先进制造技术-CAI课件第9章-绿色制造
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先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术培训课件
化； （9）确定工序尺寸和公差，选择毛坯；绘制工序； （10）产生刀具运动轨迹，自动进行数控加工编程； （11）模拟加工过程、显示刀具运动轨迹。
2.CAPP系统的类型
①．变异式方法
变异式方法的工作原理建立成组技术（GT） 基础上，利用零件的相似性，建立具有相似的工 艺规程的一组零件的标准工艺，采用以成组技术 （GT）为基础的编码系统，标准工艺规程存储在 计算机内，一个新零件的工艺规程是通过GT码检 索系统中已有的相似零件的标准工艺规程加以筛 选、编辑而成。
随着CAD自身和相关技术的发展， CAD技术正朝着集成化、网络化、智能化 和可视化的方向发展。
1. CAD系统的集成化 CAD技术是CIMS的核心技术，而
CIMS的概念是把设计、制造、生产和管理 连成一 体，不仅在设计和制造过程中用计算机辅助 技术，而且在库存管理、生产计划、财务管 理、销售等方面也使用计算机完成，通过计 算机通信，控制实现信息共享和交换，使各 部门协调一致，成为一个整体。
材料生产工艺与装备、热加工工艺与装备、高 速切削工艺与装备、精密/超精密与纳米加工工艺与 装备、特种加工工艺与装备。
➢ 4. 管理技术 计算机辅助生产管理、物料需求计划、制造资源 规
划、企业资源规划、供应链管理、质量管理、准时生 产
（JIT）、精益生产（LP）、企业业务流程再造等。
➢ 5. 支撑技术 标准化技术、计算机技术、软件工程、数据库技
➢ 事务管理
实现设计文档的计算机管理， 有利于产品设计的成组化、标准化和 系列化，减少了设计人员的重复工作 量。
2.2.2 通常CAD的工作
1. 信息管理 提供丰富的设计需要的信息。可以为
设计人员提供有关客户的需求和改进意见、 组织生产特定结构零件的成本核算、外购件 的成本、原材料信息、生产装备、生产状况 等，有利于更好的设计零件和产品。
2.CAPP系统的类型
①．变异式方法
变异式方法的工作原理建立成组技术（GT） 基础上，利用零件的相似性，建立具有相似的工 艺规程的一组零件的标准工艺，采用以成组技术 （GT）为基础的编码系统，标准工艺规程存储在 计算机内，一个新零件的工艺规程是通过GT码检 索系统中已有的相似零件的标准工艺规程加以筛 选、编辑而成。
随着CAD自身和相关技术的发展， CAD技术正朝着集成化、网络化、智能化 和可视化的方向发展。
1. CAD系统的集成化 CAD技术是CIMS的核心技术，而
CIMS的概念是把设计、制造、生产和管理 连成一 体，不仅在设计和制造过程中用计算机辅助 技术，而且在库存管理、生产计划、财务管 理、销售等方面也使用计算机完成，通过计 算机通信，控制实现信息共享和交换，使各 部门协调一致，成为一个整体。
材料生产工艺与装备、热加工工艺与装备、高 速切削工艺与装备、精密/超精密与纳米加工工艺与 装备、特种加工工艺与装备。
➢ 4. 管理技术 计算机辅助生产管理、物料需求计划、制造资源 规
划、企业资源规划、供应链管理、质量管理、准时生 产
（JIT）、精益生产（LP）、企业业务流程再造等。
➢ 5. 支撑技术 标准化技术、计算机技术、软件工程、数据库技
➢ 事务管理
实现设计文档的计算机管理， 有利于产品设计的成组化、标准化和 系列化，减少了设计人员的重复工作 量。
2.2.2 通常CAD的工作
1. 信息管理 提供丰富的设计需要的信息。可以为
设计人员提供有关客户的需求和改进意见、 组织生产特定结构零件的成本核算、外购件 的成本、原材料信息、生产装备、生产状况 等，有利于更好的设计零件和产品。
先进制造技术课件文字
物联网与大数据在智能制造中的技术发展
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它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。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它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。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
