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綠色制造技術(shù)機械制造論文

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綠色制造技術(shù)機械制造論文

1綠色制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)

1.1綠色制造技術(shù)的內(nèi)容

綠色處理。綠色處理,即對機械制造過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液等廢棄物運用一定的設(shè)備進行處理或回收利用,從而實現(xiàn)污染物質(zhì)向無污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

1.2綠色制造工藝的技術(shù)基本類型

1.2.1降低能耗工藝技術(shù)。降低能耗工藝技術(shù)是機械制造過程所采用的綠色制造工藝技術(shù)之一。它主要是通過減磨和采取低能耗的施工手段等技術(shù)手段,來實現(xiàn)能量損耗降低和加工水平提升的目的。機械制造的過程需要消耗大量的能量,而通過原材料或能源所產(chǎn)生的能力,只有一部分被轉(zhuǎn)化為有用能量,另一部分則被直接消耗或浪費掉能量。例如,在摩擦過程中,會損失一定的能量,這些能量很可能會對機械制造工藝造成一定的影響,降低加工工藝的可靠性。

1.2.2節(jié)約型工藝技術(shù)。節(jié)約強調(diào)的是對原料及能源的節(jié)約。其主要是通過適度簡化生產(chǎn)工藝來實現(xiàn)的。一方面,從設(shè)計角度,在設(shè)計產(chǎn)品時,通過精密的計算合理確定零件的重量和數(shù)量,從而提升對原材料的利用率。在工藝上能通過采用新的刀具,增強刀具的使用壽命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技術(shù),實現(xiàn)資源的節(jié)約使用,降低對環(huán)境的污染;通過運用先進的制造技術(shù)實現(xiàn)對毛坯的預(yù)先優(yōu)化處理,盡可能減少制造過程對原材料的消耗。

1.2.3環(huán)境保護型工藝技術(shù)。環(huán)境保護型工藝技術(shù)是利用工藝技術(shù),減少或消除制備過程中產(chǎn)生的對環(huán)境有污染的物質(zhì)。該工藝技術(shù)是保護生態(tài)環(huán)境最直接、最有效的方法。在加工過程中將所需的要素輸入系統(tǒng)時,系統(tǒng)默認將和產(chǎn)品生產(chǎn)無關(guān)的物料進行輸出。通過該技術(shù)可以實現(xiàn)對機械生產(chǎn)末端無關(guān)物料的處理,從而減少廢液、廢氣對環(huán)境造成的污染。

1.3綠色機械制造工藝技術(shù)的重要意義

隨著資源節(jié)約型社會的提出以及全國各地節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟工作的大力開展,綠色理念、低碳理念已經(jīng)深入人心,這為我國建設(shè)資源節(jié)約型社會、友好社會創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),制造業(yè)也順應(yīng)這一趨勢,積極推進工藝技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。在傳統(tǒng)制造業(yè)中,由于長期未考慮環(huán)境和資源浪費的問題,使得生產(chǎn)過程產(chǎn)生了許多廢氣、廢水,不僅資源沒有得到充分的利用,更對環(huán)境造成了嚴重的污染。隨著綠色機械制造工藝的提出和應(yīng)用,傳統(tǒng)的加工模式正逐漸向清潔生產(chǎn)以及廢棄物循環(huán)利用的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。如今,社會需要的產(chǎn)品是高質(zhì)量、低能耗的產(chǎn)品。因此,只有運用綠色機械制造工藝技術(shù),充分考慮資源的利用和環(huán)境保護等相關(guān)因素,才能使資源得到優(yōu)化配置和合理利用,實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙豐收。

2綠色制造技術(shù)在機械制造過程中的應(yīng)用

2.1在產(chǎn)品設(shè)計中采用綠色設(shè)計結(jié)構(gòu)

