要尽可能减少对环境的危害,并最大限度地节约资源和能源。
可持续发展则是指满足当代人的需求,又不损害子孙后代满足其自身需求的能力。
在机械设计领域,可持续发展意味着不仅要关注当前产品的性能和质量,还要考虑到未来的资源供应、环境变化以及社会需求等因素。
二、绿色制造在机械设计中的重要性(一)降低环境污染传统的机械制造过程往往会产生大量的废气、废水和废渣,对空气、水和土壤造成严重污染。
通过绿色制造理念的引入,可以采用环保材料、优化生产工艺,减少有害物质的排放,降低对环境的破坏。
(二)节约资源和能源在机械设计中,合理选择材料、优化结构和工艺,可以减少原材料的消耗,提高能源利用效率。
例如,采用轻量化设计可以降低产品的重量,从而减少运输过程中的能源消耗。
(三)提高企业竞争力随着消费者环保意识的增强,市场对绿色产品的需求不断增加。
企业通过实施绿色制造,生产出符合环保标准的产品,能够提升品牌形象,增强市场竞争力,赢得更多的客户和市场份额。
(四)符合法律法规要求各国政府为了保护环境,纷纷出台了一系列严格的环保法规和标准。
企业只有推行绿色制造,才能确保产品符合相关法律法规,避免因违规而遭受处罚。
三、绿色制造在机械设计中的应用(一)绿色材料选择在机械设计中,选择环保、可回收、可再生的材料是实现绿色制造的基础。
例如,使用铝合金、工程塑料等替代传统的钢铁材料,可以减轻产品重量,降低能耗。
绿色制造的研究现状与发展趋势
绿色制造的研究现状与发展趋势一、本文概述随着全球工业化的快速发展,环境污染和资源消耗问题日益严重,这促使人们开始关注制造业的可持续发展。
绿色制造作为一种旨在减少环境污染、提高资源利用效率的先进制造模式,正逐渐成为全球制造业的重要发展方向。
本文旨在全面概述绿色制造的研究现状与发展趋势,以期为推动我国制造业的绿色转型提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍绿色制造的基本概念、原则和特点,阐述其在全球范围内的发展背景和意义。
随后,本文将综述国内外绿色制造的研究现状,包括绿色制造技术、绿色产品设计、绿色供应链管理等方面的最新研究成果和应用实例。
在此基础上,本文将分析绿色制造面临的主要挑战和问题,如技术瓶颈、政策缺失、市场接受度等,并提出相应的解决策略和建议。
本文将展望绿色制造的未来发展趋势,探讨绿色制造与智能制造、循环经济等先进制造模式的融合发展,以及绿色制造在全球范围内的推广和应用前景。
通过本文的研究,旨在为制造业的绿色转型提供理论支持和实践指导,推动我国制造业实现可持续发展。
二、绿色制造的研究现状随着全球环境问题的日益严重,绿色制造作为一种全新的制造模式,已经引起了全球范围内的广泛关注。
绿色制造旨在通过减少环境污染、提高资源利用效率、优化产品设计等方式,实现制造业的可持续发展。
目前,绿色制造的研究已经取得了显著的进展。
在理论研究方面,绿色制造的理论体系正在逐步完善。
学者们从环境科学、生态学、经济学等多个角度对绿色制造进行了深入研究,提出了许多新的理论和方法。
例如,生命周期评价(LCA)方法被广泛应用于产品设计和制造过程中,以评估产品在整个生命周期内的环境影响和资源消耗。
绿色供应链管理、绿色生产技术等也成为了研究的热点。
在实践应用方面,绿色制造已经在许多企业和行业中得到了成功应用。
许多制造业企业开始将绿色制造理念融入到产品设计、制造和废弃处理等各个环节中,以实现节能减排、资源循环利用等目标。
同时,一些新兴的绿色制造技术,如绿色铸造、绿色焊接、绿色涂装等也逐渐得到应用和推广。
绿色制造与可持续发展
绿色制造与可持续发展近年来,绿色制造和可持续发展的概念逐渐引起人们的关注。
作为一种新型制造理念,绿色制造通过减少资源消耗和环境污染,实现利润和可持续性之间的平衡。
随着人们对环境保护和可持续发展意识的不断提高,绿色制造已经成为众多企业发展的必选方向。
绿色制造的理念是基于可持续发展的思想而引入的。
可持续发展是指满足当前需求的同时不破坏未来的能力。
