绿色设计与制造篇1

【关键词】绿色制造;模具;先进制造技术

制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业,制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来了不同程度的污染。对于制造业来说,未来所面临解决的重大问题是如何减少资源的消耗和尽可能少地产生环境污染。因而绿色制造(greenmanufacturing)应运而生,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,资源使用效率最高[1-2]。绿色制造主要包括以下几方面内容:一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉和有机集成。

模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,是工业生产当中的基础工艺装备。它的生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。传统的模具设计过程一般仅仅需要考虑模具产品的基本属性,如模具的功能、质量、成本和寿命等等,而很少、甚至不考虑它的环境属性和对资源、能源造成的浪费。模具工业作为制造业的一个重要组成部分,并且在我国得到迅猛发展,因而在模具行业中提倡绿色制造尤为重要。

1模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性[3]。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

1.1模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

1.1.1模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。比如,可选择优质镜面模具钢加工型腔,辅之以良好的抛光手段;直接用不锈钢材料来加工防腐的模具,以替代表面处理的方式。另外除在材料上选用不锈钢来避免使用电镀外,也可采用镍磷镀替代电镀铬,因为镍磷镀在对氯化氢气体的防腐上要优于电镀铬,且前者对环境的危害也要小于后者。

1.1.2延长寿命的模具设计:延长产品寿命是绿色制造的主要手段之一。对于锻造模具,在提高模具寿命方面已有很多的措施,如正确选择分模面位置、选择适当的飞边槽、选择合适吨位的锻造设备、在一副锻模上开设两个终锻模膛分别单独使用等。对于冲压模具,如冲压间隙值的合理选取、尽量压缩凸模工作部分长度、采用弹性卸料板、改进凸(凹)模的结构如采用一模多形、一形两用和拼装式模具来提高模具的利用率。对于注塑模具,如采用随形冷却水道可提高注塑精度和模具使用寿命;将模具型芯由整体结构改为镶拼式结构,可解决模具的变形问题,提高模具寿命。

1.1.3模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

1.1.4模具的可拆卸性设计:模具可拆卸性对于模具绿色制造来说是很重要的。当模具在使用过程中部分零部件由于承受过大的摩擦与冲击磨损较大时,只需更换这部分零部件模具仍可使用。此外,有时只要更换凸、凹模即可实现一种新产品的生产。如果模具不具备可拆卸性不仅回造成大量可重复零部件材料的浪费,而且因废弃物处理不好导致严重的环境污染。因而在设计初期就要考虑模具结构易于拆卸,维护方便,这样就便于在后续回收处理中再利用。因此,在模具设计时应尽可能选择通用结构,以便更换;在满足强度要求的前提下,尽量采用可拆卸联接(如螺纹联接),不用焊接、铆接、胶接等;不用或少用过盈配合;采用组合模架。

1.1.5模具设计的标准化、规范化、系列化:无论是锻造、冲压模还是塑料模,都有必要向标准化、规范化、系列化方向发展,模具标准化是组织模具专业化生产的前提,而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。模具设计向标准化、规范化、系列化方向发展,便于采用和购买模许多规格的标准模架及其它标准件,而这些模架及标准件又可由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产,从而使有限的资源得到优化配置。另外,模具各结构单元的规范化、标准化,可使生产其的夹具数量大为减少,从而节约资源,并且加快了设计速度,缩短了设计周期,方便加工管理。

1.1.6模具cad/capp/cam一体化:模具cad/capp/cam是模具设计走向全盘自动化的重大措施。采用cad/capp/cam技术,可实现少图纸或无图纸加工和管理,一方面,节约用纸即节约资源和能源;另一方面,模具cad/capp/cam一体化也为并行工程的实现提供可能,可缩短模具设计与制造周期,提高模具研制的成功率及模具质量。

