机电产品的绿色制造技术研究
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可 小 。 如何最大限度地利用资源和减少废弃物的产生 ， 已成为世界各 国 机械 工 艺 工程 ， 称 为 “ 制 造 ” 共 同关 注 的 问题 。于 是一 个 全 新 的概 念一 绿 色 制造 应 运 而生 。
２２ 绿色 制造 的集成特 性 ．
绿色制造是新时代突显绿色环保的先进制造模 式 ，集成特 性是绿色制造 的显著特性 ， 集成特性是指问题领域集成 、 效益 目
制造势在必行。
图 ２ 机 电产 品 绿 色制 造 集成 框 架
４绿色制造 的关键技术
４１绿 色设计技 术 ．
绿色设 ￣（ ｒｅ ｅｉｎＧ ， ， Ｇ ｅｎ ｓ ， Ｄ）通常也称为环境意识设计 、 ［ － Ｄ ｇ 生 命周期设计或生态设计 ， 其定义为 ： 在产 品的整个生命周期内， 将 产品的环境属性（ 可拆卸性 、 可回收性等 ） 作为设计 目标 ， 在满足环 境 目标的同时保证产 品应有的性能 、 寿命和质量等要求 。绿色设 计决定 了产品生命周期（ ０ ９ ） ８ ～ ０ ％的消耗 ， 是绿色制造的关键 。 由绿色设计的定 义可知 ，绿 色设计具有区别于传统设计 的
ＹＵＡＮ ｈ ｎ ｓ ａ ＺＩＯＮＧ ｉ ｉＬＩ Ｍｅ ， Ｓ ａ — ｈ ｎ， ｔ Ｐｅ—ｓ ， Ｕ ｉ ＺＨＡＮＧ ｎ ｄａ Ｄａ — ｎ
（ ｏｌ ｅｏ Ｍｅｈｎｃｌ ｎ ｌｃｒｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇＳ ａ ｄ ｎ ｎｖ ｒ ｔ ｏ ｉｎ ｅ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃ ａ ｉ ｄＥｅ ｔ ｉ ｎ ｉｅｒ ，ｈｎ ｏ ｇＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃｅ ｃ ｅ ａａ ｏ ｎ ｅ ｉ Ｓ
２绿色制造
２１ 内涵 ．
绿色制造 Ｇ ｅｎＭａｕａｔｒ ｇ Ｇ 是指通过使 用高效 、 ｒｅ ｎ ｆｃ ｉ ， Ｍ） ｕｎ 清
标集成和组织模式集成 。
． １问题 领域 集成 ２ 洁的制造方法来提高资源的转换效率与材料有效重用率 、 减少所 ２ ． 绿色制造涉及的三大 问题领域 ：１ 制造 领域 ， （） 包括 产品的 产生的污染物类型及数量 ＿ ｌ ＿ 。绿色制造又被称作 环境 意识 制造
ｒ ｅ ｅ ａ ｕａｔｒ ｅｌ ｒ ｅ ａｅｉ ｌ ｔ ｇａｄｇｅ ｎ ｏｅｓ ｌｎ ｉｇｗ ｒ ｌ ｒ ｅ ．ｈ ｇｅ ｎｒｍ ｎｆｃｕｉｇ ｗ ｌ ｇｅｎｍ ｔｒ ｓ ｅ ｃｉ ｎ ｒｅ ｒｃ ｓ ｐａ ｎｎ ｅｅｅａ ｏａ ｄＴ ｅ ｎ ｌ ａ ｓｅ ｎ ｐ ｂ ｔ
（） （） 绿色制造就是这三大领 （ ｎ ｉ ｎ ｅｔｌ ｏ ｓｉ ｓ ｎ ｆｃ ｒ ｇＥ Ｍ） Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎａ ｙ ｎｃ ｕ ｕａｔ ｉ ， Ｃ 、面 向 环境 的制 全生命周期 ；２ 环境领域 ；３ 资源领域。 ｒ ｌＣ ｏ Ｍａ ｕｎ 域 内容的交叉和集成 ， 如图 １ 所示。 造 （ ｎｆｃ ｒ ｇｏ Ｅ ｖｒｎ ｅ ｔＭ Ｅ） 。 Ｍａｕａｔ ｉ ｆｒ ｎ ｉ ｍ ｎ， Ｆ 等 ｕｎ ｏ
３２３绿 色产 品 ．＿
制 造
绿色产品是相对于传统产品而言的 ，目前还没有权威公认的 定义。采用绿色制造技术 ， 通过设计 、 生产 、 加工而得到的产品可以 称作绿色产品。环境友好 ｌ是绿色产品的重要特征 ， 生 体现在产品设 计、 制造、 使用到报废后回收处理的所有环节上。 目前已有的绿色产
要】 作为一种全新的制造理念， 色制造是现代工业、 绿 企业发展和运行的新模 式， 也是人 类