也就是说,我们现在所做的事情不能危害到我们的后代和未来的世界。
对于制造业而言,采用可持续发展的理念,就是要让产品在制造、使用和回收过程中都尽可能地减少对环境的损害。
尽管这样做可能会增加成本,但是企业应该承担起这一责任,保障环境的健康和可持续性。
为什么要实践绿色制造,除了对环境的保护和可持续发展意义外,更值得一提的是,绿色制造对企业的商业价值也有积极的影响。
一方面,减少资源的使用和环境污染可以降低企业的成本,提高生产效率,从而增强企业的竞争力。
此外,绿色制造也可以带来新的商业机会。
绿色制造产品的推广和销售能够吸引那些注重环境保护和可持续发展的消费者,从而增加企业的市场份额和利润。
因此,无论从长远角度还是从商业角度考虑,企业都有必要实践绿色制造。
实践绿色制造需要对企业经营理念和生产流程的深刻认识。
企业应该从产品的设计环节开始,考虑如何减少对环境的损害。
例如,更换环保材料和减少产品包装等,都是常见的绿色制造措施。
除此之外,企业还需要优化生产流程,降低能源消耗和废水废气排放。
为了实现这一目标,企业可以引入先进的生产技术和设备,adopt a circular economy approach,回收和再利用废料,减少生产过程中的浪费。
总之,绿色制造和可持续发展是当今社会的一个必然趋势。
作为一家企业,我们应该认识到自己对环境和未来的影响,积极采取措施实践绿色制造,真正地实现可持续发展。
通过快速创新和技术进步,我们可以实现可持续生产,加速转型,保护环境,造福人民。
机械制造业的绿色发展与可持续性
机械制造业的绿色发展与可持续性近年来,环境保护和可持续发展成为全球关注的焦点。
在这一背景下,机械制造业也被要求发展出更加环保和可持续的方式。
本文将探讨机械制造业的绿色发展与可持续性,并提出相关的解决方案。
1. 环境问题的背景与机械制造业的挑战自工业革命以来,机械制造业一直是经济增长的重要推动力。
然而,随着人们对环境问题的日益关注,机械制造业也面临着一系列的挑战。
首先,传统的机械制造过程通常伴随着大量的能源消耗和废物排放,给环境造成了巨大的压力。
其次,由于新兴技术的快速发展,机械制造业需要不断创新,以适应绿色技术的应用和市场需求。
最后,机械制造业还需要在可持续性发展的框架下寻找新的商业机会,以保持竞争力。
2. 绿色制造的重要性与价值绿色制造是指在减少环境影响的同时保持生产效率和质量的制造过程。
它可以通过提高资源利用率,减少能源消耗和废物排放,来实现环境的保护和可持续发展。
绿色制造不仅有助于改善环境质量,还可以降低生产成本,并提高企业的形象和竞争力。
同时,绿色制造也促进了技术创新和产业转型,推动经济由传统制造向高端制造升级。
3. 促进机械制造业绿色发展的方案(1)技术创新:机械制造业应该加大对绿色技术的研发和应用。
例如,利用新能源替代传统能源,采用先进的节能设备和工艺,减少废物排放等。
此外,还可以通过智能制造和物联网技术来实现生产过程的精细化管理和资源的高效利用。
(2)政策支持:政府应该加大对绿色制造的政策支持力度,通过税收优惠、补贴和奖励等措施,鼓励企业采用环保技术和清洁能源,并推动机械制造业向绿色发展的方向转变。
(3)资源循环利用:机械制造业可以通过推行循环经济模式,实现资源的高效利用和废物的最小化。
例如,通过废物回收和再利用,降低对原材料的需求,减少环境污染。
(4)产业合作:机械制造业可以积极参与产业合作,加强与供应商、客户和政府的合作,形成闭环供应链和共享资源的模式。
通过共同努力,可以实现整个产业链的绿色发展和可持续发展。
绿色制造 精益制造 可持续发展 理念 看法
绿色制造精益制造可持续发展理念看法
绿色制造,精益制造和可持续发展的理念是当前工业界追求的目标。
这些概念
的出现是为了应对日益严重的环境问题和资源短缺的挑战,同时也是为了提高企业的竞争力和可持续发展的长远利益。
绿色制造是指在产品的整个生命周期中,从产品设计、生产、使用到废弃,注
重使用可再生资源,尽量减少对环境的负面影响。
