绿色制造

《加工过程监控与传感器技术》

作业一：绿色制造

班级：SY12071

学号：SY1207123

姓名：高树华

2013-03-06

1绿色制造的背景

制造业是将可用资源通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的产业。制造业创造了巨大的社会财富，极大地丰富了社会物质并推动经济的发展，使人类生活更加便利与高效。

但同时由于技术的限制或者出于经济目的，如今的制造业也造成了很大的环境污染与资源浪费问题，特别在一些发展中国家，低效的制造业在此类问题上表现更为明显。

制造业一方面是制造人类财富的支柱产业，另一方面又产生大量废弃物，对环境造成污染，它是当前环境污染的主要源头。为了寻求从根本上解决制造业的上述一系列问题，绿色制造的概念应运而生，并成为当前的研究热点之一。

在我国大力提倡科学发展观的宏观背景下，绿色制造就显得格外重要。绿色制造是可持续发展的有效途径，在技术与政策的支持下，绿色制造要实现既不影响经济发展甚至更快地推动经济发展，并且不会对生态造成危害的目标。即在技术、生态与经济之间寻求一个平衡点，如图1所示。

图1 绿色制造的平衡点

2绿色制造的概念、内涵与结构体系

2.1绿色制造的概念

绿色制造是近年来提出的一个新概念，是一种现代制造业的可持续发展模式。

绿色制造，又称环境意识制造、面向环境的制造。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，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造有如下重要因素：

绿色制造涉及制造技术、环境影响和资源利用等多个学科领域的理论、技术和方法。

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。实现两个目标：减少污染排放，保护环境；实现资源优化。绿色制造技术综合考虑了产品整个生命周

期过程中对环境造成的影响和损害。

●绿色制造技术综合考虑了产品整个生命周期过程中对环境造成的影响和损害。

●绿色制造是一种充分考虑资源、环境的现代制造模式。

2.2绿色制造的内涵

从绿色制造面向的对象、范围及针对的问题而言，绿色制造有如下几点内涵。

1)绿色制造是“大制造”

绿色制造中的“制造”涉及到产品整个生命周期，因而同计算机集成制造、敏捷制造等概念中的“制造”一样，是一个“大制造”概念。

2)绿色制造范围广

绿色制造涉及的范围非常广泛。包括机械、电子、食品、化工、军工等，几乎覆盖整个工业领域。

3)绿色制造重视资源和环境问题

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。绿色制造从制造系统工程的观点出发，是一种充分考虑前两大问题的一种现代制造模式，是充分考虑制造业资源和环境问题的复杂的系统工程问题。

2.3绿色制造的结构体系

绿色制造的核心内容是产品制造过程中，使用绿色材料和清洁能源，通过绿色设计，生产绿色产品，最终建立具有可持续性的产品生产和消费模式。绿色制造主要由三大部分组成：绿色设计、清洁生产和绿色再制造。绿色制造的结构体系如图2所示。

图2 绿色制造的结构体系

其中，绿色设计、清洁生产与绿色再制造含义如下：

1)绿色设计

绿色设计的基本思想就是要在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响达到最小。

绿色设计是绿色制造的一个主要内容。一个好的绿色设计方案是绿色产品成功的关键性的第一步。绿色设计可以主要分为如下四方面：

●绿色材料及材料的选择

●节能设计

●可回收性设计和可拆卸性设计

●长寿命设计等

2)清洁生产

清洁生产是一种综合预防的环境保护策略，并持续地应用于产品生产过程和产品服务的过程中，以期减少对人类和环境的影响和伤害。

清洁生产包含两个过程：产品生产过程控制和产品整个生命周期过程控制。

3)绿色再制造

绿色再制造(Green Remanufacturing)是一个以产品全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段，来修复或改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。

其中，再制造的产品是广义的，它既可以包括是设备、系统、设施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括软件。绿色再制造技术主要针对再加工制造和过时产品的性能升级等。

3绿色制造的发展

3.1绿色制造的研究现状概述

3.1.1国外绿色制造研究现状

在美国，从一些国家重点实验室到国家研究中心，从东海岸的麻省理工学院到西海岸的Berkeley、加州大学，大量的研究工作正在进行。

在欧洲，国际生产工程学会（CIRP）近几年均有大量论文对绿色制造和多生命周期工程等本质问题进行研究。英国CFSD（the center for sustainable design）对生态设计、可持续性产品设计等进行了集中研究，并开展了有关的教育工作，发行了The Journal of Sustainable Product Design杂志。

国际电子电器工程师协会（IEEE）和日本生态设计（EcoDesign）协会联合发起，在松下、索尼、IBM、丰田等多家跨国公司赞助下，International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing（环境友好设计和逆向制造国际研讨会）国际研

讨会迄今已成功举办了3届，对环境意识制造和逆向制造技术展开了讨论。欧洲、日本、美国等发达国家的许多跨国公司都制定了绿色制造实施目标和措施，开展节能、降耗、产品生命周期评估（LCA）、环境审核、绿色产品开发等具体工作。

3.1.2国内绿色制造研究现状

重庆大学和武汉科技大学合作，承担了国家863项目（“绿色制造的资源流模型和实施关键技术研究”、“绿色制造的集成运行模式和使用评估技术”、“面向绿色制造的工艺规划关键使能技术及应用支持系统研究”等）和国家自然科学基金项目（“绿色制造的理论体系和决策支持技术研究”、“制造系统资源消耗模型和资源消耗特性的研究”等），初步建立了绿色制造的理论体系和技术体系，对制造系统物料和能源、资源优化利用以及面向绿色制造的工艺规划方面进行较为深入的研究，开发了一套“面向绿色制造的工艺规划应用支持系统（著作权登记号：2003SR9386）”，并在中国现代集成制造系统网络中开辟了绿色制造专题。

清华大学、机械科学研究院、上海交通大学、装甲兵工程学院以及其他高校和研究机构，如合肥工业大学、华中科技大学等对绿色制造的理论体系、专题技术等也进行了不少的研究。

3.2绿色制造的发展趋势

在全球各国环保意识加强以及环保立法增多的大背景下，绿色制造将是制造业的一大发展趋势。并且由于当前环境状况不断恶劣，人类使能使用的资源也在不断减少，绿色制造将得到越来越多国家在经济、政策以及立法上的支持，也将有更多的科研院所投入到绿色制造的相关研究下，绿色制造将有越来越快的发展。

总体而言，绿色制造将有如下三大发展趋势：

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

由上可知，绿色制造所包含的内容很多。在考虑生命周期每一个阶段的所有内容时，都以集成、并行的方式满足环境因素和资源因素，它是面向21世纪可持续发展的现代制造模式，也是现代企业发展和运行的一种新模式。绿色制造理论体系对绿色制造的研究和实施有着重要的支持作用。绿色设计和绿色制造是机械制造行业的发展趋势。