机械工程中的绿色制造技术与控制

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1、机械工程中的绿色制造技术与控制内容提要：绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现，本文分析了实施绿色制造的主要关键技术，然后对绿色制造的发展趋势进行了展望。绿色制造强调不仅在产品的全生命周期各阶段对“绿色”的重视，更重要的是在设计、制造、销售、使用与废弃处理全过程中所有人都应有绿色意识：提高资源使用效率，减少对环境的污染。实施绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。这对机械工程中的绿色制造技术与控制技术有很好的发展趋势和推动作用，将会使绿色制造技术与控制技术更好的结合发展，使未来的机械制造更具时代性和先进的科学技术性。关键词：绿色制造；关键技术；发展趋势 目录引

2、言1第1章实现绿色制造的关键技术21.1绿色材料选择技术21.2绿色工艺规划技术21.3绿色包装技术21.4绿色产品使用技术3第2章绿色制造的发展趋势42.1社会支撑系统将逐步形成42.2全球化特征和趋势日益明显42.3集成系统技术将有较大发展42.4绿色并行工程将成为绿色产品开发有效模式42.5人工智能支撑技术的应用42.6绿色制造将导致一批新兴产业的形成5第3章PC工业控制自动化将成为主流63.1基础自动化部分63.2工业PC在我国迅速的发展63.3PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展73.4工业控制软件正向先进控制方向发展7结论8致谢9引言制造自动化技术是先进制造技术中

3、的重要组成部分，也是当今制造工程领域中涉及面广、研究十分活跃的技术。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，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产品生命周期中，对环境的负影响最小，资源效率最高。制造业是社会发展的支柱产业，它的发展对一个国家的经济发展起着至关重要的作用。然而制造业在将制造资源转变为产品以及产品的使用和废弃后的处理过程中，却给环境带来了严重的污染。因此，现代制造业在充分考虑企业竞争力的T(Time)、Q(Quality)、C(Cost)、S(Service)的产品特性的同进，还必须考虑环境因素E(Environment)，而实施绿色

4、制造可以使制造业在最大限度地利用资源的同时，最低限度地产生环境污染。第10页第1章实现绿色制造的关键技术1.1绿色材料选择技术绿色材料是指在满足一般功能要求的前提下，具有良好的环境兼容性的材料。绿色材料在制备、使用及用后处置等生命周期的各阶段，具有最大的资源利用率和最小的环境影响。选择绿色材料是实现绿色制造的前提和关键因素之一。绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂问题。一是绿色材料尚无明确界限，实际中选用很难处理。二是选用材料不能仅考虑其绿色性，还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求，这些更增添了绿色材料选择的复杂性。绿色制造要求选择材料应考虑以下几个原则：①优先选用可

5、再生材料，尽量选用回收材料，提高资源利用率，实现可持续发展；②尽量选用低能耗、少污染的材料；③尽量选择环境兼容性好的材料，避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料。所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于降解。1.2绿色工艺规划技术绿色工艺规划技术是指采用物料和能源消耗少、废弃物少，且环境污染小的工艺方案和工艺路线。绿色工艺的实现途径包括：①改变原材料投入，有用副产品的利用，回收产品的再利用以及对原材料的就地再利用，特别是在工艺过程中的循环利用；②改变生产工艺或制造技术，改善工艺控制，改造原有设备，将原材料消耗量、废物产生量、能源消耗、健康与安全风险以及生态的损坏减少到最低程度；③加强对自然

6、资源使用以及空气、土壤、水体和废物排放的环境评价，根据环境负荷的相对尺度，确定其对人体健康、自然资源的影响评价。1.3绿色包装技术绿色包装技术就是从环境保护的角度优化产品包装方案，使得资源消耗和废弃物产生最少。绿色包装技术主要研究包装材料选择、改进包装结构和包装废弃物回收处理三个方面。第10页产品的各种包装材料占据了废弃物的很大一部分份额。包装材料的使用和废弃后的处置会给环境带来了极大的负担，尤其是一些难以回收和再利用的塑料和复合化工产品，只能焚烧或掩埋处理，有的降解周期可达上百年，给环境带来了极大的危害。因此，产品的包装应摒弃求新、求异的消费理念，简化包装，这样既可减少资源的浪费，又可

7、减少环境的污染和废弃物后的处置费用。同时，产品包装应尽量选择无毒、无公害、可回收或易于降解的材料。对于产品包装结构的改善可通过改进产品结构设计来实现。已有研究表明，增加产品的内部结构强度，可减少54%的包装材料需求，并可降低62%的包装费用。1.4绿色产品使用技术对绿色产品使用的研究主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中的能源浪费及环境污染。延长产品生命周期可以最终减少产品报废后的各种处置工作，从而提高资源利用率，减少对环境的负面