第十四章-綠色制造與環(huán)境ppt課件

1、綠色制造與環(huán)境1第一節(jié) 綠色制造的根本概念環(huán)境問題資源問題人體安康問題2水污染1998年全國廢水排放總量為394.4億噸，其中生活污水排放量194.0億噸，工業(yè)廢水排放量200.4億噸；廢水中COD排放總量1503萬噸，其中生活COD排放量695萬噸，工業(yè)COD排放量808萬噸；3固體廢物1998年，我國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量8.0億噸，排放量0.7 億噸；4廢氣1998年，對我國約130萬個工業(yè)企業(yè)的排污情況的調(diào)查闡明：在廢氣中二氧化硫排放總量2087萬噸，煙塵排放總量1335萬噸，工業(yè)粉塵排放量1344量萬噸；5噪聲全國90%的城市道路交通噪聲處于輕度至中度污染程度，年際間全國平均聲級變化不大

2、。全國一半以上城市區(qū)域環(huán)境噪聲居于中等污染程度，少數(shù)小城市污染嚴重，重點城市穩(wěn)中略有好轉(zhuǎn)。6溫室效應7臭氧層破壞圖為2000秋季南極上空的臭氧洞，其中紫色、紅色、深酒紅、灰色代表臭氧洞，南極上空70%的臭氧遭到破壞。8全球酸化的敏感程度910富營養(yǎng)作用全球氮富營養(yǎng)臨界負荷的分布11不同的環(huán)境影響結果環(huán)境交換潛在影響影響后果CO2全球變暖全球變暖區(qū)域氣候變化極端天氣景象人類生命損失CH4臭氧耗竭紫外線強度添加皮膚癌免疫系統(tǒng)損害生態(tài)系統(tǒng)損失HCFC22光化學臭氧構成呼吸系統(tǒng)的問題植物損害資料損壞生活環(huán)境損失甲苯酸化作用森林損害死海、死湖資料損壞文化價值損失SO2富營養(yǎng)藻類繁茂缺氧莊稼損失NOx穩(wěn)定

3、的毒性慢性毒性，例如，癌癥和生殖力減弱漁業(yè)損失PCB生態(tài)毒性生態(tài)系統(tǒng)中的急性和慢性毒性物種損失Cd對人類毒性環(huán)境中對人類安康的急性和慢性毒性安康規(guī)范降低和減少生命HCl填埋的廢物地下水污染，水污染、空氣污染VOC圖4.2 排放物、環(huán)境潛在影響、以及不同影響結果之間的關系12水資源1998年度我國十大流域水系中，63%的監(jiān)測斷面水質(zhì)超越類規(guī)范；遼河、海河污染嚴重，以類或劣類水質(zhì)為主；松花江以類水質(zhì)為主；淮河干流水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，但總體水質(zhì)依然較差；黃河干流部分河段污染嚴重；長江干流和珠江水系水質(zhì)良好。近岸海水水質(zhì)三類及劣于三類占一半以上。南海在四個海區(qū)中水質(zhì)最好，黃海次之，東海污染最重。13沙漠化據(jù)

4、估計，全球約有29的陸地呈現(xiàn)荒漠化，35的土地處于荒漠化要挾之下，嚴重荒摸化的土地占6%。同時，水土大量流失，全球每年水土流失約240億噸，我國每年因土壤流失而損失的土地營養(yǎng)成分高達13.39億噸，相當于46.7億噸化肥。 14資源礦產(chǎn)資源據(jù)統(tǒng)計，按照當前的資源耗費率和開采量，在現(xiàn)有探明的礦產(chǎn)資源中，估計石油可供運用30年，鐵可供運用93年，天然氣可供運用58年、煤可供運用226年。生物資源 環(huán)境污染已嚴重要挾到生物的多樣性。自1600年以來，已有724個物種滅絕，目前還有3956個物種瀕臨滅絕，3647個物種為瀕危物種，7240個物種為稀有物種。 15人體安康環(huán)境污染對人體安康不僅會產(chǎn)生直接