1.1.7模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

1.1.8其他绿色设计:锻造、冲压车间是机械工厂的高噪声车间之一。大量的锻压设备在生产运转过程中所产生的强烈噪声,危害工人的健康,影响了生产效率,干扰了环境的安宁。因此,在进行模具设计的时候,必须对噪声加以控制和消减。对于锻造设备,如使用排气消声器、用液压模锻锤代替蒸空模锻锤等等。对于冲压设备,消减声源噪声的措施有:用v带传动代替齿轮传动;以摩擦离合器代替刚性离合器;采用铸铁机身以增加压力机的刚性和减震能力;作好飞轮等回转体的动平衡等等。控制噪声传播的途径有在轴承和轴承座之间加弹性衬套;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩;采用具有油减震器的无冲击模架等等。

对于注塑模具,浇道设计上要注意浇道凝料与塑料制品的体积比率,一般应小于30%。如果达不到,就要考虑进一步优化浇道设计和调整型腔数量,或者采用热流道技术。热流道技术在塑料原料的节约上有突出的优势,在产品价格竞争日益激烈的今天,这一点尤为重要。因此近几年该技术的应用得到快速普及。

1.2模具的绿色制造工艺:在模具绿色制造过程中,采用绿色制造工艺也是实现模具绿色制造的一个重要环节,它是一种既能提高经济效益,又能同时减少环境影响的工艺技术。近来年,随着先进制造技术在模具行业的推广,模具行业也向着绿色制造工艺方向努力。目前,在模具行业中应用的较为典型的先进制造技术有:

1.2.1快速原型制造(rapidprototypingmanufacturing,rp&m)[4-5]:

快速原型制造是一项集计算机、激光、数控及精密传动等技术于一体的先进制造技术,其在原理上突破了传统加工技术采用材料“去除”的原则,而采用材料“逐层堆积”的原理,能根据产品的cad数据,快速地制造出具有一定结构和功能的原型,甚至产品,由此可有效地加快新产品的开发速度。而以rp&m原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术,进一步发挥了快速成型技术的优越性,可在短期内迅速推出满足用户需求的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,缩短了新产品研制和投放市场的周期,在小批量、多品种、改型快的现代模具制造模式下具有强劲的发展势头。

1.2.2虚拟制造技术(virtualmanufacturing)[1]:

虚拟制造是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境,以专门的虚拟软件技术为支撑,借助高性能的硬件,在虚拟制造环境中生成数字化产品,实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验,从而缩短模具产品的设计与制造周期,降低开模的开发成本,提高快速响应市场变化的能力。

1.2.3高速切削(highspeedmachining,hsm):

高速切削在模具领域的应用主要是加工复杂曲面[6],其中高速铣削(也称为硬铣削,hardmilling,hm)可以把复杂形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、浅腔大曲率半径的模具完全可用高

速铣削来代替电加工;对深腔小曲率半径的模具可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工,而电加工只作为精加工。这样可大大节约电火花和抛光的时间以及有关材料的消耗,这对保护环境的贡献是不言而喻的。同时,极大地缩短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。

1.3模具的绿色包装:模具的绿色包装是模具销售过程中涉及到的绿色问题,它着重从保护环境的角度出发,尽可能使模具产品进入销售、使用、废弃的物流过程中,其对环境资源消耗和废弃物产生量最小。模具的绿色包装主要包括三个方面的内容:模具包装材料的选择、模具包装结构和模具包装材料的回收。具体来讲,第一方面就是在模具远程配送过程中,在不影响包装强度的前提下尽可能使用一些常见的木制材料(如合成板),这是由于模具产品不同于其他一些精制产品,它不太注重产品的外包装精美问题,只关心产品的内在保护质量。第二方面就是要合理设计包装箱内部结构,从而简化包装复杂度。即多个零件尽量在一个包装箱中放置。同时,为了避免零件之间在运输过程中互相摩擦造成磨损而影响模具产品表面质量,可在其中多放置一些软性材料来隔离。第三方面就是要在包装箱上注明包装材料的可回收性标志及回收处理方式。如果用户不能处理或难处理的,可注明可寄回原处处理,并给予一定的经济补偿。这样的处理表面上看会使初期的成本可能有所增加,但从长远来考虑,这也是节省成本的好方法。