機械產(chǎn)品的綠色設(shè)計結(jié)構(gòu)是在設(shè)計機械產(chǎn)品的時候就充分考慮機械對環(huán)境的影響以及對社會的作用,然后對機械產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命進行控制,設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)等、使用壽命長、環(huán)境影響小的機械結(jié)構(gòu)。最好的設(shè)計是機械能夠循環(huán)使用,且生產(chǎn)產(chǎn)品時能夠盡可能地減少產(chǎn)品的生產(chǎn)時間。

2.2選用低毒、無污染綠色原材料

綠色機械的首要條件是其制造機械的材料必須是綠色的。如今,材料科學(xué)經(jīng)過幾十年的飛速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)到了一個新的高度。很多以前使用的嚴重污染環(huán)境的材料,現(xiàn)在大多都有了環(huán)境污染小甚至無污染的材料替代,這就為綠色機械提供了新的發(fā)展基礎(chǔ)。企業(yè)在發(fā)展過程中,不能一味地注重經(jīng)濟效益,而不注重環(huán)境的保護。應(yīng)該在生產(chǎn)過程中使用低毒無污染的材料,走可持續(xù)發(fā)展的道路。

2.3采用綠色機械制造技術(shù)和工藝

在使用綠色材料制造機械的同時,我們應(yīng)該改進原有的生產(chǎn)工藝,將過去高耗能、高污染的工藝進行改良和替換,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。對于那些已經(jīng)有新的工藝替代的產(chǎn)品,應(yīng)該堅決采用新工藝,淘汰舊的低效率、高污染的工藝。這樣在產(chǎn)品制造過程中最大限度地減少環(huán)境污染,降低能耗和原材料損耗?,F(xiàn)在廣泛使用的大量的綠色制造的新工藝,從其實現(xiàn)綠色的途徑不同可以分為如下三類:

(1)降低能耗型綠色工藝。在機械制造過程中通過降級能源的消耗實現(xiàn)綠色制造的工藝;

(2)降低原材料消耗的工藝。將生產(chǎn)工藝進行改良,縮短工藝流程,改用新型的原材料等方式來降低原料消耗;

(3)降低污染的工藝。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物進行回收再利用,減少對環(huán)境的污染。

2.4采用綠色的機械產(chǎn)品包裝技術(shù)

最終產(chǎn)品的包裝應(yīng)該摒棄華而不實的包裝,采用能夠回收再利用的包裝或者對環(huán)境污染的綠色包裝技術(shù)。除了包裝采用綠色包裝外,還應(yīng)該考慮包裝的生產(chǎn)成本,將包裝的成本降至最低。現(xiàn)今使用較多的包裝材料有木板、紙箱、泡沫塑料、氣泡墊等。這些包裝材料都屬于不可再生資源,且有些材料降解緩慢,會對環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。因此,應(yīng)該開發(fā)出一種無污染的能循環(huán)使用的包裝材料。

2.5采用綠色的機械產(chǎn)品回收技術(shù)

綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計環(huán)節(jié)就考慮廢棄的產(chǎn)品的回收利用,避免報廢的產(chǎn)品對環(huán)境造成的污染。這就要求采用綠色技術(shù)對報廢的產(chǎn)品進行最大程度的回收利用。這樣不但減少了污染,還能節(jié)約原料,進而節(jié)約了生產(chǎn)成本,產(chǎn)生非常良好的社會效益和經(jīng)濟效益。在這其中,企業(yè)應(yīng)該重視回收那些有毒有害的零部件,使之再利用,做到無污染處理。

3推進綠色制造技術(shù)路徑的思考

由于發(fā)達國家不斷加大對環(huán)境的保護力度,使得眾多的高污染企業(yè)轉(zhuǎn)入發(fā)展中國家。這些發(fā)展中國家為了得到一些經(jīng)濟效益,提高本地就業(yè)率,不得不接受這些高污染的企業(yè)進入。這就導(dǎo)致一些地方成了高污染企業(yè)的天堂。我國由于機械制造也仍處在發(fā)展階段,因此在大量外資企業(yè)進入的同時夾雜著為數(shù)不少的高污染企業(yè)。我國應(yīng)該拋棄這種先污染后治理的發(fā)展方式,拒絕高污染外資企業(yè)對我國的污染轉(zhuǎn)嫁,應(yīng)該采用綠色制造的理念進行可持續(xù)發(fā)展。

