绿色制造

制造资源 （原材料、 能源等）
制造过程
产品 （使用和 处理）
废弃物
环境污染
制造业对环境污染的形式
废水
废气
固体废弃物
水污染
生活废水排放量194.0亿吨，工业废水排放量200.4 亿吨； 2005年全国废水排放总量为394.4亿吨，其 中生活污水废水中COD排放总量1503万吨，其中生活 COD排放量695万吨，工业COD排放量808万吨；
③简约型产品设计：通过对产品体积和重量小、轻 、薄、短的设计，节约产品材料，同时必然减少 相关能量及物质的消耗。 “简而美”

照相机、摄影机、电视机、计算机等产品， 全面趋向小、轻、薄、短的设计风格。如CASIO 的SY—20袋装迷你电视机；zamussi牌滚筒洗衣 机利用水流喷射，降低用水量；SONY袖珍手提电 脑等。
绿色制造
Green Manufacturing
目录
1 2 3 4 绿色制造产生的背景 绿色制造的概念 绿色制造的主要内容 汽车行业的绿色制造 前景与展望
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1.绿色制造产生的背景
环境、资源、人口是当今人类社会 面临的三大主要问题。如何最有效地利 用资源和最低限度地污染环境，是当前 制造科学面临的重大问题。
温室效应
臭氧层
据国外媒体报道，最新研究发现，在诡异的冷温辅助下， 2010年这个冬天同温层危险的“美丽”云状物剥去了北极大气 层中具有保护作用的臭氧层。科学家猜测北极第一个臭氧洞或已 形成。
绿色制造是可持续发展的有效途径
技术 （Technology） 法律 法规
生态 （Ecology）
平衡点
经济 （Economy）
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3.绿色制造的主要内容
绿色 产品
绿色 设计
绿色 生产
绿色 包装
绿色 使用
绿色回收 和处理
绿
色
制
造
3.1绿色产品
绿色产品(Green Product)是指在产品整个生命周期过程 中，对人类及生态环境无危害或危害少、资源利用率高、能 源消耗低的产品。 绿色产品是绿色设计和绿色制造技术创新的最高级别和最终 体现，较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益协调与 优化。
⑤资源最佳利用原则： 尽可能保证资源在产品的整个生命 周期中得到最大限度的利用，对于因技术限制而不能回收 再生重用的废弃物应能够自然降解，或便于安全的最终处 理，以免增加环境的负担。 ⑥能量最佳利用原则： 应尽可能选用可再生能源，优化能 源结构，力求使产品全生命周期中的能量消耗最少，以减 少能源的浪费。
3.2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。
用户对功能性能质 量成本的要求
设计依据 设计人员
工艺方面
综合考虑环保要 求和用户需求
很少考虑资源再生 和对环境影响
很少考虑产品制造 和使用过程中回收 顾客需求 普通产品
绿色设计原则
①技术先进性原则： 技术先进性是绿色设计的前提，强调 在产品生命周期中采用先进的技术，从技术上保证安全、 可靠、经济地实现产品的各项功能和性能，具有很好的环 境协调性。 ②技术创新性原则 ：技术创新是绿色设计的灵魂，设计者 要善于思考，敢于想象，大胆创新。 ③功能先进实用原则：功能实用性意味着产品的功能能够满 足用户要求，并且性能可靠、简单易用，同时它排斥了冗 余功能的存在。 ④环境协调性原则：在产品生命周期的各个阶段中应用各种 先进的绿色技术和措施使所设计的产品具有节能降耗、保 护环境和人体健康等特性。
考虑降低能耗重 复利用环境保护
可拆卸、易回收、产生 毒副产品少
设计目的
满足用户和可持续 发展的要求
绿色产品
绿色设计的体系结构
绿色产品设计 产品方案设计
产品结构设计
材料选择
产品环境性能设计
产品资源性能设计
生产过程
使用过程 绿色程度综合评价
回收处理过程
综合评价数据 库和知识库
N
Green？ 设计修改建议
⑦污染极小化原则： 产品在其全生命周期中产生的环境污 染为零是绿色设计的理想目标。
