绿色制造的发展历史分析
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• 5、绿色包装的研究 • 绿色包装是指采用对环境和人体无污染,可回收重用或可 再生的包装材料及其制品的包装。首先必须尽可能简化产 品包装,避免过度包装。使包装可以多次重复使用或便于 回收。且不会产生二次污染。在重视环境保护的世界氛围 里,绿色包装在销售中的作用也越来越重要。
• 绿色包装技术就是从环境保护的角度优化产品包装方案,使得资源消 耗和废弃物产生最少。绿色包装技术主要研究包装材料选择、改进包 装结构和包装废弃物回收处理三个方面。 • 6、产品使用及其用后处置的研究 • 主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中的能源浪费及环境污染。 面向节省能源的设计有利于减少产品使用中的能源浪费及环境污染。 待机功耗已经引起社会的广泛醺视。因此在产品的设计阶段,对其使 用造成的能源消耗问题应给予足够的重视。目前对家电类产品的待机 功耗问题,人们已研究了新型开关电源和“绿色芯片”,它们以绿色 设计为目标,可以使许多电源在转入闲置待机方式时功耗大大减少。
其三·集成化
• 集成化——将更加注重系统技术和集成技术的研究 • 绿色制造涉及到产品生命周期全过程,涉及到企业生产经 营活动的各个方面,因而是一个复杂的系统工程问题。因 此要真正有效地实施绿色制造,必须从系统的角度和集成 的角度来考虑和研究绿色制造中的有关问题。 • 当前,绿色制造的集成功能目标体系、产品和工艺设计与 材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色 制造的问题领域集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色 制造的过程集成等集成技术的研究将成为绿色制造的重要 研究内容。
技术概述
• 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提 下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使 产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产 生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生 态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率 最高,能源消耗最低。 • 绿色制造模式是一个闭环系统,也是一种低熵的生产制造 模式,即原料-工业生产-产品使用-报废-二次原料资 源,从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周 期对环境影响最小,资源效率最高,也就是说要在产品整 个生命周期内,以系统集成的观点考虑产品环境属性,改 变了原来末端处理的环境保护办法,对环境保护从源头抓 起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环境目标要求 的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等
• 绿色制造集成化的另一个方面是绿色制造的实施需要一个 集成化的制造系统来进行。为此,文献[11]提出了绿色集 成制造系统的概念,并建立了一种绿色集成制造系统的体 系框架:该系统包括管理信息系统、绿色设计系统、制造 过程系统、质量保证系统、物能资源系统、环境影响评估 系统等6个功能分系统,计算机通讯网络系统和数据库/知 识库系统等2个支持分系统以及与外部的联系。
其一·全球化趋势
• 1、 全球化——绿色制造的研究和应用将愈来愈体现全球 化的特征和趋势 绿色制造的全球化特征体现在许多方面, 例如: • (1) 制造业对环境的影响往往是超越空间的,人类需要团 结起来,保护我们共同拥有的唯一的地球。 • (2)ISO14000系列标准的陆续出台为绿色制造的全球化研 究和应用奠定了很好的基础,但一些标准尚需进一步完 善,许多标准还有待于研究和制定。 • (3) 随着近年来全球化市场的形成,绿色产品的市场竞争 将是全球化的。
其五·智能化
• 智能化——人工智能和智能制造技术将在绿色制造研究中发挥重要作 用 • 绿色并行工程涉及一系列关键技术,包括绿色并行工程的协同组织模 式、协同支撑平台、绿色设计的数据库和知识库、设计过程的评价技 术和方法、绿色并行设计的决策支持系统等。许多技术有待于今后的 深入研究。
• 绿色制造的决策目标体系是现有制造系统TQCS(即产品上市时间T、 产品质量Q、产品成本C和为用户提供的服务S )目标体系与环境影响 E和资源消耗R的集成,即形成了 TQCSRE的决策目标体系。要优化这 些目标,是一个难于用一般数学方法处理的十分复杂的多目标优化问 题,需要用人工智能方法来支撑处理。另外,在绿色产品评估指标体 系及评估专家系统,均需要人工智能和智能制造技术。
其四·并行化
• 并行化——绿色并行工程将可能成为绿色产品开发的有效 模式 • 绿色设计今后仍将是绿色制造中的关键技术。绿色设计今 后的一个重要趋势就是与并行工程的的结合,从而形成一 种新的产品设计和开发模式绿色并行工程。 • 绿色并行工程又称为绿色并行设计,是现代绿色产品设计 和开发的新模式。它是一个系统方法,以集成的、并行的 方式设计产品及其生命周期全过程,力求使产品开发人员 在设计一开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到 产品报废处理的所有因素,包括质量、成本、进度计划、 用户要求、环境影响、资源消耗状况等。