1.4模具的绿色维护:在模具的使用过程中,由于其特殊性,要经常进行模具的修模工序。因此,同模具绿色制造过程一样,修模过程也需要进行绿色处理。比如,在进行尺寸修模时,尽可能进行人工修护,少用或不用机加工;少用或不用有害溶液对模具进行表面处理,如盐酸或甲醇等;在维护模具表面硬度方面,尽可能减少热处理工序等等。

1.5模具的绿色回收、再处理:由于新产品的不断开发以及产品更新换代的步伐不断加快,旧产品模具必将被逐一淘汰。如何对废弃模具进行回收处理,这是目前一直困扰模具行业无法得到解决的问题。提出模具绿色制造问题,很大一部分原因就是要有效地解决这个问题。如果模具在设计和制造阶段就采用了绿色概念,则后续的回收处理就比较简单,即只需根据模具的具体磨损情况,有针对性地进行拆卸,取其可用部分,进行适当修护加工,就可应用到新模具产品上,而剩余部分则可作废料处理。

2结语

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

参考文献

?[1]李伟主编.先进制造技术[m].北京:机械工业出版社,2005

[2]刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新[j].机械工程学报,2000,36(1):7-10

[3]朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨[j].cmet.锻压装备与制造技术,2006,(1):18-21

[4]王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用[m].北京:机械工业出版社,2004

绿色设计与制造篇2

关键词机械工业绿色设计绿色制造绿色壁垒

中图分类号：F205文献标识码：A

随着我国加入WTO的进程，在机械制造业，除了面临着产品质量和成本等方面的竞争外，如何突破绿色壁垒是更加严峻的挑战。在我国的机械加工过程中，绿色设计、绿色制造以及报废处理问题至今还没有得到企业的足够重视，许多企业仍然走的是粗放型老路子（即高投入、高消耗、高污染的发展模式），只注重产品的质量、成本、效益，而忽略了加工、使用、产品报废给环境带来的污染（即环境成本）。

近年来，国际标准化组织（ISO）提出了关于环境管理的140000系列标准后，推动了绿色制造研究的发展。绿色制造研究的强大浪潮，正在全球兴起，那么我们国内企业的设计、制造也应该紧跟步伐，合理利用资源、能源，进行清洁化生产，减轻环境的污染，走可持续发展的道路。

加强环境保护、拯救地球、改善人类的生存环境、实现人类的可持续发展已成为全世界人民的共同呼声。如今，“绿色设计”、“绿色制造”、“清洁化生产”等新概念、新理论、新方法不断涌现。其中绿色设计与制造是“清洁化生产”出“绿色产品”的设计手段。

1绿色设计与绿色制造问题的提出

据统计，造成环境污染的排放物有70%以上来自制造业，它们每年约产生出55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。在过去，更多的把保护环境的重点放在了污染物的“末端治理”上，而忽略了污染物的全过程控制和预防上。要想彻底解决对环境污染问题，必须从源头上进行治理。具体到制造业，就是要求考虑产品整个生命周期对环境的影响，最大限度地利用原材料、能源，减少有害废物的排放量，减轻对环境的污染。随着环境问题的日益严重，绿色产品设计的思想也日益受到重视。

绿色设计与机械制造是近几年提出的新概念，其深刻的内涵尚处于探索发展阶段。综合现有文献的观点和学者们所作的研究，将绿色制造定义为：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，对环境的负面影响最小，资源效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

2绿色设计与制造的结构体系

在实施绿色制造过程中，绿色设计是关键，它决定了产品生命周期的80%～90%消耗。绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计因素，使产品及其制造过程对环境的总体影响减到最小。绿色设计又称为面向环境的设计（DesignForEnvironment，DFE）。绿色产品设计包括以下主要内容：绿色材料及其选择。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、使用以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。绿色材料选择的三个原则：A优先选用可再生材料，尽量选用回收材料。提高资源利用率，实现可持续发展；B尽量选用低能耗、少污染的材料；C尽量选择环境兼容性好的材料及零部件，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。

3绿色制造的发展趋势

将来绿色设计和制造的特点将趋向于全球化、社会化、集成化、并行化、智能化、产业化方向发展。未来可能的研究方法有：（1）模块化设计；（2）神经网络和模糊数学的应用；（3）公理化设计；（4）虚拟拆卸。