它提倡减少能源和资源的消耗,降低废物和排放物的产生,并且鼓励企业使用环保技术和材料。
通过绿色制造,企业可以降低环境风险,提高清洁生产效率,并满足消费者对环保产品的需求。
精益制造是一种管理方法,旨在通过优化生产流程,最大限度地发挥资源效益,并消除浪费。
它强调通过精确计划、及时交付和持续改进来提高效率和质量。
精益制造的目标是减少无效操作和等待时间,提高生产效率,降低成本。
这种方法可以减少仓储、加工和缺陷成本,提高企业在市场上的竞争力。
可持续发展是指以满足当前需求的同时,不损害下一代满足其需求的能力。
在
制造业中,可持续发展的核心是经济的、环境的和社会的平衡。
企业应综合考虑利益相关方的需求,降低环境危害,遵守法律法规,促进员工的福利和生活质量。
可持续发展旨在确保企业的长期发展,并对社会和环境负责。
总的来说,绿色制造、精益制造和可持续发展的理念是企业在当前经济发展和
环境保护的背景下应遵循的重要原则。
通过采用这些理念,企业可以提高效率,降低成本,减少对环境的负面影响,并赢得消费者和社会的认可。
因此,企业在制定战略和运营过程中应该积极应用这些理念,为可持续发展做出贡献。
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绿色制造与可持续发展e-works涂彬王阳黄菊锋前言绿色制造与可持续发展强调社会、经济、资源和环境协调发展,是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的环境。
在实现绿色制造与可持续发展的道路上,中国面临着严峻的挑战。
中国有2亿亩土地因为矿产开发等因素而废弃,占总耕地面积10%;中国90%的地下水被污染,60%的地下水污染严重;在中国盲目发展水电过程中,还造成了对生态环境的永久性破坏。
2008年中国消耗的煤炭这一高污染能源,占能源消费总量的68.7%,高于世界平均水平一倍以上,中国资源利用效率居世界59个主要国家的倒数第6位,中国1吨煤所产生的效率仅相当于美国的28.6%,欧盟的16.8%,日本的10.3%。
面对这些令人震撼的数据,实现绿色制造与可持续发展迫在眉睫,e-works在2010中国制造业产品创新数字化国际峰会,重点就中国制造企业如何实现“绿色制造与可持续发展”这一主题展开了深入的讨论,通过业内专家产品创新理论实践的分析、行业提供商绿色解决方案的分享,绿色设计典型应用企业案例的剖析,为当前中国制造业企业实现绿色制造与可持续发展提供了丰富的实践经验。
一、绿色化的产品创新1、产品创新过程管理的发展与应用趋势在本次峰会上,清华大学莫欣农教授从产品全生命周期的“价值创新”,灵活、快速、高效的“管理创新”,智能化、服务化、绿色化的“产品创新”三个方面深入剖析了中国企业如何实现走向世界的重大转型,并对产品全生命周期进行了全新的诠释。
莫教授指出:产品全生命周期可以分解成为八个阶段,从开始预研策划、立项、开发设计、验证测试到工艺与量产,接着进入产品的生产销售和使用维修阶段,最后进入产品的报废阶段。
在这几个阶段中,分别解决的是设计、制造、使用和回收问题。
如果企业纯粹以制造为中心,那么形成的曲线就是苦笑曲线;如果企业是以设计、开发新产品与后期服务为中心,那么形成的就是微笑曲线。
这就是创新、服务的转变,也正是企业转型的核心。
制造业未来的发展方向正是不仅要考虑新产品的开发,还要将生产型制造转变为服务型制造,通过最少的资源消耗,获得利润的最大化。
信息化在这个过程中发挥了巨大的作用,通过更加灵活、快速的信息获取方式,推动了产品全生命周期(PLM)技术不断发展,也给制造业带来了很多革命性的变化。
从手工设计到CAD设计,从静态数据管理到动态数据管理;通过变形设计直接面向产品对象,完成从电子文件管理到面向对象管理的转变,再到协同制造,形成了完整的设计生命周期的管理。
