先进制造技术 刘克非(精选).doc

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1、先进制造技术——绿色制造技术绿色制造的概念制造业在将制造资源转变为产品的制造过程中，产品在其使用和废弃处理过程屮，都会产生废弃物。山于制造业涉及范围广泛，因而其对环境造成的彫响可想而知。可以说，制造业一方面是创造人类财富的支柱产业，另一方面又是环境污染的主要源头。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，其冃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屮，对环境的负面影响垠小，资源效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。而真正促使绿色制造走向市场，却是多种因索共同作用的结果，如图2所示。从当前社会积极实行可持续

2、发展战略的氛围來看，绿色制造实质上是人类社会町持续发展战略在现代制造业屮的体现。绿色制造的关键技术从“大制造”的概念來讲，制造的全过程一般包括：产品设计、工艺规划、材料选择、生产制造、包装运输、使用和报废处理等阶段。如果在毎个阶段都考虑到有关绿色的因索，就会产生相应的绿色制造技术。1.绿色设计传统的产品设计，通常主要考虑的是产品的基本属性，如功能、质最、寿命、成本等，很少考虑环境属性。按这种方式生产出來的产品，在其使用寿命结束后，冋收利用率低，资源浪费严重，毒性物质严重污染生态环境，形成一个“从摇篮到坟墓”的过程。绿色设计的基本思想就是要在设计阶段就将环境

3、因索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。从这一点來说，绿色设计是从可持续发展的高度审视产品的整个生命周期，强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统性的分析与评价，消除潜在的、对环境的负血影响，力求形成“从摇篮到再现”的过程。其与传统设计的主要区别如表1所示。绿色设计主要可以通过生命周期设计、并行设计、模块化设计等几种方法来实现。2.绿色材料选择绿色产品冇先要求构成产品的材料具育绿色特性，即在产品的整个生命周期内，这类材料应有利于降低能耗，坏境负荷般小。具体地说，在绿色设计时，材料选择

4、应从以下几方面來考虑。(1)减少所用材料种类使用较少的材料种类，不仅可以简化产品结构，便于零件的生产、管理和材料的标识、分类，而且在相同的产品数最下，可以得到更多的某种冋收材料。(1)选用可冋收或再生材料使用可冋收材料不仅可以减少资源的消耗，还可以减少原材料在提炼加丁过程中对环境的污染。宝-Hr(BMW)公司生产的zl型汽车，其车身全部山塑料制成，可在20分钟内从金属底盘上拆除。车上的门、保险杠和前、后、侧面的操纵板都山通用公司生产的可回收利用的热塑性塑料制成。(2)选用能自然降解的材料福州塑料科学技术研究所与福建省测试技术研究所已成功研制出由可控光塑料复

5、合添加剂生产的一种新塑塑料薄膜。这种薄膜在使用后的一定时间内即可降解成碎片，溶解在土壤屮被微生物吃掉，从而起到净化环境的作用。1.清洁生产相对于真正的清洁生产技术而言，这里所提到的清洁生产仅仅指生产加工过程。在这一环节，要想为绿色制造做出贡献，需从绿色制造工艺技术、绿色制造工艺设备与装备等人手。在实质性的机械加工中，在铸造、锻造冲压、焊接、热处理、表血保护等过程中都可以实行绿色制造工艺。具体可以从以下几方面人手：改进工艺，提高产品合格率：采用合理工艺，简化产品加工流程，减少加工工序，谋求生产过程的废料最少化，避免不安全因索：减少产品生产过程中的污染物排放，

6、如减少切削液的使用等。日前多通过干式切削技术來实现这一日标。1.绿色处理技术在传统的观念中，产品寿命结束后，就再也没有使用价值了。事实上，如果将废弃的产品中有用的部分再合理地利用起來，既能节约资源，又可有效的保护环境，这也正是有些文献中所提到的绿色产品的可冋收性及可拆卸性设计问题儿。如此一來，整个制造过程也会形成一个闭环的系统.最能有效减轻对环境的危害，这也正是与传统制造过程开环特性最不同的一点，见图3。上海交通大学就针对汽车开展了可冋收性绿色设计技术的研究，与F(“d公司合作，硏究屮国轿车的冋收工程问题。康材料加工拆回收JT制壇卜T包装卜T使用卜」f再加

7、工11废弃处理图3绿色制造过程的闭环艇总结与展望绿色制造是一个复杂的过程，绿色意识也是一个长期的日标。要实现这一日标，在对各项行为进行监控时就需耍更多更好地考虑到坏境属性成木的问题。在未來的LI子里，还有以下几方面的技术需要进一步研究。(1)电子产品生命周期短，又难于冋收。因此，有关电子产品的回收利用问题，依然需要进一步研究。(2)必须加强有关危险性材料和工艺工程的监控。监控时要能白动获得有关过程、质量及饰射程度的信息。(3)必须进一步开发以提高冋收利用性、减少剩余最为H的的材料冋收工艺及更有效的废弃物管理系统。还必须增强有关风险、技术和环境的公众意识水平

8、：政府部门应该制定相关政策保护环境(例如：针对有关工艺和产品的辐射