人们提出了绿色设计发展体系，其中关键是绿色产品设计评价体系的完善，对产品从设计、制造、包装、运输、报废整个生命周期中每一个环节对环境影响作出评价，并且要在整个生命周期中、集成环境下建立绿色产品的评价体系。同时，要研究开发先进制造技术，以及与之相匹配的先进制造模式，大力开发低污染、低能耗、无公害的生产工艺与最终产品。研究开发适合绿色设计和制造需要的数据库和信息系统，例如，材料数据库、制造数据库、LCA数据库及各种知识库，开发绿色产品设计和实施绿色制造的支撑软件。

WTO规则中的“绿色壁垒”虽有一些大国为限制发展中国家贸易借口的因素，但其积极意义不言而喻，我国的机械行业要在世界贸易中站住脚，“绿色”水平的高低至关重要。因此，能否在绿色设计与制造方面有所作为，不再是一个间接的或长远的效益问题，而是一个直接的效益问题。

4结语

必须加强对企业的“绿色”教育，完善政府部门对企业绿色制造的监督机制，加强立法和行政规定以及相关的经济政策。建立较为系统的绿色制造理论和方法体系，促进和指导绿色设计和制造技术的深入研究和学科发展。

参考文献

[1]刘宏菊，杜江，李成刚.绿色设计方法――设计领域发展的新趋势[J].中国环境科学，1999（1）.

[2]张丰.清洁生产与可持续发展[J].武汉汽车工业大学学报，1999（4）.

绿色设计与制造篇3

关键词：机电产品；绿色设计与制造；发展趋势

中图分类号：TN820.3+2文献标识码：A

我们在经济快速发展的同时，忽略了对自然资源的保护，从而造成了对自然资源的肆意开发。对大自然的严重破坏，造成了水土流失，水土严重酸碱化及严重的白色污染等环境问题。为了解决和缓解这些问题，我们提出了可持续发展战略，希望通过这一战略的实施，能够保持资源的合理利用和维护好现有的生态环境，或是努力改善我们日益恶化的生活环境。在这一形式的影响和大力推动下，我们提出了一个新的概念，即绿色设计与制造。这是一个适用于众多行业的全新理念。在机电产品生产行业更是同样适用。

机电产品的生产与制造为中国经济的快速发展做出了积极重大的贡献。在深入说明前，先让我们了解一下有关机电产品的相关知识。所谓机电产品通常是指使用机械、电器、电子设备等所生产的各类机械、电器、电子性能的设备和生活用具等。比如，机床、电动机、干燥设备和吸尘器等。这些产品在我们的日常生活中是很常见的。但是机电产品的绿色设计和制造是最近提出来的，它与传统的设计与制造相比较有着更多的优势。同时随着科技的不断进步，特别是社会经济可持续发展的迫切需要，机电产品设计和制造过程的绿色化即生态化更是显得尤为重要。下面本文就相关的内容做一些相应的论述，希望这些能够对人们对机电产品的绿色设计与制造有一个全新的理解，并能够认识到这一行业的发展趋势。

1机电产品的绿色设计与制造有着深远的意义

众所周知，在机电产品的使用和制造过程中，产生一些工业废物和废液是在所难免的，这不但会造成严重的环境污染，更会对周围居民的生活带来大量的不便。值得一提的是，随着我国加入WTO，在机电产品的设计和制造方面，我们不但面临着质量和成本的双重压力，而且我们存在着如何在自己现有技术水平的前提下突破绿色屏障这一严峻的挑战。在国际标准化组织不断提高产品标准的情况下，我国更应该努力和加大力度推动绿色制造研究的发展。随着全球绿色设计和制造浪潮的不断涌来，我国的各大企业和科研机构有关机电产品的设计和制造也应该紧跟步伐，向先进国家学习科学技术的同时，也要根据自己的实际情况做出科学合理的调整和改进。只有这样，我们才能合理的利用自然和人力资源，在生产的过程中更加的洁净和环保，减少对环境造成的污染。使我国设计出来的机电产品符合国际标准化组织的要求，继而使我们的产品大量的进入国际市场，也增强了产品在同类中的竞争力。为我国和世界的可持续发展做出积极的贡献。