先进制造技术课件(PPT 292页)
第二十一页，共291页。
绿色(lǜ sè)设计与制造
回收(huíshōu)费让成本涨一成 ，冰箱最高回收 (huíshōu)费用为20欧元/件、洗衣机和空调的回收 (huíshōu)费用为10欧元/件、微波炉的回收(huíshōu) 费用为5欧元/件、其他小家电的回收(huíshōu)费用为 1欧元/件。
方法有：注塑、压铸、吸塑、挤塑等。 特点：材料利用率高，但产生变形的能
量消耗较大，内部结构复杂的零 件制造(zhìzào)困难。
第二十八页，共291页。
添加(tiān jiā)成型（增材成型）：
采用材料添加的方法分层制造零件 (línɡ jiàn)，能成型复杂零件(línɡ jiàn)， 材料利用率高。
快速成型技术属于添加成型（或增材 成型）。
第二十九页，共291页。
快速成型技术的 加工(jiā gōng)方法 ：
采用 “分层制造，逐层叠加”的方 法， 即将一个复杂(fùzá)的三维实体离 散成一系列二维层片的加工，是一种降 维制造，极大降低了加工难度，易以成 型结构复杂(fùzá)的零件。
第三十页，共291页。
应掌握的知识： 零件成型的方法。 快速成型的发展历程。 快速成型的特点。 光固化技术（SLA）、层状实体制造技术（LOM）的 特点、工艺过程(guòchéng)和应用。
第二十三页，共291页。
一、快速成型技术产生的背景 快速成型技术的产生是由于从20世纪末开始， 消费需求日益个性化、多样化，产品更新加速， 开发周期、生产周期缩短，快速响应市场需求 已成为(chéngwéi)企业的重要走向。市场需 要一种更快的方式推出产品原型（样机）， RP技术应运而生。
制造(zhìzào)信息的数字化，将实现CAD／ CAPP／CAM／CAE的一体化，使产品向无图纸制 造(zhìzào)方向发展。
绿色(lǜ sè)设计与制造
回收(huíshōu)费让成本涨一成 ，冰箱最高回收 (huíshōu)费用为20欧元/件、洗衣机和空调的回收 (huíshōu)费用为10欧元/件、微波炉的回收(huíshōu) 费用为5欧元/件、其他小家电的回收(huíshōu)费用为 1欧元/件。
方法有：注塑、压铸、吸塑、挤塑等。 特点：材料利用率高，但产生变形的能
量消耗较大，内部结构复杂的零 件制造(zhìzào)困难。
第二十八页，共291页。
添加(tiān jiā)成型（增材成型）：
采用材料添加的方法分层制造零件 (línɡ jiàn)，能成型复杂零件(línɡ jiàn)， 材料利用率高。
快速成型技术属于添加成型（或增材 成型）。
第二十九页，共291页。
快速成型技术的 加工(jiā gōng)方法 ：
采用 “分层制造，逐层叠加”的方 法， 即将一个复杂(fùzá)的三维实体离 散成一系列二维层片的加工，是一种降 维制造，极大降低了加工难度，易以成 型结构复杂(fùzá)的零件。
第三十页，共291页。
应掌握的知识： 零件成型的方法。 快速成型的发展历程。 快速成型的特点。 光固化技术（SLA）、层状实体制造技术（LOM）的 特点、工艺过程(guòchéng)和应用。
第二十三页，共291页。
一、快速成型技术产生的背景 快速成型技术的产生是由于从20世纪末开始， 消费需求日益个性化、多样化，产品更新加速， 开发周期、生产周期缩短，快速响应市场需求 已成为(chéngwéi)企业的重要走向。市场需 要一种更快的方式推出产品原型（样机）， RP技术应运而生。
制造(zhìzào)信息的数字化，将实现CAD／ CAPP／CAM／CAE的一体化，使产品向无图纸制 造(zhìzào)方向发展。
先进制造技术介绍课件
先进制造技术的 分类
智能制造技术
人工智能：利用机器学习、 工业物联网：通过传感器、
深度学习等技术实现自动 网络等设备实现生产设备
化、智能化生产
的互联互通和数据共享
增材制造：利用3D打印 技术实现快速、高效的
生产
工业机器人：通过机器 人实现自动化、智能化
的生产过程
云计算：利用云计算技 术实现生产数据的存储、
工业互联网：利用 物联网、云计算等 技术，实现生产设 备和系统的互联互 通和信息共享
增材制造：利用 3D打印技术，实 现产品的快速制造 和个性化定制