绿色制造工艺
• 1、少无切削工艺 • 利用精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术,从接近零 件形状向精密成形、仿形发展,用自由成形制造代替切削 加工,这样节约了传统毛坯制造时的能耗、物耗,也节约 了大量的原材料,同时也缩短了生产周期。 • 2、干式切削工艺 • 干式切削就是在加工过程中不使用冷却润滑油的加工方法。 这样可以消除加工时切削液带来的大量的污染问题,获得 洁净无污染的切屑,节省了大量的切削液,同时也省去了 处理切削液造成污染的大量费用。 • 3、先进的制造技术 • 采用先进的现代制造技术,是实现绿色制造的有效途径。 如精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)和数字制 造(DM)等。
绿色制造的发展历史分析
1240405121 达俊鹏 1240405122 林森 1240405123 潘杭
什么是绿色制造
绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing)、面向环境的制造 (Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考 虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品 从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生 命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高, 并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代 化制造模式,是人类可持续发展社会支撑系统需要形成 • 绿色制造的研究和实施需要全社会的共同努力和参与,以 建立绿色制造所必需的社会支撑系统。 • 绿色制造涉及的社会支撑系统首先是立法和行政规定问题。 当前,这方面的法律和行政规定对绿色制造行为还不能形 成有利的支持,对相反行为的惩罚力度不够。立法问题现 在已愈来愈受到各个国家的重视。 • 其次,政府可制定经济政策,用市场经济的机制对绿色制 造实施导向。例如:制定有效的资源价格政策,利用经济 手段对不可再生资源和虽然是可再生资源但开采后会对环 境产生影响的资源(如树木)严加控制,使得企业和人们 不得不尽可能减少直接使用这类资源,转而寻求开发替代 资源。
• 基于知识系统、模糊系统和神经网络等的人工智能技术将在绿色制造 研究开发中起到重要作用。如:在制造过程中应用专家系统识别和量 化产品设计、材料消耗和废弃物产生之间的关系;应用这些关系来比 较产品的设计和制造对环境的影响;使用基于知识的原则来选择实用 的材料等。
其六·产业化
• 产业化——绿色制造的实施将导致一批新兴产业的形成 • 绿色制造将导致一批新兴产业的形成。除了目前大家已注 意到的废弃物回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服 务产业外,另有两大类产业值得特别注意: • (1)绿色产品制造业 • 制造业不断研究、设计和开发各种绿色产品以取代传统的 资源消耗和环境影响较大的产品,将使这方面的产业持续 兴旺发展。 • (2)实施绿色制造的软件产业 • 企业实施绿色制造,需要大量实施工具和软件产品,如绿 色设计的支撑软件(计算机辅助绿色产品设计系统、绿色 工艺规划系统、绿色制造的决策系统、产品生命周期评估 系统、ISO14000国际认证的支撑系统等),将会推动一类 新兴软件产业的形成。
• (4) 近年来许多国家要求进口产品要进行绿色性认定,要 有“绿色标志”。特别是有些国家以保护本国环境为 由, 制定了极为苛刻的产品环境指标来限制国际产品进入本国 市场,即设置“绿色贸易壁垒”。绿色制造将为我国 企 业提高产品绿色性提供技术手段,从而为我国企业消除国 际贸易壁垒进入国际市场提供有力的支撑。这也从另外 一个角度说明了全球化的特点。
• 4、噪声的消减和控制 • 机械制造车间特别是锻压车间,生产过程中产生强烈的噪 声是环境污染的一个大问题,因此必须对噪声加以控制和 消减。技术措施有:做好飞轮等刚转体的动平衡;在轴承 和轴承座之间加弹性衬套,采用热模锻压力机,淘汰蒸汽 锤锻压力机;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩t 采用具有油减震器的无冲击模架等等。
世界范围内新的发展趋势
• 当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为 世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,制造业将改 变传统制造模式,推行绿色制造技术,发展相关的绿色材 料、绿色能源和绿色设计数据库、知识库等基础技术,生 产出保护环境、提高资源效率的绿色产品,如绿色汽车、 绿色冰箱等,并用法律、法规规范企业行为,随着人们环 保意识的增强,那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产 品的企业,将会在市场竞争中被淘汰,使发展绿色制造技 术势在必行。