绿色制造
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1(环境、资源、人口)是当今人类社会面临的三大问题。
2 绿色制造定义:是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,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生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
3 绿色制造设计的问题领域:(1)制造问题,包括产品生命周期全过程;(2)环境保护问题;(3)资源优化利用问题。
4绿色制造内涵的广义性表现:(1)绿色制造中的制造设计到产品整个生命周期(2)绿色制造涉及的范围非常广泛(3)绿色制造设计的问题领域包括三个部分:制造问题、环境保护问题、资源优化利用问题。
(4)资源问题、环境问题、人口问题是当今人类社会面临的三大主要问题,绿色制造是一种充分考虑前两大问题的一种现在制造模式。
5 21世纪实施绿色制造的企业追求的效益目标将从单一的经济效益优化变革到经济效益和社会效益协调优化。
6 绿色制造技术的发展宏观趋势体现:(1)绿色制造正朝着标准化、政策化、法律化的方向发展。
(2)“绿色贸易壁垒”促使着绿色制造技术的全球化发展。
(3)绿色制造技术的集成特性愈来愈突出:效益目标集成、组织模式集成、技术集成。
(4)绿色产品制造业正带动着传统产业的更新换代。
(5)绿色制造带来的新兴产业正在兴起。
7 发展绿色制造的意义、必要性(四方面):(1)绿色制造是实施制造业环境源头控制的关键途径,是21世纪制造业实现可持续发展的必由之路。
解决制造业的环境污染问题有两大途径:末端治理和源头控制。
(2)绿色制造是21世纪国际制造业的重要发展趋势(3)绿色制造是实现国民经济可持续发展战略目标的重要技术途径之一(4)绿色制造技术将带动一大批新兴产业,形成新的经济增长点。
8 绿色制造的总体决策目标:对传统制造,人们追求的目标变量主要可归类为3个:时间T、质量Q、成本C。
通常应考虑5大类决策目标:成本C、时间T、质量Q、资源消耗R、环境影响E
9绿色制造的领域集成:制造领域,包括产品生命周期全过程;环境领域;资源领域。
1.1987年联合国世界环境与发展委员会(WECD)提出:可持续发展定义为“即满足当代人需要,又不损害子孙后代满足其需要能力的发展。
2可持续发展的三度:它必须能表达衡量一个国家或区域的发展度、协调度、持续度。
3可持续发展战略的“三度”理论:(1)发展度(数量维)是指人类社会发展的过程;(2)持续度(时间维)是从时间维上去把握发展度,抢到人类长远发展的需要,强调了自然生态环境的需要(3)协调度(质量维)协调度强调了发展度与持续度的平衡关系,强调了当代人的利益与子孙后代利益的协调,发展速度与生态环境效益的协调。
4绿色制造中的“三度”变为生产度、绿色度、协调度(生产度代替发展度,绿色度来代替持续度)
1 产品生命周期:是指产品从原材料采掘、原材料生产、产品设计制造、包装储运、销售使用、直到最后废弃处置的全过程,即产品从摇篮到坟墓的生命全过程。
2产品多生命周期:不仅包括本代产品生命周期的全部时间,而且还包括本代产品报废或停止使用后,产品或其有关零部件在换代,下一代、再下一代......多代产品中的循环使用和循环利用的时间。
3 产品多生命周期工程:是指从产品多生命周期的时间范围来综合考虑环境影响和资源综合利用问题和产品寿命问题的有关理论和工程技术的总称,其目标是在产品多生命周期的时间范围内,使产品会用时间长,对环境的负影响最小、资源综合利用率最高。
4 产品生命周期评价:是一种对产品全生命周期的资源消耗和环境影响进行评价的环境管理工具,也称为产品生命周期分析,资源环境状况分析
5产品生命周期成本:是产品生命周期中发生的所有成本的集合
6基于生命周期的绿色设计步骤及程序:确定产品系统边界;环境现状评价;设计要求分析与控制:环境要求、性能要求、成本要求、文化习俗要求、法规方面的要求;设计方案的评价
1 资源构成、物料流、能量流、资源流模型:资源构成考虑制造系统主要的制造资源结构与分类;物料流考虑从原材料进厂到检测出厂的全过程;能量流考虑能量在制造系统中的流动特性;资源流模型在物料流、能量流、信息流的基础上从产品生命周期全过程的角度给出了资源消耗状态和影响因素。
2 制造系统的物料流:把制造资源转变成产品或零件的制造过程,实质上是一个物料流动的动态过程。
在这个动态过程主要由其中基本的运动台或生产活动组成,加工、传送、储存、检验和装配。
3 产品物料资源:是指输入制造系统的能够转化为产品的原材料、半成品等物质资源。
1绿色产品:是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计生产的可以拆卸并分解的产品
2绿色产品应具有以下内涵:1优良的环境友好性2最大限度地利用材料资源3最大限度地节约资源4具有安全,健康的特点
1绿色设计包括两个层面的含义:即绿色产品的设计和产品的绿色设计。
前面是以绿色产品作为设计目标,后者更侧重于对现有产品的绿色改进设计
