綠色設(shè)計(jì)與制造

1、綠色設(shè)計(jì)與綠色制造綠色設(shè)計(jì)與綠色制造主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、產(chǎn)生背景二、綠色設(shè)計(jì)三、綠色制造四、結(jié)論和展望一、產(chǎn)生背景一、產(chǎn)生背景近幾年來(lái),人們深刻的體會(huì)到環(huán)境的惡劣變化給人們生活帶來(lái)的負(fù)面影響。這主要是人們無(wú)度的開發(fā)自然資源和無(wú)償利用環(huán)境的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,造成了全球性的自然破壞。資源過(guò)度消耗,環(huán)境的嚴(yán)重污染以及生態(tài)鏈的破壞,使人與自然的關(guān)系也達(dá)到了空前的緊張程度。 對(duì)于環(huán)境污染的問題制造業(yè)首當(dāng)其沖。因此綠色設(shè)計(jì)與綠色制造理念應(yīng)運(yùn)而生，是制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),是現(xiàn)代企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。制造資源（原材料 能源等）制造過(guò)程 產(chǎn)品（使用和處理）各種排放和廢棄物環(huán)境污染產(chǎn)品的環(huán)境影響對(duì)環(huán)境影響的分類大氣污

2、染固體廢料化學(xué)品水體污染全球環(huán)境影響噪聲及其它顆粒物氣態(tài)污染物具有鮮明的時(shí)間和空間特性，易加工、可回收，比水、氣危害嚴(yán)重需氧型毒物型其他類型臭氧破壞溫室效應(yīng)噪聲、電磁輻射、光污染、熱污染資源、能源及其對(duì)環(huán)境的影響資源定義資源是指人類生活和生命所必須的和經(jīng)常利用的物資分類自然資源物質(zhì)資源廢棄物資資源資源再生礦物燃料風(fēng)、流水、太陽(yáng)能、草木燃料、地?zé)岬入?、汽油、柴油酒精可再生能源不可再生能源二次能源一次能源分類能?在漫長(zhǎng)的人類設(shè)計(jì)史中，工業(yè)設(shè)計(jì)為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境的同時(shí)，也加速了資源，能源的消耗，并對(duì)地球的生態(tài)平衡造成了極大的破壞。特別是工業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)度商業(yè)化，使設(shè)計(jì)成了鼓勵(lì)人們無(wú)節(jié)制

3、的消費(fèi)的重要介質(zhì)，“有計(jì)劃的商品廢止制”就是這種現(xiàn)象的極端表現(xiàn)。無(wú)怪乎人們稱“廣告設(shè)計(jì)”和“工業(yè)設(shè)計(jì)”是鼓吹人們消費(fèi)的罪魁禍?zhǔn)?，招致了許多的批評(píng)和責(zé)難。正是在這種背景下，設(shè)計(jì)師們不得不重新思考工業(yè)設(shè)計(jì)師的職責(zé)和作用，綠色設(shè)計(jì)也就應(yīng)運(yùn)而生。 二、綠色設(shè)計(jì)二、綠色設(shè)計(jì) 什么是綠色設(shè)計(jì)？ 綠色設(shè)計(jì)(Green Design)也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)(Ecological Design)，環(huán)境設(shè)計(jì)(Design for Environment)等。綠色設(shè)計(jì)是指：在產(chǎn)品及其壽命周期全過(guò)程的設(shè)計(jì)中，要充分考慮對(duì)資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)，更要優(yōu)化各種相關(guān)因素，使產(chǎn)品及其制造過(guò)

4、程中對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小，使產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合綠色環(huán)保的要求。 其基本思想是：在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響為最小。對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)而言，綠色設(shè)計(jì)的核心是“3R”，即Reduce,Recycle,Reuse(回收.再用.少用）,不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。 簡(jiǎn)單的說(shuō)，綠色設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品應(yīng)該具有以下三點(diǎn)要求： 1、在制造過(guò)程中節(jié)約資源 2、在使用過(guò)程中節(jié)省能源，無(wú)污染 3、在產(chǎn)品報(bào)廢后便于回收和再利用綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn) (

5、1)綠色設(shè)計(jì)可以保護(hù)地球有限的礦物資源,使其進(jìn)行合理持續(xù)的利用。 (2)可以把廢物的產(chǎn)生在源頭處加以控制減少,緩解垃圾處理的矛盾。 (3)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡,保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。 (4)采用并行設(shè)計(jì)法,即開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素,是從搖籃到在線的過(guò)程。綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)容綠色設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1. 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的描述與建模。 2. 綠色設(shè)計(jì)的材料選擇與管理。 3. 綠色產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)。 4. 綠色產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)。產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的原則產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的原則 1、資源最佳利用原則 2、能耗、污染最少原則 3、損害最少原則 4、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益最佳原則綠色產(chǎn)品及