绿色与可持续发展
节能环保：减少能源消耗，降 低环境污染
绿色制造：采用环保材料，降 低生产过程中的污染
循环经济：提高资源利用率， 减少废弃物产生
可持续发展：实现经济、社会、 环境协调发展，提高生活质量
智能物流系 统：实现物 料自动配送， 提高物流效 率
智能检测系 统：提高产 品质量，降 低不良率
智能决策系 统：实现生 产计划、库 存管理等方 面的智能化 决策，提高 企业竞争力
01
02
03
04
绿色制造在环保产业的应用
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以有效降低 生产过程中的能耗和污染 排放。
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以促进环保 产业的可持续发展，提高 环保产业的竞争力。
航空航天：飞 机、火箭、卫 星等制造
05
生物医学：医 疗器械、生物 制药等制造
02
汽车工业：汽 车、卡车、摩 托车等制造
06
能源工业：太 阳能、风能、 核能等制造
03
电子工业：计 算机、手机、 家电等制造
07
建筑工业：建 筑材料、建筑 设备等制造
先进制造技术课件(PPT 28页)
第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点 （2）. 先进制造技术是面向新世纪的技术系统，它的目的很 明确，即提高制造业的综合效益（包括经济效益、社会效益 和环境生态效益），赢得激烈的国际市场竞争。 （3）.先进制造技术并不抛弃传统技术，而是不断用科技新 手段去研究它，并运用科技新成果去改造它，充实它。特别 是利用先进技术研究传统工艺的成形原理，建立数学模型， 并利用优化设计技术进行传统工艺方法的优化。
第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点 （7）.先进制造技术不是一项具体技术，它是利用系统工程 技术将各种相关技术集成的一个有机整体。 （8）. 先进制造技术特别强调环境保护，既要求其产品是所 谓的“绿色商品”，又要求产品的生产过程是环保型的。
第一章先进制造技术概述
3. 先进制造技术特点的具体体现 （1）.高效率 在提高生产效率方面，提高自动化程度是各国致力发展的方 向。近些年来，计算机数控（CNC）、计算机辅助设计与制 造（CAD∕CAM）、柔性制造系统（FMS）和计算机集成 制造系统（CIMS）发展非常迅速。各种新理论层出不穷， 如敏捷制造、快速原型制造、并行工程、及时生产、虚拟制 造，集成相关信息和资源，其本质均是实现高效率、自动化 生产的思想。就应用于实践的CNC、FMC、FMS来看，已 有力地显示出其有柔性化、自动化、资源共享和高效率的强 大生命力。
第一章先进制造技术概述
（2） 、高精度
在提高精度方面，从精密加工发展到超精密加工，这是世界 各主要工业发达国家致力发展的方向。例如，超大规模集成电 路、导弹火控系统、惯导陀螺、精密仪器、精密雷达、精机 床等都需要采用超精密加工技术。众所周知，在飞机、潜艇等 军事设施中使用的精密陀螺、复印机的磁鼓、大型天文望远镜 以及大规模集成电路的硅片等高新技术产品都需要超精密加工 技术的支持。精密加工是指加工精度在0.1-1µm之间，表面粗 糙度Ra在0.1µm以下的加工方法；而加工精度控制在0.1µm 以下，表面粗糙度Ra在0.02µm以下的加工方法则称为超精密 加工。
《先进制造技术概论》PPT课件
2021/6/10
15
3. FMF柔性制造工厂
FMF是FMS扩大达到全厂范围内的生产管理过程。机械加工过程和物料 储运过程全盘自动化。它的主要特点是： （1）分布式多级计算机系统，生产计划、日生产进度计划的生产管理 的主计算机，它与CAD/CAM系统相联，以取得自动编制加工用的数控程 序数据。 （2）FMF全部的日程计划进度和作业可以由主计算机和各级计算机通 过在线控制系统进行调整，并可以进行无人化加工。 （3）CNC机床的数量一般在十几台到几十台。可以是各种形式的加工 中心、车削中心、CNC机床等。 （4）系统可以全自动地加工各种形状、尺寸和材料的工件。全部刀具 可以自动交换、自动检测磨损或损坏的刀具，能自动更新废旧刀具。 （5）物料储运系统必须包括自动立体仓库，以满足存取为数众多的工 件和刀具的需求。系统可以从自动立体仓库中提取所需的坯料，并以 最有效的途径实现物流和进行加工。