⑧安全宜人性原则： 绿确保产品生产者和使用者的安全， 符合人机工程学、美学等有关原理，安全可靠、操作性好 、舒适宜人。
⑨综合效益最佳原则 ：不仅要考虑企业自身的经济效益， 而且还要从可持续发展观点出发，考虑产品全生命周期的 环境行为对生态环境和社会所造成的影响。
制造业是将可用资源通过制造过程提 供人们使用和利用的工业产品或生活消费 品的转化产业。
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。
制造对环境的影响
绿色标志
绿色标志(Green label),亦称绿色产品标志、环境标志 ，指贴在或印刷在产品或产品的包装上的图形，以表明该 产品的原材料获取与加工、产品生产制造、使用及处理过 程等皆符合环境保护要求，即资源利用率高，不危害人体 健康，对环境影响极小。
绿色标志认证制度是指政府部门或专门的第三方认证机构 依据一定环境标准向有关厂商及产品颁发绿色标志，证明 其产品符合环境标准。
废气
2005年，对我国约130万个工业企业的排污状况的调 查表明：在废气中二氧化硫排放总量2087万吨，烟 尘排放总量1335万吨，工业粉尘排放量1344量万吨。
固体废物
2005年，我国工业固体废物产生量8.0亿吨， 排放量0.7 亿吨；
噪声
全国90%的城市道路交通噪声处于轻度至中度 污染水平，年际间全国平均声级变化不大。全国一 半以上城市区域环境噪声居于中等污染水平，少数 小城市污染严重，重点城市稳中略有好转。
产品总体绿色设计
1. 产品概念创新 ①产品非物质化：通过非物质化产品（如信息）或 服务替代有形产品，从而一方面减少制造商对有 形产品的生产和使用，同时减少消费者对有形产 品的依赖。低物质化主要包括：产品体积小型化 、产品重量最轻化、非物质产品替代物质产品减 少对物质使用、减少基础设施建设。 电子邮件，网上办公 无纸报纸 ②产品共享：汽车共享、复印机、洗衣机共享；
Байду номын сангаас
Y
输出设计结果或表单
绿色设计是指在产品设计过程中，将产品全生命 周期内的环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护 性、可重复利用性等)作为设计目标，在满足环境 目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿 命、质量等。具体而言，在设计产品时必须按环 境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺， 在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用 ，最终的产品易于拆卸和回收，回收的材料可用 于再生产。
可持续发展的内容（一）
从经济学的角度出发，对可持续发展的一般理解 为：在环境得以持续发展的制约条件下，使环境资 源的利用效益达到最大化。 从社会学的角度出发，可持续发展被定义为“改 进人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态 系统的承受力。” 从生态学的角度出发，可持续发展被定义为“寻 找一种最佳的生态系统和土地利用的空间构形，以 支持生态的完整性和人类愿望的实现，使环境的持 续性达到最大。”
提倡为解决废品而设计(Design for Disposal)。 绿色设计可从源头上减少废弃物的产生。 在许多国家，产品报废时的处理责任也已经交给了制 造商 绿色设计拓展了产品生命周期。传统产品生命周期 包括从“产品制造到投入使用”的各个阶段，而绿色设 计则将其延伸到了“产品使用结束后的回收重用及处理 处置”。 绿色设计是并行闭环设计。传统设计是串行开环设 计过程，而绿色设计要求产品生命周期的各个阶段必须 被并行考虑，并建立有效的反馈机制，即实现各个阶段 的闭路循环。
2.产品结构优化 ①增加产品的可靠性和耐用性，易于维护和维 修。 维护和维修包括用户和制造商两个方面。 具体的设计要点：应清楚标明产品如何打开以 进行维护或维修；标明产品的某一零件应以某 种特殊的方式进行清洁或维护；标明产品中需 要定期检查的部件；需要定期更换的部件应易 于更换。