6、評(píng)價(jià)綠色產(chǎn)品綠色產(chǎn)品是指在壽命周期過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)要求，污染小，能耗低的產(chǎn)品評(píng)價(jià)原則綜合性原則科學(xué)性原則系統(tǒng)性原則動(dòng)態(tài)和靜態(tài)指標(biāo)相結(jié)合定性與定量指標(biāo)相結(jié)合可操作性不相溶性層次性原則評(píng)價(jià)指標(biāo)體系經(jīng)濟(jì)性資源屬性能源屬性環(huán)境屬性 這款可口可樂罐設(shè)計(jì)從綠色設(shè)計(jì)出發(fā)，取消了可樂罐表面的有害涂漆，而是把其標(biāo)志設(shè)計(jì)成沖壓凸起，視覺效果同樣震撼，而且更為環(huán)保。 世博西班牙館世博西班牙館在總面積達(dá)8000平方米的大廳內(nèi)，考慮到節(jié)能，展館內(nèi)部主要使用了竹子和半透明紙作為材料，頂部則使用太陽(yáng)能板。設(shè)計(jì)方案也考慮到了上海臺(tái)風(fēng)、梅雨和高溫等氣候因素，“建筑非常牢固，而且場(chǎng)館設(shè)計(jì)也考慮到了如何調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度”。

7、華碩U6V竹韻筆記本是選擇天然竹材制作筆記本外衣，它是非常優(yōu)異的綠色材料；可降解的有機(jī)特質(zhì)，更是對(duì)于減少環(huán)境污染有著天然的優(yōu)勢(shì)。展館的外表層受到傳統(tǒng)民間剪紙藝術(shù)啟發(fā)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，選用浸漬激光切割膠合板，安裝在一塊一塊的膠合板建筑模塊上。然后再在模塊的表面裝上玻璃、聚碳酸酯，以及防水或防紫外線輻射的材料，構(gòu)成墻體。在展館內(nèi)部，還要安裝半透明的PCV或高密度聚乙烯合成紙的材料薄膜，再安裝展館的外部材料。展館外部、入口處的地面和展館內(nèi)部都覆蓋著一層浸漬木地板(俗稱強(qiáng)化地板，經(jīng)熱壓、成型的地板)。世博波蘭館世博波蘭館傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與綠色設(shè)計(jì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)人員技術(shù)工藝設(shè)計(jì)目的產(chǎn)品依

8、據(jù)用戶對(duì)產(chǎn)品提出的功能、性能、質(zhì)量及成本要求來(lái)設(shè)計(jì)很少考慮到資源再利用及對(duì)環(huán)境的影響很少考慮產(chǎn)品回收，僅考慮優(yōu)先的貴重金屬的回收以需求為主要設(shè)計(jì)目的普通產(chǎn)品依據(jù)環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)以及用戶要求來(lái)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段必須考慮資源再利用以及對(duì)環(huán)境的影響在制造和使用中可拆卸、易回收、不產(chǎn)生毒副作用及最小的廢棄物為需求和環(huán)境而設(shè)計(jì)，滿足可持續(xù)發(fā)展綠色產(chǎn)品和綠色標(biāo)志產(chǎn)品三廢治理工藝再利用工藝包裝工藝裝配工藝機(jī)械加工工藝毛坯制造工藝材料設(shè)備工藝環(huán)境型工藝節(jié)約能源型工藝節(jié)約資源型工藝綠色工藝綠色工藝的內(nèi)容環(huán)境性能可承受性可贏利性可行性實(shí)用性可靠性先進(jìn)性環(huán)境評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)技術(shù)評(píng)價(jià)綠色工藝的評(píng)價(jià)滿足法規(guī)要求三、綠色制

9、造 綠色制造是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)。下面我將介紹綠色制造的概念及內(nèi)涵，以及產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、材料選擇、生產(chǎn)、包裝、使用到廢棄處理整個(gè)生命周期中的綠色制造關(guān)鍵技術(shù)，并以一些簡(jiǎn)單的實(shí)例說(shuō)明綠色制造實(shí)施的可行性。 制造業(yè)在將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的制造過(guò)程中，產(chǎn)品在其使用和廢棄處理過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生廢棄物。由于制造業(yè)涉及范圍廣泛，因而其對(duì)環(huán)境造成的影響可想而知。可以說(shuō)，制造業(yè)一方面是創(chuàng)造人類財(cái)富的支柱產(chǎn)業(yè)，另一方面又是環(huán)境污染的主要源頭。 “綠色制造”的概念是如何提出的？ “綠色制造”又是如何定義的？ 真正促使綠色制造走向市場(chǎng)，是多種因素共同作用的結(jié)果，如下圖所示。從當(dāng)前社會(huì)積極實(shí)行可持續(xù)

