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机械制造过程中的绿色制造技术

2018/1/25    来源:互联网    作者:王智      
关键字:机械制造  绿色制造  技术分析  
介绍绿色制造技术的概念、基本模式、特点,从产品结构设计中的绿色理念、绿色材料、绿色制造工艺、绿色包装、械制造的绿色回收几方面分析探讨绿色制造技术在机械制造过程中的重要意义。分析认为:绿色制造技术能有效降低能源消耗和环境污染、促进工业的可持续发展,应该将其应用于机械制造过程的各个环节,贯穿于产品的整个生命周期。

引言

    绿色制造技术具有多样化、多层次、复杂性的特点,机械制造过程中,绿色制造技术的应用对于降低资源成本、保护环境、实现资源可持续利用具有重要意义。绿色制造技术不同于传统的机械加工,它着重于如何利用技术手段提高资源的回收率与利用率,从而达到节约资源、减少污染、降低能耗的目的。

1 绿色制造概述

1.1 绿色制造概念

    绿色制造又被称为环境意识制造,即在机械制造过程中,将环境因素考虑进去,其目的是利用技术手段,优化制造程序,降低环境污染,达到节约资源、可持续发展的目的。现代化的机械制造包含了产品设计、产品制造、包装、运输以及产品的回收等不同阶段,绿色制造就是通过提高资源回收利用率、优化资源配置、合理保护环境三个方面进行机械制造行业的产业升级和优化。

1.2 绿色制造基本模式

    绿色制造基本模式分为三大方面,分别是绿色资源、绿色生产以及绿色产品。其中,绿色资源是指在制造过程中使用绿色的材料和能源,从原材料和能源角度出发,一方面提高能源利用率,另一方面使用清洁能源和环保材料不仅可以保障产品的需求,而且可以达到环保的目的。绿色生产包括绿色设计和绿色生产工艺。绿色设计指的是在机械制造的设计阶段应该遵循环保理念,从绿色制造的角度出发,进行产品制造方案的设计。绿色生产工艺则包含了采用先进低能耗技术的机械设备、绿色制造工艺规划以及绿色生产技术。绿色产品是指在产品的包装运输、使用以及回收利用过程中,结合绿色理念,降低产品后期循环过程中的能源消耗和环境污染。

1.3 绿色制造特点

    绿色制造具有全面性、综合性以及交叉性的特点。其中全面性指的是绿色制造必须贯穿整个产品的生命周期,它覆盖了产品生命周期内的每个阶段,而且对于不同的阶段需要措施不同。综合性是指在产品制造的不同阶段柜对环境造成不同程度的影响,绿色制造既要考虑造成环境破坏的具体原因,又要考虑资源、设备、产品之间的关系,从整体把握内在联系,从而达到优化升级,降低污染的目的。交叉性是指整个绿色制造过程涵盖了多种学科,例如机械制造技术、材料技术、环境管理等,体现出了学科上的交叉性特点。

2 机械制造过程中绿色制造技术应用分析

2.1 绿色理念

    产品结构设计过程中,主要是对机械产品质量、使用寿命、生产环境以及产品具体功能进行综合性考虑,达到绿色节能的目的。在机械产品设计前,需要对产品生命周期中不同阶段的环境属性进行准确把握,并以其为原则进行产品可维修性、可循环性以及可装配性进行设计,在提高产品质量的同时,降低产品生产成本和资源损耗,在设计过程中树立环保理念,坚持可持续发展的目标和要求。

2.2 绿色材料

    材料的种类以及质量直接关系到产品的整体性能,绿色机械产品必须采用相应的绿色设计理念和相应的绿色材料。绿色材料在开发使用过程中,必须根据实际要求,将环境因素考虑进去,既要保障材料的技术性能和经济效益,也要准守相应的原则,达到绿色环保的目的。首先,材料来源的选择必须遵循费用低、污染小、低能耗的原则。其次,在选择过程中,要充分考虑相应的社会和经济效益,在满足产品制造需求的前提下,保障其与社会发展相协调。再次,按照要求,选择相应的可再生或者可回收材料。最后,要采用回收率高的材料,从而保障产品的回收利用率。低毒、无污染、可回收的绿色材料是机械制造材料以后发展的趋势和方向,通过先进技术,制造各种有益于环境保护、节约资源的新材料,对机械制造行业发展具有现实的意义。