2绿色设计目的:是为了极少化产品生命周期过程的资源消耗和环境影响,使得其经济效益和环境效益协调优化,因此在本书中统称绿色设计
1 产品概念创新:产品非物质化;产品共享;服务替代产品。
2 产品生产过程优化:选择对环境影响小的生产工艺;尽可能减少生产工艺环节;减少生产过程能耗或采用清洁能源;减少生产废弃物;减少生产过程中的消耗品使用或采用清洁消耗品。
3 产品用后的回收处理系统优化:提高产品重复利用率;可拆卸性设计;产品重新制造;产品报废后原材料的再循环利用;报废产品的安全焚烧。
4 模块的组合:模块的连接组合方式对产品的装配性能、可拆卸性和可回收性有着重要的影响。
根据模块与模块的连接数量,可划分为:单向联结、双向联结和多向联结。
5 模块化设计:在对一定范围内的不同功能会相同功能不同性能的,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合一构成不同的产品,以满足市场需要的一种设计思想方法
6 产品中模块组合原则:尽可能沿产品横向排列模块,尽可能减少沿纵向的模块分级;将模块之间沿横向的联接减少至最少
1产品材料对环境影响:(1)所用材料本身的制备过程对环境影响(2)材料在产品制造加工过程中对环境影响(3)材料在产品使用过程中对环境影响(4)材料在产品使用报废后对环境的影响
2 机械零件选择的工艺性能要求:铸造性能、锻造性能、机械加工性能、焊接性能、热处理工艺性能。
3材料选择的环境协调性原则:主要是考虑材料资源的丰富程度;材料的可回收性和可重用行;材料的能容量以及材料的毒害性等属性。
4生态环境材料:也叫环境识材料,生态环境材料是指那些具有良好使用性能或功能,并对资源和能源消耗少,对生态与环境污染小,有利于人类健康,再生利用率高或可降解循环利用,在制备,使用,废弃直至再生循环利用的整个过程中,都与环境协调共存的一大类材料。
5生态环境材料特征:其一是良好的使用性能,其二是具有较高的资源利用率,其三是对生态环境与副作用。
1 零件的制造过程:是为了获得所要求的形状,尺寸,精度,特性(如强度、刚度、硬度、摩擦磨损等)的零件而施加于原材料上的机械、物理、化学等作用的过程。
基于绿色观点:(1)制造过程是一个物能资源的消耗过程,其中,制造处的合格零件时对无能资源的有效利用或者说有效消耗,对具体零件而言,有效利用量是一个常量。
那么,制造过程需要的物能资源输入量越少,资源利用率就越高,产生的废弃物也就越少,对环境的影响则越小。
(2)制造过程对物能资源的需求量、资源利用率以及废弃物产生量所采用的工艺技术和工艺规划密切相关。
(3)制造过程的每个工艺环节都会系哦啊好物能资源,产生废弃物,因此,系统优化工艺过程,缩短工艺流程能够提高资源利用率,减少废弃物。
(3)废弃物的再生利用可大大减少零件制造过程对环境的污染。
2资源消耗:包括原材料消耗,辅助物料消耗和能量消耗
3面向绿色制造工艺规划:是一种通过对工艺路线,工艺方法,工艺装备,工艺参数,工艺方案等进行优化决策和规划,从而改善工艺过程及其各个环节的环境友好性,使得产品制造过程经济效益和社会效益协调优化规划方法。
4 制造工艺的分类:铸造、压力加工、焊接、切削加工、特种加工、热处理、覆盖层、装配与包装。
5传统的工艺规划考虑的决策目标主要包括时间T(如交货期,生产率)加工质量Q和成本C三个因素,综合考虑环境影响E这个社会效益目标和资源消耗R这个社会经济效益目标。
6工艺过程资源环境特征:是指工艺过程的资源消耗与环境影响特性。
工艺过程包含两个层次的含义:一是指单个工艺的工艺过程;二是指由多个工艺组成的的零件制造过程。
7 切削加工过程的环境排放分析:(1)切屑、废件等固体废弃物(2)切削液排放及危害:对皮肤的危害、对呼吸器官的危害、生态环境的污染(3)噪声污染
8 从机床设备的角度,改善零件加工过程环境友好性基本途径:(1)通过开发或改进,提高机床设备的环境友好性,采用环境意识机床进行零件加工;(2)充分利用现有设备资源,通过机床设备的优化选择,改善加工过程的绿色性。
9清洁生产:是指将综合预防的环境策略持续地应用与生产过程的产品之中,以便减少对人类和环境的风险性
10绿色:是一个与环境影响紧密相关的概念,具有绝对和相对两种含义,环境影响可分为负面环境影响和正面环境影响。
从理论和绝对意义上将:绿色应该是指正面环境影响。
然而在实际情况中,所造成的环境影响往往是负面的,因此取绿色相对概念(绿色相对含义是绿色度),绿色度:有绝对和相对两层含义,在绝对绿色度中,负面环境影响对应的绿色度为负值,正面环境影响对应的绿色度为正值,在相对绿色度中,可以取相应标准的最低要求作为零值。
11资源:制造系统中的资源又称为制造资源,可分为狭义制造资源和框艺制造资源两种形式、狭义制造资源主要指物质资源,包括物料、能源、设备等;广义制造资源除包括物质资源之外,还包括资金、技术、信息、人力等。
绿色制造中的资源是指物质资源,重点是指物料资源和能源。
12 生产:一般理解为物资资源转化为产品的过程或制造产品的具体过程。
13用“生产度”的概念来描述生产量的大小。
14回收价格:是指所采用的回收处理方案对给定回收处理目标的满足程度。