社 会 可持 续发展 的基 础 。从分析 绿 色制 造的 内涵入 手 ， 究 了绿 色制造 的 目标及 其集成特性 ， 出绿 色 研 指 制 造的 必要 性 。在 此基础 上 ， 建立 了机 电产 品绿 色制造 集成框 架 ， 绿 色资 源、 色生产与绿 色产 品三 从 绿
ｒ ｅ ｎｆ ｕｉ ｏｎｅ ｕ ｔ ｅｔ ｖｌ ｍｅｔｒ ｄｏ ｍ ｆｃｕｉ ． ｇｅｎｍａｕａｔｒ ｇｉｐ ｉｔｄｏｔｏｂ ｅ ｅｅ ｐ ｎ ｔ ｎ ａｕａｔｒ ｇ ｃ ｎ ｓ ｈ ｄ ｏ ｅ ｆ ｎ ｎ
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图 １『 越 领 域 集 成 口 ｌ Ｊ
品有绿色汽车 、 绿色电脑 、 绿色冰箱 、 绿色建筑 、 绿色相机等。
２２ 组织模 式 集成 ．－ ３
绿色制造组织模式 的集成主要体现在其社会化属性上 。绿 色制造需 要全社会 的参与 ， 其研究和发展不是哪一方的责任 ， 而 是企业 、 政府 、 非盈利组织 、 高校 、 消费者共同的职责。 仝社会成员 要 共同行动起来 ， 提高环境意识 ， 群策群力 ， 才能推动绿色制造技
【 ｂｔａｔ Ａ ｅ ｅｉ ｏｃｐ，ｒｅ ｎｆｃｕｉ ｏ ｏｌ ｅ ｅｅ ｐｎ ｎ ｎ ｉｇ Ａ ｓｒｃ】 ｓａｎｗ ｄｓ ｎｃｎｅｔ ｅｎｍａｕａｔｒ ｇｉ ｎｔ ｎｙａｎｗｄｖｌ ｉｇａｄｒ ｎｎ ｇ ｇ ｎ ｓ ｏ ｕ
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十 十 、 ｔ ｄ 十 毒斤 十 斤 ’ 十 ｐ ● 、 １ ． ＾● Ｉ 十＂ 一 十 十 十 十 州 十 十 ，
【 摘
‘ 绿色制造是一种充分考虑环境 、 问题的现代制造模式 ， ２２２效益 目标 集成 资源 ．
其 目标是使产 品从设计 、 制造 、 包装 、 、 运输 使用 、 报废到废弃处置
绿色制造是企业经济效益和社会效益 目标的集成 ，具体表
的整个产 品生命周期 ）产品质量（ ｕｌｙ 、 ｍ ｑ ａ ｔ）制造成本 （ｏｔ、 消 ｉ ｃｓ）资源
中图分 类号 ： Ｈ１ 文 献标 识码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 引 言
制造业的快速发展 ， 给人类生存环境带来 了极大破坏 ， 各种
高， 并使企业经济效益和社会效益协调优化 。 绿色制造几乎应用于整个工业领域 ， 如机械 、 化工 、 电子 、 军
污染事故 、 、 酸雨 沙尘暴 、 温室效应等问题接踵而来 。 据统计 ， 全球
ｍ ｃ ａ ｉ ｒｄ ｃｓ ｅｅｄ ｃｓｅ ｆｏ ｒｅａ ｅｔ： ｅｎｄｓ ｎ ｇｅ ｎ ｒｄ ｃｉ ｄｇｅｎｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｈ ｃ ｐ ｏ ｕ ｔ ｗ ｒ ｉ ｕｓｄ ｒｍ ｔ ｅ ｐ ｃｓｇ ｅ ｅｉ ， ｅ ｏ ｕｔ ｎａ ｅ ｒｄ ｃ ． ｎ ａ ｌ ｓ ｈ ｓ ｒ ｇ ｒ ｐ ｏｎ ｒ ｓ Ａｔａｔｔｅｋｙｔｃ ｎ ｌ ｉ ｇｅｎｍ ｎｆ ｔｒ ｇｏ ｍ ｃ ａ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔ： ｅ ｎｄ ｓ ｎ ｇｅｎｐ ｋ ｇｎ， ， ｅ ｈ ｏｏ ｅ ｏ ｒ ｅ ａ ｕａ ｕｉ ｆ ｅ ｈ ｃ ｒｄ ｃ ｇ ｅ ｅｉ ， ｅ ａ ａ ｉ ｌ ｈ ｓ ｅ ｇ ｓｆ ｃ ｎ ｎ ａ ｌ ｓｒ ｇ ｒ ｃ ｇ
２７ ５
耗 （ ｓｕｃ ｏｓｍ ｔ ｎ 和 环 境 影 响 （ｎ ｉ ｍｅｔｌｍ ａｔ ￣ ｒ ｏｒｅ ｎｕ ｐｉ ） ｅ ｃ ｏ ｅｖｍｎ ｎａｉ ｐ ｅ） 个 生产环境差 、 ３ 环境污染严重等问题。 对制造业 ， 尤其是铸造业 实施
目标的集成
绿色制造 ， 要及时更新生产设备 ， 实行生产全生命周期控制 ， 从源 头解决环境污染 。