5、影響，還會產(chǎn)生間接影響。直接影響：例如，隨著各種新資料、新工藝的采用，我國出現(xiàn)了一些過去未發(fā)生或者很少發(fā)生的職業(yè)病，如正已烷中毒、三氯甲烷中毒、三氯乙烯中毒等； 間接影響：以溫室效應為例，全球變暖會經(jīng)過改動大氣中污染物的化學反響速度或經(jīng)過影響調(diào)理污染物如何積累和分散的風或降水等要素，來影響空氣污染情況和來自接觸被污染空氣的安康影響。例如舊金山灣地域的環(huán)境溫度提高4便能夠提高臭氧程度20%，并使不符合國家空氣質(zhì)量規(guī)范的地域面積擴展1倍。又如受全球變暖影響的瘧疾蔓延的概略模型闡明，到2100年，伴隨全球平均氣溫上升3，每年瘧疾病將添加5000萬8000萬例。 16環(huán)境污染呵斥的經(jīng)濟損失治理費用 1

6、998年全國工業(yè)污染治理投資244億元，城市環(huán)境根底設備建立投資估計560億元，總投資估計超越GDP的1%；全國工業(yè)廢水處置率為87.4%，達標率65.3%；工業(yè)煙塵達標率79.5%總的經(jīng)濟損失估計 世行專家估計，按照1995年經(jīng)濟增長速度為10，我國僅大氣污染和水污染每年呵斥的損失即高達540億美圓，這個數(shù)字接近1995年中國國內(nèi)消費總值的8。17警鐘！ 科學家在中痛心地寫到：“地球不是我們從父輩那兒承繼來的，而是從我們后輩那兒借來的，這句話發(fā)人沉思。我們這一代人不能由于本人的私欲而肆意濫用資源、污染環(huán)境、破壞生態(tài)，把一個破損、污穢不堪的地球留給我們的子孫，讓他們譴責我們的無知、貪婪和短視。

7、應該認識到“我們只需一個地球！ 可繼續(xù)開展成為了社會開展的必然。18可繼續(xù)開展思想的構成一 可繼續(xù)開展Sustainable Development思想來源于環(huán)境維護，但卻是對人類傳統(tǒng)開展方式，尤其是對工業(yè)革命以來的一切物質(zhì)和精神文明成果的反思，它的構成閱歷了一個漫長的過程。 1972年6月5 日，結合國在瑞典斯德哥爾摩召開了有114個國家代表參與的 “人類環(huán)境會議，并經(jīng)過了著名的。宣言中明確指出：“為了這一代和未來世世代代，維護和改善人類環(huán)境曾經(jīng)成為人類一個緊迫的目的，這個目的將同爭取和平、全世界的經(jīng)濟與社會開展這兩個既定的根本目的共同協(xié)調(diào)地開展，“維護和改善人類環(huán)境是關系到世界各國人民的幸

8、福和經(jīng)濟開展的重要問題，也是世界各國人民的迫切希望和各國政府的責任。該會議標志著人類環(huán)境時代的開場和可繼續(xù)開展思想的萌芽。 19可繼續(xù)開展思想的構成二1980年，國際自然資源維護結合會、結合國環(huán)境規(guī)劃署和世界基金會共同發(fā)表了。大綱中對可繼續(xù)開展思想進展了較為系統(tǒng)的論述，指出:人類利用對生物圈的管理，使生物圈既能滿足當代人的最大繼續(xù)利益，又能堅持其滿足后代人需求與愿望的才干。1987年，挪威前首相布倫特蘭夫人指點的結合國環(huán)境與開展委員會發(fā)表了一份題為的報告 ，該報告第一次對可繼續(xù)開展的概念進展了科學的論述，指出：可繼續(xù)開展是在滿足當代人需求的同時，不損害人類子孫后代的滿足其本身需求的才干。它標志