在生命周期的各个阶段中,如果要进行数据传递就需要将所有数据都放入PLM系统中,建立统一的平台,这样各个阶段的数据都可以从这个平台中提取,不但解决了数据传递问题也解决了数据的唯一性,通过单一数据源和统一的系统构架,将企业的数据进行统一管理。
在产品的全生命周期中,很多环节都会产生垃圾以及资源的浪费。
随着信息化不断发展,制造业需要把报废这个阶段变成回收再利用,这就需要利用PLM平台管理这些数据,快速准确的查看产品的设计、制造、使用、维修的相关信息。
通过这些数据的有效管理,就能够为绿色制造与可持续发展打下坚实基础。
2、P LM与机械产品模块化技术在绿色设计与可持续发展中,模块化设计具有非常重要的意义和作用,不但能够缩短上市周期、降低产品成本、提高产品质量,还可以在资源最优利用率下充分满足客户的个性化需求。
浙江大学纪杨健教授在主题为《PLM与机械产品模块化技术》的演讲中谈到:从应用深度上,模块化技术经历了从几何模型/单学科到多学科/集成的发展,在产品基础上做模块化;接着发展到组织/过程的模块化,到与IT技术融合的模块化技术;从空间角度来说,模块化一开始是针对特定的零件来做模块化,后来发展到需要对一个部件做模块化,最后需要对整个产品和整个产品平台做模块化;从时间角度来说,过去在做模块化的时候,更多关注的是产品的研发阶段,后来发展到如何把制造过程考虑进去,最后发展到建立服务/维修和设计模块化之间的关系。
模块化技术要想良好的应用必须要与IT技术进行相应的融合,通过建立优质的数据模型,使模块化技术与IT技术最终走向融合之路。
PLM技术和模块化技术融合会有很多的问题需要处理,比如技术对象树产品树、零件树、文档树如何建立,模块如何划分等等。
针对企业常见的问题,对已由零件进行模块化设计主要有以下几方面的工作:第一、建立编码体系,这里有两类码:1、分类码,2、识别码,这两类码可以平行使用,也可以联合起来使用。
第二、做好零部件名称规范化。
企业零部件名称杂乱会对模块化带来很多不利因素。
必须要仔细分析零部件命名情况,比如按照功能、位置、形状命名等情况。
第三、层次式分类框架。
零部件分类有很多操作方法和步骤,推荐使用的架构是层次式分类方法。
比如根据企业实际选择标准,企标或国标等,确定第一层。
例如环、套、销、轴、管、圈等。
第二是根据功能划分、功能—-主特征映射与组合,确定第二层,例如衬套零件,主要功能语义为润滑、导向等,因此可映射为润滑孔、台阶等功能特征。
第三就是细分功能结构—特征,例如同样是润滑孔但可能是椭圆型的油孔、或者腰型油孔、重复第二步。
第四、做ABC的分析。
A类件是专用零部件。
B类件是企业标准零部件,C类件是标准件和外购件。
最后即将模块化系列扩展,零部件模块扩展需要按照一定的级别进行扩展。
总结来说,模块化和PLM技术的相互融合,关键就是要解决数据模型的问题。
3、产品研发设计体系建设在当前制造业发展趋势下,经济增长方式已经逐渐从资源资本要素投入型向知识技术投入型、增强产业核心竞争力方向转变,以规模扩展为中心的科技产业结构调整成为发展中国家的核心要素。
而如何建立有效的产品研发设计体系建设,成为信息化增效的关键。
在本次峰会上,上海市信息化专家委员会委员、博士生导师明新国教授在《产品研发设计及其信息化体系建设》主题演讲中指出:“先进制造业竞争已由资源和劳动力竞争转向技术和人才竞争,竞争的界面前移到技术和产品的研究开发、产业化乃至基础性研究和应用研究开发阶段,使科技竞争成为先进制造业竞争的关键因素。
”本着以提升企业创新产品研发设计的核心能力为目标,明教授提出了“以创造价值为目标、消除浪费”的精益思想。
当然,精益产品研发设计给企业提出了很高的要求:首先,要求企业在产品的平台设计,结构设计,和详细设计中充分考虑各个相关利益方的价值目标,提升相关利益方的价值;同时,要求企业要有高效的产品开发流程,应用精益的思想消除流程中的浪费,改进流程的时间和质量。
另外,建立合适的产品研发设计体系,需要集成产品开发团队来完成。
集成产品开发团队是企业为了完成特定的产品开发任务而组成的多功能型团队,它包括来自市场、设计、工艺、生产技术准备、制造、采购、销售、维修、服务等各部门的人员,有时还包括顾客、供应商或协作厂的代表。