－
ｋ 来稿 日期 ：０ １ ０ — ８ ★基金项 目： ２ １－ ６ １ 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项 目（０ ７ Ｓ ５ １ ） ２ ０ Ｂ ０ ０ ３ 青岛市应用基础研究计划资助项 目（９ １３ ５ －ｃ ） ０ — — — １ｊｈ
第 ４期
袁珊 珊等 ： 电产 品的绿 色制造技 术研 究 机
工、 食品领域等 。绿色制造的内涵具有广义性 ， 大制造 ” 是“ 的概
绿色制造体现了现代制造学科的“ 大制造 、 大过程 、 学科交叉” 每年因生态系统破坏造成 的经济损失可达 ２ ０ 亿美元 。 ５０ 进入 ２ 念。 １ 的特点 ， 而传统 意义上 的机械制造 ， 主要体现为机械加工过程或 世纪 ， 环境问题更加严峻 。 为了适应人类社会可持续发展 的要求 ，
个方 面对绿 色制造 进行 了论 述 。最后 ， 阐述 了绿 色设计 、 色包装 、 色再制造 、 色材料 选择 与绿 色工 绿 绿 绿 艺规划等 绿 色制造 关键 技 术 ， 并指 出绿 色制造是今 后制造 业发展 的方向。 关键 词 ： 绿色 制造 ； 集成框 架 ； 色设 计 ； 包装 ； 色再 制造 绿 绿色 绿
袁珊珊 钟佩 思 刘 梅 张丹丹
（ 山东科技大学 机械 电子 工程学 院 ， 岛 ２６ １ ） 青 ６ ５０
Ｒｅ ｅ ｃ ｎ ｋ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｆ ｅ ｎ ｍａｎ ｆ ｃ ｕ ｉｇ ｆ ｒｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒ ｄｕ ｔ ｓ ａｒ ｈ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓ ｏ ｅ ｅ ｇｒ ｕ ａ ｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｃ ｓ ｎ ｐ
机 械 设 计 与 制 造
２６ ５
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （０ ２０ － ２ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）４ ０ ５ — ３ Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕａ ｔｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
第 ４期
２１ ０ ２年 ４月
机 电产 品 的绿 色制 造技 术研 究 木
术 的发 展 和 应用 。
２３ 绿色 制造 的意义 ．
制造业足创造人类财 富的支柱产业 ， 埘一个 国家经 济发展 起着至关重要的作用 。据统 计， 制造业创造 ＿工业化国家 （Ｏ ｒ ６～ ８） ０ ％的财 富 然而 ， 制造业足当前环境污染的主要根源 。在其将 资源转变 为产品的制造过程 ， 以及产品使用和报废处理 的过程 中， 大量资源被 消耗掉 ， 人类生存环境受到严重污染。 绿色制造是 制造业环境污染 源头控制的关键途径 ， 可以从根本 上解决环境污 染问题 。 为实现人类社会的可持续发展 ， 减轻环境压 力， 实施绿色
２２ 绿色 制造 的集成特 性 ．
绿色制造是新时代突显绿色环保的先进制造模 式 ，集成特 性是绿色制造 的显著特性 ， 集成特性是指问题领域集成 、 效益 目
制造势在必行。
图 ２ 机 电产 品 绿 色制 造 集成 框 架
４绿色制造 的关键技术
４１绿 色设计技 术 ．