2我们要知道机电产品的绿色设计和制造主要包括哪几方面的内容

原材料的选择与管理是最重要的。这主要是因为在整个设计和生产过程中，我们首先要考虑到选择的原材料应该而且是必须能够容易被回收、再次利用的，如果在彻底的不能在使用的情况下，产品是可以容易被分解的，同时对环境是无害的。当前，机电行业所使用的材料大都是钢、铁和合金材料，这些是可以被循环利用的。但是也有一些材料，比如塑料和一些非金属的材料等，是一些即不容易被分解而且也是对环境有害的材料。因此，这就要求我们在绿色产品的开发过程中，更多的考虑到产品对环境的影响，从环保的角度出发，设计出绿色环保的新型材料。除了合理的设计和选材外，我们还要加强对材料的管理。这主要包含两点内容：科学合理的放置含有有害和无害成分的材料；充分回收利用那些已到寿命的材料，对部分材料做适当的加工处理，已达到对环境污染的最小程度。

3在机电产品绿色制造的过程中，我们需要统筹考虑到设计与制造的理论体系和总体技术。这个理论是由以下内容组成的：资源属性、运行特性、以及绿色制造的系统特性等。在系统的考虑到这些方面后，我们才能设计出更加科学合理、人性化以及满足对生态环境可持续发展的要求。同时考虑到资源消耗在生产制造过程中有着特殊的地位，因此，我们还需要建立绿色制造的物质资源系统。只有全面的分析和从总体出发设计，才能达到良好的设计、制造效果。

4在机电产品的绿色设计与制造方面还要考虑到以下几点。

4.1增强对机电产品的可回收性设计。主要从产品的回收价值、方法、工艺等方面综合考虑。

4.2在生产和使用机电产品的过程中要控制废物（废液、废渣和废液）的排放，在保证产品能够顺利生产的前提下，确保对环境造成的污染是最小的。

4.3要分析绿色产品的成本，因为在绿色产品设计的最初必然会涉及到很多方面的因素，因此在这一过程中的每一个设计都要进行全面的分析，这样既可以保证产品设计的可行性，又可以生产出绿色程度高但是成本低的产品。第四，减少机电产品不必要的维修，同时提高故障诊断技术。任何的消耗品在使用的过程中都会出现一定的问题，这就要求有维修人员进行必要的维修。但是，目前的这种制度存在着一定的弊端，比如浪费资源以及可能会影响设备性能的更好发挥等，即机电设备需要一定时间的磨合期的，这样才能更好的发挥出设备的最佳性能。

5机电产品的绿色设计与制造的发展趋势

全球化，这一趋势的形成主要是由于我国加入WTO和经济全球化两方面造成的；社会化，随着人们对生态环境的日益关注，产品的绿色设计与制造不仅仅是某个研究机构和企业的责任，更是需要全社会努力参与的；智能化，在设计的过程中，有越来越多的高科技参与进来；人性化，产品的设计更多的考虑到使用者的感受，产品使用起来更加的科学方便；产业化，这一产业的形成必然会产生一些相关企业的兴起，主要包括以下：废弃物的回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服务产业等；在传统的产品中加入高科技的因素，使产品更加的灵活适用；实用节能，如普及使用LED节能灯，大幅度的降低空调等产品的待机能耗。

结语

机电产品的符合现展需要的绿色设计，需要我们积极利用现代科学技术来不断提高机电产品在社会、经济和环境方面的协调性，实现机电产品绿色化在这三者之间的有效协调和平衡。科学的绿色设计必然的成为了降低了成本，提高了产品质量的主要手段，同时更是增加了产品的附加值，带动了社会经济的可持续发展和资源环境的可持续发展。因此，机电产品的绿色设计与制造有着广泛的应用前景。

参考文献

[1]刘飞，曹华军.绿色制造的研究现状与发展趋势[M].中国机械工程，2000(1):105-111.