2.3 绿色制造工艺

    根据绿色制造技术的总体要求以及降低能源损耗、减少环境污染、促进可持续发展的目的,可以将绿色制造工艺分为三种类型,分别是环保型、节能型和资源节约型。

2.3.1 环保型绿色制造工艺

    环保型绿色制造就是在制造过程中,要依据环保理念,利用相应的技术达到环保的要求。它是绿色制造工艺中的重点内容,通常是利用新型的制造技术和加工技术,降低生产过程中所产生的废气、废水和废料,达到环保的目的。

2.3.2 节能型绿色制造工艺

    节能型绿色制造工艺主要从节约能源角度出发,利用新技术和新工艺降低机械制造过程中的能源消耗,提高能源利用率。机械制造过程中,消耗的能源主要包含了电能和化石能源,如果能够有效地降低能源消耗,不仅可以促进能源的可持续利用,还能降低环境污染,减小机械制造对环境的影响。

2.3.3 资源节约型绿色制造工艺

    资源节约型绿色工艺利用技术手段提高资源利用率,优化资源利用结构和机械装置,达到节约资源的目的。在机械制造过程中,如果利用技术优势将机械的整体生产结构进行简化,在保证完成生产的前提下,更加简化的生产系统所消耗的能源以及资源也会相对降低,从而降低了材料的成本,实现绿色生产的目的。

2.4 绿色包装

    产品包装是产品生产制造的重要一环,也是绿色制造的重要组成部分。绿色包装一方面需要考虑产品包装的外在美观l生,另一方面也需要考虑包装材料的成本、回收再利用率,污染程度等问题。产品包装主要是通过相应的包装机械,采用对应的材料对产品进行绿色包装。目前,最为常用的包装材料有塑料、木板和纸板。其中纸板因其具有可回收再利用、易被降解、污染小等特点被广泛应用。但是纸板在前期制作过程中,会对环境造成严重的污染,而且纸板硬度小,对于易碎、易坏、需防水的产品用纸板包装无法达到相应要求。木板大多数用于机电类产品的包装,但是木材属于不可再生资源,过多的使用会对生态造成严重影响,与环保理念不相符,并不适合广泛推广。塑料由于其可回收再利用率不高,而且被自然降解的可能性小,也不适合被用来进行绿色包装。所以,为了达到绿色包装要求,应该采用可降解、强度适中、且便于生产可回收利用的新型材料,比如蜂窝纸板、聚乳酸发泡材料、淀粉制包装等。

2.5 绿色回收

    产品回收是产品生命周期内的最后一个环节,对废旧产品的合理回收再利用可以有效避免资源的浪费,促进可持续化的生产和发展。机械产品在回收阶段具有可拆卸的特点,其方式主要取决于产品的装配方式。机械产品的连接分为间隙联结、过度联结和过盈联结三种方式,其中以压力压入的过盈联结的可拆性最弱。螺纹紧固、焊接和粘接等方式中焊接的可拆性最差。对于电子产品的回收而言,有些电子产品存在化学和重金属物质,如果处理不当,会对环境造成严重污染。所以,在对产品进行绿色回收过程中,最好的方式是进行集中分类处理,然后利用专业手段对其进行销毁或者再利用,防止其对环境再次严重破坏以及资源的浪费。

3 结语

    在绿色制造技术被运用于机械制造过程的各个环节和贯穿产品整个生命周期的过程中,应把握好每个环节对环境造成的影响,利用合理的方式和科学的技术进行处理,能够有效降低能源消耗和环境污染,以在提高产品质量的同时,促进工业的可持续发展,逐步改进技术中存在的缺点和不足,使机械制造中的绿色制造技术能够得到完善和推广。

责任编辑:张纯子
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