绿色设 ￣（ ｒｅ ｅｉｎＧ ， ， Ｇ ｅｎ ｓ ， Ｄ）通常也称为环境意识设计 、 ［ － Ｄ ｇ 生 命周期设计或生态设计 ， 其定义为 ： 在产 品的整个生命周期内， 将 产品的环境属性（ 可拆卸性 、 可回收性等 ） 作为设计 目标 ， 在满足环 境 目标的同时保证产 品应有的性能 、 寿命和质量等要求 。绿色设 计决定 了产品生命周期（ ０ ９ ） ８ ～ ０ ％的消耗 ， 是绿色制造的关键 。 由绿色设计的定 义可知 ，绿 色设计具有区别于传统设计 的
ＹＵＡＮ ｈ ｎ ｓ ａ ＺＩＯＮＧ ｉ ｉＬＩ Ｍｅ ， Ｓ ａ — ｈ ｎ， ｔ Ｐｅ—ｓ ， Ｕ ｉ ＺＨＡＮＧ ｎ ｄａ Ｄａ — ｎ
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２绿色制造
２１ 内涵 ．
绿色制造 Ｇ ｅｎＭａｕａｔｒ ｇ Ｇ 是指通过使 用高效 、 ｒｅ ｎ ｆｃ ｉ ， Ｍ） ｕｎ 清
标集成和组织模式集成 。
． １问题 领域 集成 ２ 洁的制造方法来提高资源的转换效率与材料有效重用率 、 减少所 ２ ． 绿色制造涉及的三大 问题领域 ：１ 制造 领域 ， （） 包括 产品的 产生的污染物类型及数量 ＿ ｌ ＿ 。绿色制造又被称作 环境 意识 制造
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（） （） 绿色制造就是这三大领 （ ｎ ｉ ｎ ｅｔｌ ｏ ｓｉ ｓ ｎ ｆｃ ｒ ｇＥ Ｍ） Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎａ ｙ ｎｃ ｕ ｕａｔ ｉ ， Ｃ 、面 向 环境 的制 全生命周期 ；２ 环境领域 ；３ 资源领域。 ｒ ｌＣ ｏ Ｍａ ｕｎ 域 内容的交叉和集成 ， 如图 １ 所示。 造 （ ｎｆｃ ｒ ｇｏ Ｅ ｖｒｎ ｅ ｔＭ Ｅ） 。 Ｍａｕａｔ ｉ ｆｒ ｎ ｉ ｍ ｎ， Ｆ 等 ｕｎ ｏ
３２３绿 色产 品 ．＿
制 造
绿色产品是相对于传统产品而言的 ，目前还没有权威公认的 定义。采用绿色制造技术 ， 通过设计 、 生产 、 加工而得到的产品可以 称作绿色产品。环境友好 ｌ是绿色产品的重要特征 ， 生 体现在产品设 计、 制造、 使用到报废后回收处理的所有环节上。 目前已有的绿色产
要】 作为一种全新的制造理念， 色制造是现代工业、 绿 企业发展和运行的新模 式， 也是人 类
社 会 可持 续发展 的基 础 。从分析 绿 色制 造的 内涵入 手 ， 究 了绿 色制造 的 目标及 其集成特性 ， 出绿 色 研 指 制 造的 必要 性 。在 此基础 上 ， 建立 了机 电产 品绿 色制造 集成框 架 ， 绿 色资 源、 色生产与绿 色产 品三 从 绿
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２２ 组织模 式 集成 ．－ ３
绿色制造组织模式 的集成主要体现在其社会化属性上 。绿 色制造需 要全社会 的参与 ， 其研究和发展不是哪一方的责任 ， 而 是企业 、 政府 、 非盈利组织 、 高校 、 消费者共同的职责。 仝社会成员 要 共同行动起来 ， 提高环境意识 ， 群策群力 ， 才能推动绿色制造技
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十 十 、 ｔ ｄ 十 毒斤 十 斤 ’ 十 ｐ ● 、 １ ． ＾● Ｉ 十＂ 一 十 十 十 十 州 十 十 ，
【 摘
‘ 绿色制造是一种充分考虑环境 、 问题的现代制造模式 ， ２２２效益 目标 集成 资源 ．
其 目标是使产 品从设计 、 制造 、 包装 、 、 运输 使用 、 报废到废弃处置
绿色制造是企业经济效益和社会效益 目标的集成 ，具体表
的整个产 品生命周期 ）产品质量（ ｕｌｙ 、 ｍ ｑ ａ ｔ）制造成本 （ｏｔ、 消 ｉ ｃｓ）资源