绿色设计与制造篇4

绿色发展是当前社会经济发展的重要理念之一，对于化纤工业来说走绿色发展道路是大势所趋。国家发改委产业协调司副司长卢卫生在论坛上表示，十八届五中全会提出的五大发展理念，指明了我国经济的发展方向，其中绿色发展是“社会永续发展的必要条件，是人们追求美好生活的重要体现，是中国经济社会实现可持续发展的必然选择。”

对于如此重要的绿色发展理念国家又有哪些重要的产业政策呢？论坛邀请工信部节能和综合利用司高宁副司长解读了“绿色制造产业政策”。高宁指出：“根据《中国制造2025》的总体部署，工信部会同相关部门编制印发《绿色制造工程实施指南》，力争到2022年，单位工业增加值二氧化碳排放量预计比2015年下降22%，规模以上单位工业增加值能耗预计下降18%，建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区。”

而化纤行业又究竟该如何践行绿色发展？与会专家给出了许多建设进行的意见。高宁认为行业应该从积极推广应用节能环保新技术、推进再生与循环体系建设和技术攻关、完善行业规范管理和清洁和生产评价体系建设等这几个方面着手开展工作。

蒋士成认为：“企业必须更加紧密地结合市场发展态势，主动把握技术、品牌、生态等核心要素，发展绿色加工技术，实现加工过程低能耗、低排放、低污染、高效率；构建化纤生产全生命周期绿色设计方法与体系，实现纤维生产从原料、加工、应用到废弃全过程绿色化；着力开发纤维材料的绿色加工工艺技术，加快推广应用先进节能减排技术和装备，突破高性能纤维材料的回收处理、再利用技术，推进生物基纤维、循环再利用纤维、原液着色纤维的发展，完善绿色制造的技术支撑体系。”

绿色设计与制造篇5

关键词：绿色理念；机械设计；机械制造；应用

当前我国经济和社会发展已进入节能、绿色、环保发展时期，以可持续发展为目标，重点在于绿色理念的应用。机械设计制造作为我国工业化发展的重要标志，是当前我国能耗污染的重要来源之一，要推行绿色理念，在机械设计制造中加大对绿色理念的运用是重点。

1绿色理念的含义

机械制造是现代工业化体系的重要保障。机械设计水平是机械性能高低的决定性因素，绿色设计理念即生态设计、环境设计，综合考虑机械产品的整个生产周期，为提升生产效率，改善机械产品的可拆装性和可回收性等环境属性，从而节约资源，以此为设计目标，在满足机械产品使用性能、寿命以及质量等的基础上，最大程度满足环境目标的设计方式。这一设计方式主要遵循节约资源、降低能耗以及可循环再利用三大原则。将绿色理念贯穿于机械产品的全寿命周期，对于产品生产及使用效率的有效提升有重要作用。绿色理念的重点在于机械设计制造行业的可持续发展，实施无废物、可回收及高效率为中心的设计技术。

2绿色理念在机械设计制造中的应用

1、绿色理念在机械材料上的应用

材料选择是机械设计的基础，在绿色理念下，材料的选择要以绿色环保类材料为首要选择，即选择那些能够在材料收集、产品制造、回收再利用和废弃物处理各环节中与生态环境协调性更强、对人体健康更有利的材料，并从各种材料之间的融合性、材料的经济性及环保性上，分析材料可能给环境带来的影响。在机械制造中，包含朋大量汞、铅等有害物质，用这些物质设计的机械产品，不仅可回收利用概率较低，更会对环境造成重大危害，因此，要贯彻绿色设计，就必须慎重选材。首先要保证选材能够满足机械性能要求，确保材料的使用性能。其次，材料结构和形状设计要具备可实现性，遵循材料加工工艺原则，确保产品能够成型，保证材料能够得到充分利用。在设计中，尽量减少材料的使用种类和数量，以提高可回收再利用的概率。最后，要确保材料的选择能够适应更复杂的工作环境，材料要具备耐高温性、抗冲击性以及耐腐蚀性等。