10、發(fā)展戰(zhàn)略的氛圍來(lái)看，綠色制造實(shí)質(zhì)上是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)。圖示：綠色制造的內(nèi)外驅(qū)動(dòng)力消費(fèi)要求可持續(xù)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)管理市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力產(chǎn)品服務(wù)生態(tài)工業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法律及法規(guī)要求 從“大制造”的概念來(lái)講，制造的全過(guò)程一般包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、材料選擇、生產(chǎn)制造、包裝運(yùn)輸、使用和報(bào)廢處理等階段。 如果在每個(gè)階段都考慮到有關(guān)綠色的因素，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的綠色制造技術(shù)。 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要區(qū)別如表1所示。綠色設(shè)計(jì)主要可以通過(guò)生命周期設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2 綠色材料選擇 綠色產(chǎn)品首先要求構(gòu)成產(chǎn)品的材料具有綠色特性，即在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，這類材料應(yīng)有

11、利于降低能耗，環(huán)境負(fù)荷最小。 3 清潔生產(chǎn) 相對(duì)于真正的清潔生產(chǎn)技術(shù)而言，這里所提到的清潔生產(chǎn)僅僅指生產(chǎn)加工過(guò)程。在這一環(huán)節(jié)，要想為綠色制造做出貢獻(xiàn)，需從綠色制造工藝技術(shù)、綠色制造工藝設(shè)備與裝備等人手。 4 綠色包裝 現(xiàn)代商品的營(yíng)銷有五大要素，即產(chǎn)品、價(jià)格、渠道、促銷和包裝。而在重視環(huán)境保護(hù)的世界氛圍里，綠色包裝在銷售中的作用也越來(lái)越重要。消費(fèi)者更是對(duì)商品包裝提出了4R1D的原則，即Reduce(減少包裝材料消耗)，Reuse(包裝容器的再充填使用)，Recycle(包裝材料的循環(huán)利用)，Recover(能源的再生)，及De-gradable(包裝材料的可降解性)。 5 綠色處理技術(shù) 在傳統(tǒng)的

12、觀念中，產(chǎn)品壽命結(jié)束后，就再也沒有使用價(jià)值了。事實(shí)上，如果將廢棄的產(chǎn)品中有用的部分再合理地利用起來(lái)，既能節(jié)約資源，又可有效的保護(hù)環(huán)境，這也正是有些文獻(xiàn)中所提到的綠色產(chǎn)品的可回收性及可拆卸性設(shè)計(jì)問題。如此一來(lái)，整個(gè)制造過(guò)程也會(huì)形成一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)最能有效減輕對(duì)環(huán)境的危害，這也正是與傳統(tǒng)制造過(guò)程開環(huán)特性最不同的一點(diǎn)，見圖3。 綠色制造是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，綠色意識(shí)也是一個(gè)長(zhǎng)期的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在對(duì)各項(xiàng)行為進(jìn)行監(jiān)控時(shí)就需要更多更好地考慮到環(huán)境屬性成本的問題。在未來(lái)的日子里，還有以下幾方面的技術(shù)需要進(jìn)一步研究。 (1)電子產(chǎn)品生命周期短，又難于回收。因此，有關(guān)電子產(chǎn)品的回收利用問題，依然需要進(jìn)一步研究

13、。 (2)必須加強(qiáng)有關(guān)危險(xiǎn)性材料和工藝工程的監(jiān)控。監(jiān)控時(shí)要能自動(dòng)獲得有關(guān)過(guò)程、質(zhì)量及輻射程度的信息。 (3)必須進(jìn)一步開發(fā)以提高回收利用性、減少剩余量為目的的材料回收工藝及更有效的廢棄物管理系統(tǒng)。 (4)還必須增強(qiáng)有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)和環(huán)境的公眾意識(shí)水平；政府部門應(yīng)該制定相關(guān)政策保護(hù)環(huán)境(例如：針對(duì)有關(guān)工藝和產(chǎn)品的輻射問題)。 綠色制造概述 本部分通過(guò)對(duì)制造業(yè)與環(huán)境關(guān)系的分析，介紹了綠色制造的產(chǎn)生、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，右圖為本部分概括：本部分包括以下四點(diǎn)：制造業(yè)對(duì)環(huán)境的影響可持續(xù)發(fā)展對(duì)制造業(yè)的約束綠色制造的現(xiàn)狀與趨勢(shì)綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的必由之路制造業(yè)對(duì)環(huán)境的影響 制造業(yè)在方便和服務(wù)著人們生活的同時(shí)，又