通过团队的建设,团队的成员技能互补,为了共同的绩效目标,共同承担责任;同时能够大大提高产品生命周期各阶段人员之间的信息交流,促进协同工作;而且,建立在履行多种任务、行使内部控制的工作团体基础上的企业,经常能够超越以个人、单一任务和受外部控制为基础的组织形式;其次,人们有能力决定自己的行为方法,而且团体内部控制比主管的外部控制更加有效,这就是IPT能产生高质量、高效率的根本原因。
二、产品创新数字化技术在产品研发领域,利用CAD/CAM/CAE/PDM等软件辅助产品研制,可实现减少图纸或无图纸设计、加工,提升产品研发效率,达到节省成本、节约资源的目的。
在本届峰会上,来自软件厂商的演讲嘉宾也分享了各自致力于“绿色制造与可持续发展”解决方案。
1、CAD/CAM技术对于比较成熟的3D CAD技术,为了契合节能环保和低碳的诸多产品发展趋势,增加相应的功能尤为必要。
在本届峰会上,来自于3D CAD领域提供商诸如PTC、Siemens PLM 分享了它们致力于产品级环保法规、机电一体化概念设计等解决方案。
PTC在2008年底收购了Synapsis Technology公司,这是一家为制造业提供物质、材料、零部件和产品级环保法规合规性管理解决方案EMARS的公司,从此完善了自己对于环保合规和绿色设计的领域的解决方案;Siemens PLM的3D CAD产品——NX融合了机电一体化概念设计解决方案(MCD),以功能设计方法为基础,以机电一体化产品的概念设计阶段为目标,这不仅包括定义多体物理学,而且还包括集成机电一体化产品中常见的与自动化相关的行为。
另外,在CAM领域,来自英国的CAM软件公司DELCAM也在本次产品创新数字化峰会上展示了其专业的软件解决方案:PowerMILL、FeatureCAM、PartMaker、ArtCAM。
作为优秀的高级加工软件,PowerMILL面向复杂型面加工中最小机床加工时间和最佳表面加工质量的需求;作为基于特征的自动化编程工具,FeatureCAM面向铣削、车削、车铣复合、线切割加工中最少编程时间的需求;作为专业的瑞士型纵切加工及多轴多刀塔车铣复合加工编程系统,PartMaker满足精密零件加工中最少机床工艺准备时间和加工时间的需求;同时,ArtCAM提供设计与加工一体的三位浮雕加工编程系统。
在CAD/CAM领域,通过采用先进的工具软件,利用高速铣削进行粗加工和半精加工,利用高速切削加工模具的复杂曲面,而电加工只作为精加工。
既可减少相关材料的损耗、同时极大缩短了加工周期,提高加工效率,继而降低成本。
2、CAE技术众所周知,CAE诞生之初是为了减少物理试验,降低成本。
而随着CAE技术的发展,虚拟仿真技术的作用不仅仅在于减少试验上,而融合到了产品创新、品质提升、节能环保等各个阶段。
结合本次产品创新数字化峰会的“绿色制造与可持续发展”主题,来自MSC、Abaqus、NUMECA等CAE软件提供商也分享了自己的解决方案。
以MSC为例,通过提供“碰撞、多体动力学、CFD、结构和耐久性、NVH”等学科的虚拟仿真分析,为产品研发提供有效的支撑手段。
同时,MSC还建立了CAE知识平台,结合MSC技术中心的研发特点和现状出发,充分体现和纳入技术中心在长期的CAE实践中取得的成果、经验、规范,形成一个基于成熟架构的CAE知识平台,这一平台将仿真知识(数据)管理、仿真流程管理、权限和分析任务管理等功能融于一体,建立并不断积累技术中心仿真分析的知识库,协助项目质量保障,从而支持企业的产品研发和创新工作。
在电子散热仿真分析领域,明导公司的Mechanical Analysis部门介绍了其提供EDA领域的电子设计自动化工具、并对电子产品结构领域进行仿真分析的解决方案。
通过同步CFD 技术,实现了CAD工具与CFD工具之间的无缝集成,FloEFD工程师可以直接在Solidworks、Pro/E、CATIA等CAD里面做专业的热仿真、流体仿真。