后者是CAD模块与CAM模块的无缝集成，其系统内部通过中性 文件获取其它CAD系统的图形信息。
2021/6/10
5
数控编程的内容与步骤
进行工艺处理 数值计算 编制工件的数控加工程序 制备控制介质 校核加工程序
2021/6/10
6
7.2 成组技术（GT）
市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种 增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％ 的机械产品是以中小批生产方式制造的。
码位组成，每一码位包括从0到9的10个特征项号，详见图
12-1和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。
➢JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于
检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。
➢202日1/6/本10 KK系统。
绿色制造概述
机械制造及其自动化主要内容?绿色制造的提出?绿色制造的概念与特点?绿色制造体系?绿色制造的内容五绿?机械制造工艺中的绿色制造工艺?绿色制造技术的应用?绿色制造的发展趋势绿色制造生态环境遭到严重破坏资源和能源日趋枯竭传统的粗放式的机械制造模式产生了大量的工业废液废气固体废气物等污染可持续发展战略的提出和实施节能降耗少污染的制造模式paolodesign绿色制造的概念与特点绿色制造greenmanufacturing简称gm是指在保证产品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
其它实例
惠普（HP ）公司一个部门通过回收和再利用部件和金属，一年就 节约了 1700万美元。美国3M 公司自 1975年实行相关污染预防措 施，据估计，其节约的总成本已经累计达到 10亿美元。柯达公司 生产的一种名为“相迷救星”的照相机，其回收利用率在 87% （重量）以上，关键零部件重复利用在 10次以上。
绿色制造技术在汽车行业上的应用
节约能源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽 油相比， 降低 ，非甲烷类降低 等，同时也消除了铅、苯等有害物质的 产生。 适用于环境友好的材料方面：世界著名的汽车生产企业，采用轻型材 料 —铝材制造车身，使汽车重量减少 ，能耗也降低。 部件回收在制造方面：上世纪 90年代中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、 翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
超高速加工技术。是近年来发展起来的一种集高效、 优质 和低耗于一身的先进制造工艺技术。由于该技术既可保证 加工质量， 又能降低能源消耗，同时还可大提高加效率， 因此是绿色制造技术的一个发展方向。
机械制造工艺中的绿色制造工艺
新型刀具技术。减少刀具损耗， 尤其是复杂和贵重刀具材料的损耗， 是பைடு நூலகம்低材料消耗的一条重要途径。为此，可研究开发各种超高速加工 （包括难加工材料）的新型刀具材料， 深化对超高速加工选用刀具的 工艺参数的优化研究，开发适应超高速加工的刀具， 发展涂层刀具， 提高刀具的耐用度和切削效率。
其它实例
惠普（HP ）公司一个部门通过回收和再利用部件和金属，一年就 节约了 1700万美元。美国3M 公司自 1975年实行相关污染预防措 施，据估计，其节约的总成本已经累计达到 10亿美元。柯达公司 生产的一种名为“相迷救星”的照相机，其回收利用率在 87% （重量）以上，关键零部件重复利用在 10次以上。
绿色制造技术在汽车行业上的应用
节约能源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽 油相比， 降低 ，非甲烷类降低 等，同时也消除了铅、苯等有害物质的 产生。 适用于环境友好的材料方面：世界著名的汽车生产企业，采用轻型材 料 —铝材制造车身，使汽车重量减少 ，能耗也降低。 部件回收在制造方面：上世纪 90年代中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、 翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