2、绿色理念在机械设计上的应用

设计方案是机械设计的基础，设计水平的高低与机械性能高低有着直接的关系。在机械设计环节，就是要根据机械产品的使用要求，分析产品结构、材料、运作原理、运行方式以及能量传递等内容，通过精密的计算设计出能够满足使用要求的产品。要在机械设计中贯彻绿色理念，就是要在综合考虑机械产品质量、性能、适用性、经济性以及开发周期等因素的前提下，充分考虑到机械产品可能对资源和环境产生的影响，以可循环利用为导向通过先进技术和设计理念，优化机械设计，最大程度减少机械产品制造及使用过程中资源的消耗和对环境的危害，遵循绿色产品设计要求，以此为标准进行机械设计，力求以无废弃物和可回收的技术设计产品。其核心理念包含了降低环境污染、节约能源消耗、可循环回收利用机械产品及其零部件、减少机械更换。

1）成本分析。绿色设计机械产品在设计时要考虑到产品设计的合理性及回收和可循环利用问题，因此，在成本计算上，还要考虑到产品后期的回收、可循环再利用、污染物及废物处理和替代等问题，成本分析较为精细。

2）可回收性及可拆装性设计分析。要使机械产品能够实现回收及再利用，可拆装性是关键因系。因此，在设计时，就要考虑到产品的可回收性以及拆装便利性，才能最大程度提高资源的可利用概率，真正实现绿色设计。

3）建立数据库。将制造机械过程中涉及到的相关数据全部备份并建立数据库，在设计时，就能够通过分析相关数据，对设计支出以及资源选择以数据形式直观呈现，更有利于优化设计，贯彻绿色理念。

3、绿色理念在机械制造上的应用

机械设计需要通过反复实践及检验以确保满足预定的设计目标，经审定后投入制造。制造过程中，要实现绿色理念，关键在于减少浪费、降低投入成本，在机械产品全寿命周期中贯彻好绿色理念。但在机械制造的实际过程中，不少生产厂家往往为了外观等因素而增加一些缺乏使用价值的点缀设计，既增加了成本，又加大了对环环境负担。如为了吸引消费者，过分追求没有使用性的包装，在初期能够起到一定的作用，但随着包装对于使用性能的掩盖，机械产品的使用性能才是其根本，机械制造重点应关注提高机械使用性能，这种资源浪费现象已经成为最不符合绿色理念的制造手段。此外，机械制造过程中，要加大对绿色制造技术和工艺的研究和使用，强化机械制造过程中的管理工作，规范制造工艺过程，保证材料能够适用于工作环境以及生产工艺，降低能耗，提升能源和材料利用率。

4、实现绿色理念的配套措施

首先，需要政府部门从各方面提高对绿色机械设计技术的支持，以政策和法律法规的形式保护绿色技术，推广绿色理念。其次，各学校要加大对绿色设计技术的研发力度，通过校企合作等形式，使产、学、研能够充分衔接，加快技术开发以及成果转变效率，把新技术充分地应用到机械设计制造的实际过程中。企业要充分认识到绿色理念的重要性，以实际行动支持技术人员的研发行为。最后，要加大对绿色制造技术的推广和应用，绿色理念、绿色经济是当前经济和社会发展的主流趋势，机械设计制造行业必须将绿色设计和绿色制造技术作为机械设计制造行业可持续发展的关键技术保障，不断推广应用绿色制造技术，最大程度降低机械设计制造过程中的能耗和环境污染。

3结语

机械设计制造行业是一个复杂的行业，其生产过程涉及到各个环节，要贯彻绿色理念，在提高重视度的同时，加大人才培养和技术支持是基础。科技型社会的到来，将使人才和技术成为各行业的发展核心。国家各部门要大力支持并推广绿色理念，采取各种措施促进这一目标的实现。社会、企业要响应国家政策的社会发展潮流，通过共同努力，将绿色理念贯穿到机械设计制造的整个过程中，节约资源、降低能耗，提高机械产品的可循环再利用，在改善环境的同时提高经济效益。

参考文献

[1]强向红，张丹.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].煤炭技g，2013，32（5）：20-21.