3.1加強綠色制造技術(shù)研發(fā)進行技術(shù)創(chuàng)新

要將綠色制造的理念落實到機械制造的生產(chǎn)過程中,必須不斷發(fā)展新的技術(shù),即實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。要在綜合考量社會發(fā)展需求、當(dāng)前經(jīng)濟狀況、現(xiàn)今行業(yè)生態(tài)狀況等因素后,結(jié)合影響綠色機械制造工藝的機械產(chǎn)品性能、壽命、環(huán)保等幾個重要因素,進行技術(shù)創(chuàng)新。具體要求要做到如下五個方面:

(1)廢棄物回收利用的技術(shù)創(chuàng)新。將廢棄物無公害化處理,最好是回收再利用;

(2)干式生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新。在舊的生產(chǎn)工藝中,由于使用冷卻液,產(chǎn)生了大量的廢液排放。新的工藝不適用冷卻液,且簡化了生產(chǎn)工藝,從而降低了生產(chǎn)成本;

(3)虛擬制造技術(shù)的創(chuàng)新。在實際生產(chǎn)中,大批量生產(chǎn)前生產(chǎn)一些工藝樣品,以發(fā)現(xiàn)其中的缺陷。若用虛擬制造技術(shù),不用實際進行生產(chǎn),這樣降低了原料損耗,降低了生產(chǎn)成本;

(4)工藝模擬技術(shù)的創(chuàng)新。通過該技術(shù)能夠調(diào)節(jié)工藝參數(shù),優(yōu)化工藝條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量;

(5)凈成形技術(shù)的創(chuàng)新。這種技術(shù)能夠降低毛坯制造時的能耗和原材料損耗,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,從而降低了成本。

3.2建立綠色生產(chǎn)監(jiān)督體系,完善綠色監(jiān)督機制

良好的機械綠色生產(chǎn),離不開強有力的監(jiān)督。這些監(jiān)督包括企業(yè)內(nèi)部自我監(jiān)督、企業(yè)之間互相監(jiān)督、政府職能部門監(jiān)督、公眾監(jiān)督等。通過這些監(jiān)督方式對企業(yè)生產(chǎn)前、生產(chǎn)中、生產(chǎn)后進行監(jiān)督。在對綠色生產(chǎn)進行監(jiān)督時,應(yīng)該盡可能地讓公眾參與進來,實現(xiàn)全民廣泛監(jiān)督,這樣能對由政府部門主導(dǎo)的法律強制性的監(jiān)督起到很好的補充作用。

3.3創(chuàng)新綠色制造技術(shù)激勵機制,提升企業(yè)綠色制造的動力

我國政府部門應(yīng)該加強對企業(yè)進行綠色機械生產(chǎn)技術(shù)的引導(dǎo)。在出臺一些相關(guān)鼓勵政策的同時,采用一些必要的激勵手段,為企業(yè)實現(xiàn)綠色制造技術(shù)提供有利的政策環(huán)境。通過了解企業(yè)需求,通過一定的政策使其有利可圖,提升企業(yè)綠色制造的動力。3.4通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合機制,解決實際生產(chǎn)問題綠色機械制造技術(shù)的實現(xiàn)需要很多門學(xué)科的知識,需要各種不同學(xué)科的專家來共同實現(xiàn)。要結(jié)合實際生產(chǎn)情況,通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合機制,解決實際生產(chǎn)問題。使得綠色機械制造技術(shù)具有很強的目的性和實用性。同時要聯(lián)合環(huán)保部門、科研院校等對企業(yè)的綠色生產(chǎn)技術(shù)的實現(xiàn)提供技術(shù)性的服務(wù),讓初期低效益的綠色技術(shù)能夠很好地推動下去,進而慢慢形成規(guī)模效益,從而降低成本。

作者:買爾達·庫爾班江 單位:克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院