超高速加工技术。是近年来发展起来的一种集高效、 优质 和低耗于一身的先进制造工艺技术。由于该技术既可保证 加工质量， 又能降低能源消耗，同时还可大提高加效率， 因此是绿色制造技术的一个发展方向。
机械制造工艺中的绿色制造工艺
新型刀具技术。减少刀具损耗， 尤其是复杂和贵重刀具材料的损耗， 是பைடு நூலகம்低材料消耗的一条重要途径。为此，可研究开发各种超高速加工 （包括难加工材料）的新型刀具材料， 深化对超高速加工选用刀具的 工艺参数的优化研究，开发适应超高速加工的刀具， 发展涂层刀具， 提高刀具的耐用度和切削效率。
《先进制造技术》课件(全套)
26
河南省精品课程“先进制造技术”
第1章
概述
Introduction
1.3 先进制造技术的特点和发展趋势
Characteristics of Advanced Manufacturing Technology And Its Developing Trend
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
8
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重基石
20世纪兴起的核技术、空间技术、信息技术、生物医学技 术等高新技术无一不是通过制造业的发展而产生并转化为规 模生产力的。其直接结果是导致诸如集成电路、计算机、提 动通信设备、国际互联网、机器人、核电站、航天飞机等产 品相继问世，并由此形成了制造业中的高新技术产业。
生产 技术 信息 产品 设计 产品 设计 信息 工艺 过程 计划 工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合 生产 计划
生产 计划 信息
生产 进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
控制阶段
图1-6 制造系统的程序特性
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。
制造业是国家安全的重要保障
美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展，结果 导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车等行业不 敌日本的局面。20世纪80年代，发生了轰动一时的“东芝 事件” 。美国重新关注制造业的发展，至 1994 年美国汽 车产量重新超过日本。
先进制造技术之绿色制造
先进制造技术之绿色制造摘要：制造业是创造社会财富的支柱产业，同时也是人类社会最大的污染源之一。
如何使制造业减少资源消耗并尽可能少地产生环境污染是当前环境科学与制造科学研究的一个重要学科交叉领域。
绿色制造是可持续发展战略在制造业中的体现，它是制造业的可持续发展模式，也是一种低嫡的生产制造模式，是现代企业发展的必由之路。
本文重点简述绿色制作的发展与现状，以及设计内容等等。
通过简单的阐述来对绿色制造有基础的了解。
关键词：绿色制作绿色设计先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
在新时期，我国在机械制造业，除了面临着产品质量和成本等方面的竞争外，如何突破绿色壁垒是更加严峻的挑战。
比如在我国的机械加工过程中，绿色设计、绿色制造以及绿色材料使用问题至今还没有得到企业的足够重视。
许多企业仍然走的是粗放型老路子，只注重产品的质量、成本、效益，而忽略了加工使用、产品报废给环境带来的污染。
本文在分析绿色设计与制造的概念和内涵基础上，提出了绿色设计的方法、绿色材料的选取和一些绿色制造工艺技术，通过使用这些新工艺技术，可以提高资源利用率、降低成本、减少环境污染，应对国际绿色贸易壁垒的挑战，实旄制造业可持续发展战略。
绿色制造是一个动态概念，绝对的绿色是不存在的，它是一个不断发展永不间断的持续过程。
简单的说，实行绿色制造的途径有三条：一是改变观念、树立良好的环境保护意识，并体现在具体行动上。