14、在污染著環(huán)境，它對(duì)環(huán)境的影響如下圖所示：制造資源產(chǎn)品制造使用維護(hù)回收處理各種排放和廢棄物資源過(guò)渡消耗環(huán)境污染可持續(xù)發(fā)展對(duì)制造業(yè)的約束 首先介紹了可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展定義：就是建立極少產(chǎn)生廢料和污染物的工藝或技術(shù)系統(tǒng)最基本的要點(diǎn)：一是與環(huán)境相和諧，而不是耗竭資源、破壞生態(tài)；二是不應(yīng)為了片面的利益而使子孫后代享受不到應(yīng)有的資源 其次，我國(guó)常用的末端治理存在許多弊端：1.投資多、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、效益高2.資源利用率低下，從而導(dǎo)致環(huán)境污染3.不能從根本上消除污染4.與生產(chǎn)過(guò)程相割裂，互不溝通，被動(dòng)綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的必由之路綠色制造使得對(duì)環(huán)境影響最小、資源利用最高達(dá)到可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境和資源的要求環(huán)境

15、得到優(yōu)化，資源得以循環(huán)利用綠色制造的現(xiàn)狀和趨勢(shì) 首先介紹研究現(xiàn)狀：1.工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛展開相關(guān)研究2.中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家也相當(dāng)重視之3.高校和研究院紛紛針對(duì)課題研究4.綠色制造具有相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略意義5.綠色制造的各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)入研究課題 其次介紹發(fā)展趨勢(shì)：1.全球化：全球發(fā)展的特征和趨勢(shì)2.社會(huì)化：需要全社會(huì)的努力和參與3.集成化：系統(tǒng)技術(shù)和集成技術(shù)的研究4.并行化：與并行工程結(jié)合5.智能化：人工智能和智能制造技術(shù)6.產(chǎn)業(yè)化：導(dǎo)致新興產(chǎn)業(yè)的形成其次是綠色制造的研究?jī)?nèi)容內(nèi)容摘要綠色制造的概念與特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)綠色工藝產(chǎn)品的環(huán)境影響資源能源及其對(duì)環(huán)境影響綠色產(chǎn)品及評(píng)價(jià)綠色制造的概念與特點(diǎn)制造制造是人們按照市場(chǎng)

16、的需要，根據(jù)主觀掌握的知識(shí)和技能，利用觀物質(zhì)和工具，把原材料轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品并投放市場(chǎng)的全過(guò)程。綠色制造綠色制造是指在保證產(chǎn)品功能質(zhì)量的前提下，綜合考慮環(huán)境影響、資源利用效率的現(xiàn)代化制造模式，它借助各種先進(jìn)技術(shù)使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢及回收處理的整個(gè)生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染，或環(huán)境污染最小化，資源利用率最高，能源消耗最低，協(xié)調(diào)優(yōu)化。綜合考慮可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境產(chǎn)品生命周期過(guò)程物料轉(zhuǎn)化過(guò)程資源和能源綠色產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及工藝設(shè)計(jì)綠色制造兩個(gè)目標(biāo)節(jié)能、資源綜合利用環(huán)境保護(hù)四個(gè)內(nèi)容兩個(gè)過(guò)程三條途徑市場(chǎng)及法律途徑技術(shù)途徑管理途徑四、結(jié)論和展望四、結(jié)論和展望 綠色設(shè)計(jì)與制造理念的提出, 是人類在

17、探索實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展途徑過(guò)程中的一個(gè)重要成果, 提出了在實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源, 實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的歷史進(jìn)程中, 設(shè)計(jì)者和制造者應(yīng)該自覺承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。資源、環(huán)境和人口是人類社會(huì)發(fā)展所面臨的三大主題。20世紀(jì)后半葉，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、資源的無(wú)節(jié)制消耗、工業(yè)污染的過(guò)量排放以及人口“爆炸”，是其直接和主要原因。1972年在斯德哥爾摩召開的聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境會(huì)議和1992年在里約熱內(nèi)盧召開的聯(lián)合國(guó)環(huán)境發(fā)展大會(huì)是人類環(huán)境保護(hù)史上的兩座里程碑。個(gè)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)。 制造業(yè)是制造人類財(cái)富的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)又是環(huán)境污染的主要源頭之一。綠色設(shè)計(jì)與綠色制造就是為消除和避免制造業(yè)經(jīng)濟(jì)惡性發(fā)展的后果，尋求目前，環(huán)境問題已由少數(shù)專家關(guān)心的技術(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惞餐P(guān)注