中图分 类号 ： Ｈ１ 文 献标 识码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 引 言
制造业的快速发展 ， 给人类生存环境带来 了极大破坏 ， 各种
高， 并使企业经济效益和社会效益协调优化 。 绿色制造几乎应用于整个工业领域 ， 如机械 、 化工 、 电子 、 军
污染事故 、 、 酸雨 沙尘暴 、 温室效应等问题接踵而来 。 据统计 ， 全球
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耗 （ ｓｕｃ ｏｓｍ ｔ ｎ 和 环 境 影 响 （ｎ ｉ ｍｅｔｌｍ ａｔ ￣ ｒ ｏｒｅ ｎｕ ｐｉ ） ｅ ｃ ｏ ｅｖｍｎ ｎａｉ ｐ ｅ） 个 生产环境差 、 ３ 环境污染严重等问题。 对制造业 ， 尤其是铸造业 实施
目标的集成
绿色制造 ， 要及时更新生产设备 ， 实行生产全生命周期控制 ， 从源 头解决环境污染 。
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ｋ 来稿 日期 ：０ １ ０ — ８ ★基金项 目： ２ １－ ６ １ 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项 目（０ ７ Ｓ ５ １ ） ２ ０ Ｂ ０ ０ ３ 青岛市应用基础研究计划资助项 目（９ １３ ５ －ｃ ） ０ — — — １ｊｈ
第 ４期
袁珊 珊等 ： 电产 品的绿 色制造技 术研 究 机
工、 食品领域等 。绿色制造的内涵具有广义性 ， 大制造 ” 是“ 的概
绿色制造体现了现代制造学科的“ 大制造 、 大过程 、 学科交叉” 每年因生态系统破坏造成 的经济损失可达 ２ ０ 亿美元 。 ５０ 进入 ２ 念。 １ 的特点 ， 而传统 意义上 的机械制造 ， 主要体现为机械加工过程或 世纪 ， 环境问题更加严峻 。 为了适应人类社会可持续发展 的要求 ，
个方 面对绿 色制造 进行 了论 述 。最后 ， 阐述 了绿 色设计 、 色包装 、 色再制造 、 色材料 选择 与绿 色工 绿 绿 绿 艺规划等 绿 色制造 关键 技 术 ， 并指 出绿 色制造是今 后制造 业发展 的方向。 关键 词 ： 绿色 制造 ； 集成框 架 ； 色设 计 ； 包装 ； 色再 制造 绿 绿色 绿
袁珊珊 钟佩 思 刘 梅 张丹丹
（ 山东科技大学 机械 电子 工程学 院 ， 岛 ２６ １ ） 青 ６ ５０
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机 械 设 计 与 制 造
２６ ５
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （０ ２０ － ２ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）４ ０ ５ — ３ Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕａ ｔｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
第 ４期
２１ ０ ２年 ４月
机 电产 品 的绿 色制 造技 术研 究 木
术 的发 展 和 应用 。
２３ 绿色 制造 的意义 ．
制造业足创造人类财 富的支柱产业 ， 埘一个 国家经 济发展 起着至关重要的作用 。据统 计， 制造业创造 ＿工业化国家 （Ｏ ｒ ６～ ８） ０ ％的财 富 然而 ， 制造业足当前环境污染的主要根源 。在其将 资源转变 为产品的制造过程 ， 以及产品使用和报废处理 的过程 中， 大量资源被 消耗掉 ， 人类生存环境受到严重污染。 绿色制造是 制造业环境污染 源头控制的关键途径 ， 可以从根本 上解决环境污 染问题 。 为实现人类社会的可持续发展 ， 减轻环境压 力， 实施绿色