②避免整体报废的模块化设计。对一定范围内的不 同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品， 在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可以构成不同 的产品，满足不同的需求。 模块化的产品设计具有制造方便、结构紧凑、 空间体积小、使用故障率低的特点，同时又便 于维修和方便产品功能与造型的升级换代（只 需更换相应的模块），例如，机床部件的模块 化设计，计算机各功能部件的模块化；可变换 彩壳型手机等。
狭义上理解，只有授予绿色标志的产品才算是正式的绿色 产品。
绿色标志具有如下特点：
①证明性：向消费者证明该产品或服务不仅质量符合标准 ，而且对生态系统及人类健康无危害或危害极小。
②权威性：由政府管理部门或民间团体制定，并且得到政 府的承认和保护。 ③专证性：一种产品获得绿色标志认证后，并不意味着该 厂商生产的其他产品也符合该种绿色标志认证。 ④时限性：各国的环境标志一般规定3~5年内有效。
可持续发展的内容（二） 从地理学角度出发，所强调的是区域可持续发 展，并认为可持续发展的核心是“人与地球”的 关系。 从工业技术的角度出发，可持续发展就是指借助 各种技术手段，在产品寿命循环全过程的各个环 节中采取措施，使产品在其生产、使用以及回收 处理中节省能源和资源，减少或消除环境污染， 并保护劳动者的健康和安全。
①绿色制造涉及产品全生命周期。产品全生命周 期包括了从原材料制备到产品报废后的回收处理 及再利用的全过程。 (原材料获取、生产、运输 、销售、使用维护、再使用、再循环和处置)
②绿色制造主要涉及两个问题: 环境影响问题和资 源优化问题。 ③绿色制造不仅涉及制造科学问题，还涉及环境 科学和管理科学领域的问题 。 ④绿色制造必须与市场需求、经济发展相适应。 随着相关科学技术的发展，绿色制造的目标、内 容会产生相应的变化和提高，也会不断地走向完 善。
③服务替代产品：大多数情况下人们并不需要物理 的产品，而是需要产品所提供的功能（服务）。 消费者依据所接受的单位服务进行支付。 专门提供清洁服务的保洁公司 ④整合产品功能：将几种功能或产品组合设计成一 种产品，则可节约大量的原材料和空间。 笔记本电脑将键盘、显示器等合为一体 集打印机、传真机、扫描仪、复印机于一体的 多功能复合机。
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2.绿色制造的概念
绿色制造定义 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。
普通产品生命周期：从摇篮到坟墓（cradle-to-grave）。 绿色产品生命周期：从摇篮到再生（cradle-toreincarnation）。
绿色产品特点
①优良的环境友好性。产品从生产到使用乃至废弃、回收 、处理处置的各个环节都对环境无害或危害甚小。 ②最大限度地利用材料资源。绿色产品应尽量减少材料使 用量，减少使用材料的种类，特别是稀有昂贵材料及有毒 、有害材料。 ③最大限度地节约能源。绿色产品在其生命周期的各个环 节所消耗的能源应最少。资源及能源的节约利用本身也是 很好的环境保护手段。 绿色产品具有时间和空间上的相对性，即随着技术的进步 和对环保要求的提高，产品的绿色含义将会深化和扩展； 国别不同或地域不同，对绿色产品的要求也不一致。
绿色产品的类型
①可回收利用型，例如，可复用的运输周转箱（袋）、用再 生塑料和废橡胶生产的产品等。 ②低毒低害型，例如非石棉闸衬、低污染油漆和涂料、粉末 涂料、无汞电他、无铅汽油、无磷洗衣粉等等。 ③低排放型，例如低排放燃气焚烧炉、低污染节约型燃气炉 等。 ④低噪声型，例如低噪声建筑机械、低噪声混合粉碎机等。 ⑤节水型，例如节水型清洗槽、节水型清洗机等等。 ⑥节能型，例如燃气多段锅炉和循环水锅炉、高隔热型玻璃 等等。 ⑦可生物降解型，包括以土壤营养物和调节剂合成的混合肥 料、易生物降解的润滑油和润滑脂、可降解塑料制品等等。