只有公众的环境意识提高了，环境保护成为人们的共识，绿色制造才可能成为制造业主动的自觉行为。
与此同时，政府应该制定完善的法律法规，并规定相关的经济政策，使实施绿色制造的企业，不仅能去的环境保护的社会效益，也能得到由此带来的经济效益。
先进制造技术绿色制造案例
实例诠释绿色制造对于上海通用汽车而言，“绿色体系”是一个大系统，贯穿完整的业务链，包括绿色研发、绿色产品、绿色采购与供应链、绿色物流、绿色制造、绿色IT、绿色经销与服务等。
发展绿色制造能力上海通用汽车目前拥有浦东金桥、烟台东岳、沈阳北盛3 大生产基地，一个汽车技术中心，拥有76 万台整车、87 万台发动机和38 万台变速箱的设计产能，其建立和发展的业务链体系覆盖程度、生产基地数量、产品种类、动力总成的制造规模等都位于国内合资企业之首。
2008 年“绿动未来”战略启动后，上海通用金桥、东岳、北盛3 大基地在理念［综述图片论坛］认同和贯彻实施上齐头并进，通过采用先进节能减排技术和产品、设备改造、优化操作等手段，节能减排效果显著。
上海通用汽车是汽车行业中首家“国家环境友好企业” ，其东岳基地也是山东省“清洁生产先进企业” ，北盛汽车是辽宁省“环境友好企业” ，清洁生产得到了社会的认可。
2009年，平均单车能耗达到0.42吨标煤/辆，较2007 年下降10%，在通用汽车全球体系中处于低能耗的先进水平；2009年，平均单车水耗为4.72 吨，较2007年下降21%；金桥南厂、东岳二期、北盛新厂油漆车间均采用水溶性油漆工艺，2009 年VOC（volatile organic compounds 挥发性有机化合物）排放量在早已达到国际先进环保标准的基础上进一步降低；2008-2009年，3大基地连同泛亚汽车技术中心共落实节能减排项目78 项，共节电1600 多万度，节省支出近5350 万元。
实例一：水溶性油漆水溶性油漆以纯水为载体，相对于传统的溶剂性油漆而言，在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势，可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。
2008 年，上海通用汽车的 3 大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线，北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。
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9.1.2 绿色制造的意义
1. 绿色制造研究属国际制造科学技术前沿，将 有力地推动制造科学的发展。
2. 绿色制造是实现可持续发展的必然需求，具 有重要社会效益和生态效益。
3. 国际环境管理标准的提出，更增添了企业对 实施绿色制造的需求。
4. 绿色制造为制造企业取得显著的经济效益带 来了新的机遇。
5. 实施绿色制造战略将为我国企业突破国际绿 色贸易壁垒提供有力支撑。
该策略保证产品以最有效的方式从工厂传输到 零售商直到最终用户。
减少包装材料，使用清洁和可重复使 用的包装材料。
采用最能效的运输方式。 建立最能效的产品供应系统，也可有
效地减少对环境的影响。
9.2.2 绿色设计策略
5．减少使用中的环境影响
该策略是要减少用户在使用中对环境产生的影响。 降低能量消耗。 使用清洁能源。 在满足产品功能的条件下，尽可能减少消费
9.2.2 绿色设计策略
1．选择低环境影响材料
这种策略主要侧重于材料的选择以及表面处理 方式的选择，目的是为产品选择对环境影响最 小的材料。
清洁材料 可再生材料 低含能材料 回收的材料 可回收材料
9.2.2 绿色设计策略
2. 减少材料的使用量
该策略的目的是采用最小的产品体积，以便 产品在运输和使用过程中占用最小的空间。
4. 绿色制造是一种充分考虑资源、环境的现代制造 模式。
9.1.3 绿色制造的内涵和特征
绿色制造的特征主要表现为：
1. 绿色制造要求在整个产品生命周期过程中，实现 减少环境污染、资源优化的目标。
2. 绿色制造是以提高企业经济效益、社会效益和生 态效益为目标，强调以人为主本，集成各种先进 技术和现代管理技术，实现企业经济效益、社会 效益和生态效益的协调与优化。
3. 绿色制造鼓励采用新的技术方法、使用新的材料 资源用于制造过程。