绿色设计与制造篇6

绿色设计的雏形出现于日本1991年推出的“绿色行业计划”中。随着环境日益恶化和资源日趋枯竭，制约着经济的发展，如何将资源合理利用并减少制造业对环境的污染，使人类和环境协调地发展，许多国家都提出了可持续发展的模式。在工业设计中越来越多地采用绿色设计的方案，对降低环境污染和提升资源利用率也在人们实际的应用中逐步显现，绿色设计渐渐成为了关注的焦点。

2绿色设计的基本原则

绿色设计指的是在产品的设计、制造、销售、使用、维修、再回收的生命周期内，满足产品应有的性能、经济性和可靠性等的同时，兼顾考虑产品对资源的合理利用、环境影响，遵循资源合理分配、再生利用、先进技术三个基本原则。

3如何实现绿色设计

绿色设计是以保护环境、节约资源为核心，将工业设计中众多局部设计方法融合到产品的整个生命周期中，以达到整体最优。如何实现绿色设计，以期达到绿色产品的预期目标，其设计的主要内容应包括：绿色资源设计；绿色可回收设计；绿色制造过程设计；绿色产品成本分析；以及其他与产品生命周期中与环境、经济、技术等有关的数据和知识。

3.1绿色资源设计

绿色资源设计是指在工业设计选用原材料时首先考虑在满足性能的同时，优先选用环保性材料，避免选用对环境或人体产生不良特性的材料；优先使用资源丰富再生性强的材料；在设计中尽量采用新技术和新工艺，在制造中降低材料损耗，提升产品的高效节能性。典型的绿色资源设计例如变频无氟冰箱，传统的冰箱使用氟利昂作为制冷剂，对臭氧层造成破坏，所以主流的冰箱制造商设计出变频无氟冰箱，避免破坏环境的同时采用变频技术，减少无谓的能量消耗，节能效率提高40%左右。

3.2绿色可回收设计

绿色可回收设计是通过可拆卸的模块化设计，将产品分成几个模块，方便装配、维修、拆卸、回收。传统的工业设计单一注重产品的性能，很少考虑产品的回收利用性，导致有些产品在后期难以拆解维修容易造成整机报废、回收利用率低，造成资源浪费。绿色可回收设计在产品设计阶段考虑产品零件的通用性、制造阶段的可装配性、使用周期内的可维修性、回收阶段的可拆卸性再生性和处理成本等问题，在产品生命周期后期通过模块化的拆卸，将可再利用的零件转入其他产品使用，从而最大程度的提升资源利用率。目前汽车厂商尽可能的采用通用模块化设计，平台共用性较强，最大限度地使用新型材料，再生利用率达到40%左右，日本汽车制造商正联合材料和零件供应商以及拆解商共同开发新技术，力争在2025年使汽车再生利用率达到65%以上。

3.3绿色制造过程设计

传统的设计人员需要进行大量计算、分析和比较，以决定最优方案，后期的制样分析测试、现场调试安装。绿色制造过程设计是在产品研发设计阶段，针对产品性能需求，将绿色设计融入到资料的采集、整理、归档，形成设计指南，采用辅助设计工具如CAD、CAE、CAPP等，形成绿色设计环境，计算机完成设计信息的检索和分析计算产生评测结果，再对图形数据进行编辑修改，完成产品的开发设计；制造过程中采用CAM辅助制造系统、FMS柔性制造系统，实现加工、物料流和信息流的自动化、采用先进制造工艺，减少资源浪费和环境污染。美国PTC公司旗下的辅助设计软件PRO-E，是目前主流的CAD/CAM/CAE软件之一，采用模块化方式完成设计至生产全过程的集成，采用并行工程设计，包含资源库、模型库、标准件库、草图绘制、三维零件建模、模拟装配、仿真分析、仿真加工、加工源程序输出等，实现设计、制造、加工全自动化。

3.4绿色产品成本分析

随着各国政府对环境问题的重视，绿色产品的设计制造需要以政府为主导，进行绿色税费理论研究、制定征收优惠政策、鼓励绿色产品的发展，引导企业重视环境保护和资源利用率。制定绿色产品购买补贴政策，引导消费者的购买行为。鼓励发展回收再生机构，通过合理的回收处理，促进资源再生利用。回收机构的有序健康发展会推动制造企业选用可拆卸设计，降低产品的维修成本，提升资源的再生利用。

4结束语