4. 绿色制造模式具有社会性。
9.1.4 绿色制造的结构体系
虚拟制造
绿制造
绿色设计
清洁生产
绿色再制造
面面面面清绿废生快先修自
向向向向洁色物产速进复愈
清清可可生加最过成表热合
洁洁拆回产工小程形面处生
制材卸收制工化无技技理产
造料设设造艺制害术术技技
产品的重复使用 重新加工和刷新 材料的回收 安全焚烧
9.2.3 绿色设计的基本步骤和方法
绿色设计过程可分为以下三个步骤：
1. 产品选择和产品基本特性分析 2. 产品的环境影响分析 3. 绿色产品的实现
设设计计技
造化
术术
计计
术
绿色制造的结构体系框图
9.1.5 产品生命周期的概念
回收材料或零部件 回收
材料开采与加工 生产制造过程 包装运输 使用维护 废弃后处理
能源 安全焚烧
土地掩埋 产品生命周期模型
9.2 绿色设计
9.2.1 绿色设计的概念和内涵 9.2.2 绿色设计策略 9.2.3 绿色设计的基本步骤和方法
品的使用。 设计使用最清洁的消费品，并保证在其使用
中， 不产生潜在的、有害的废物。 避免产品和消耗品的误用，设置产品理想工
作状态，减少能源和其它消耗品的浪费。
9.2.2 绿色设计策略
6．优化产品寿命
该策略的目的是要延长产品的使用寿命，包括产品的 技术寿命和美学寿命，以及它们之间的平衡。
可靠性和耐用性。 易于维护和维修可以保证产品及时地清洁、维护
减少产品重量 减小产品体积
9.2.2 绿色设计策略
3. 优化产品生产技术
该策略的目的是在生产过程中，最少量地使 用辅助材料，减少能源消耗量，降低原材料 的损失和废物的产生。
采用绿色制造技术 减少加工步骤 降低能源消耗，使用清洁能源 减少生产过程的废物
9.2.2 绿色设计策略
4．优化销售系统
9.2.1 绿色设计的概念和内涵
绿色设计(Green Design)
也称为面向环境的设计(Design for Environment)。 是系统地考虑环境影响并集成到产品最初设计过程
中的技术和方法。 其核心是从整个产品系统的角度考虑，在整个产品
的生命周期内各个阶段对环境产生的影响； 绿色设计要求在满足产品的功能、质量和成本的同
时，使产品在整个生命周期过程中对环境的影响减 少到最小。
9.2.2 绿色设计策略
1. 概念：采用不同的设计方法以满足所设计产品特 定环境特性要求的技术方法 。
2. 从不同的角度分析产品的环境特性，提出减少对 环境影响的技术方法： 选择低环境影响材料 减少材料的使用量 优化产品生产技术 优化销售系统 减少使用中的环境影响 优化产品寿命 优化产品回收处理系统
先进制造技术
第9章 绿色制造技术
第9章 绿色制造技术
9.1 绿色制造的基本概念 9.2 绿色设计 9.3 清洁生产 9.4 绿色再制造技术 9.5 虚拟绿色制造技术 9.6 绿色制造的发展趋势
9.1 绿色制造的基本概念
9.1.1 绿色制造的概念 9.1.2 绿色制造的意义 9.1.3 绿色制造的内涵和特征 9.1.4 绿色制造的结构体系 9.1.5 产品生命周期的概念
9.1.3 绿色制造的内涵和特征
绿色制造的内涵要点：
1. 绿色制造涉及多个学科领域的理论、技术和方法， 具有多学科交叉、技术集成的特点。
2. 绿色制造考虑两个过程：产品的生命周期过程和 物流转化过程。通过绿色制造要实现两个目标： 减少污染物排放，保护环境；实现资源优化。
3. 绿色制造技术内容广泛，包括绿色设计、清洁生 产、绿色再制造等现代设计和制造技术。
9.1.1 绿色制造的概念
绿色制造，Green Manufacturing
又称环境意识制造或面向环境的制造； 是一个系统地考虑环境影响和资源效率的现代制造
模式； 其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使
用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的负 面影响最小，资源效率最高，并使企业经济效益和 社会效益协调优化。
和修理。
采用模块化产品结构便于产品的升级和更新换代 以及维护和修理。
先进的设计保证产品在一定的时间内不落后，保 持产品技术寿命和美学寿命的平衡。
具有良好的宜人性。
9.2.2 绿色设计策略
7．优化产品回收处理系统
该策略的目的是在产品使用寿命结束后，重复使 用具有使用价值的产品及元件，确保使用后的产 品采取适当、安全的回收和处理方法。