9、著可繼續(xù)開展思想逐漸走向成熟和完善。 20可繼續(xù)開展的內(nèi)容一從經(jīng)濟學的角度出發(fā)，對可繼續(xù)開展的普通了解為：在環(huán)境得以繼續(xù)開展的制約條件下，使環(huán)境資源的利用效益到達最大化。從社會學的角度出發(fā)，可繼續(xù)開展被定義為“改良人類的生活質(zhì)量，同時不要超越支持開展的生態(tài)系統(tǒng)的接受力。從生態(tài)學的角度出發(fā)，可繼續(xù)開展被定義為“尋覓一種最正確的生態(tài)系統(tǒng)和土地利用的空間構形，以支持生態(tài)的完好性和人類愿望的實現(xiàn)，使環(huán)境的繼續(xù)性到達最大。 21可繼續(xù)開展的內(nèi)容二從地理學角度出發(fā)，所強調(diào)的是區(qū)域可繼續(xù)開展，并以為可繼續(xù)開展的中心是“人與地球的關系。 從工業(yè)技術的角度出發(fā)，可繼續(xù)開展就是指借助各種技術手段，在產(chǎn)品壽命循環(huán)全

10、過程的各個環(huán)節(jié)中采取措施，使產(chǎn)品在其消費、運用以及回收處置中節(jié)省能源和資源，減少或消除環(huán)境污染，并維護勞動者的安康和平安。 22可繼續(xù)開展的內(nèi)容劃分從宏觀層上講，可繼續(xù)開展就是要堅持人與自然的共同協(xié)調(diào)開展，到達人與自然的共同昌盛。 從中觀層上講，可繼續(xù)開展是指處于一定區(qū)域的人口、環(huán)境、經(jīng)濟和社會的協(xié)調(diào)開展。強調(diào)在資源包括能源和環(huán)境得到合理繼續(xù)利用與維護的條件下，獲得最大的經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益。 從微觀層上講，可繼續(xù)開展就是借助各種技術手段，使人類社會的各種消費活動節(jié)省能源和資源，減少或消除環(huán)境污染，維護勞動者的安康和平安。 23制造業(yè)的環(huán)境、資源問題 環(huán)境污染主要源于工業(yè)的非“綠色行

11、為。尤其是制造企業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，呵斥全球環(huán)境污染的70以上的排放物來自制造業(yè)，它們每年約產(chǎn)生55億噸無害廢物和7億噸有害廢物。 面對嚴峻的環(huán)境現(xiàn)狀和社會各界的壓力，各國政府都采取了積極地態(tài)度，提出了相應的環(huán)保措施和對策。例如增大環(huán)保投資、建立污染控制和處置設備、制定污染物排放規(guī)范、實行環(huán)境立法等，以控制和改善環(huán)境污染問題。 24ISO14000系列規(guī)范ISO Guide 66:1997對環(huán)境管理體系認證機構的根本要求ISO 14001:1996環(huán)境管理體系規(guī)范及運用指南ISO/AWI 14001ISO 14001修訂版:1996ISO 14004:1996環(huán)境管理體系原那么、體系和支持技術通用指南

12、ISO/AWI 14004ISO 14004修訂版:1996ISO 14010:1996環(huán)境審核指南通用原那么ISO 14011:1996環(huán)境審核指南審核程序環(huán)境管理體系審核ISO 14012:1996環(huán)境審核指南審核員資歷要求ISO/DIS 14015環(huán)境管理 組織和現(xiàn)場的環(huán)境評價ISO/CD 19011環(huán)境與質(zhì)量審核指南ISO 14020:2000環(huán)境標志和聲明通用原那么ISO 14021:1999環(huán)境標志和聲明自行聲明的環(huán)境申訴(II型環(huán)境標志)ISO 14024:1999環(huán)境標志和聲明I型環(huán)境標志和聲明原那么與程序ISO/TR 14025:2000環(huán)境標志和聲明III 型環(huán)境聲明ISO

13、 14031:1999環(huán)境管理環(huán)境績效評價指點綱要ISO/TR 14032:1999環(huán)境管理環(huán)境績效評價ISO14031案例研討報告ISO 14040:1997環(huán)境管理生命周期評價原那么與框架ISO14041: 1998環(huán)境管理生命周期分析目的范圍界定及清單分析ISO 14042:2000環(huán)境管理生命周期分析影響評價ISO 14043:2000環(huán)境管理生命周期分析解釋ISO/WD TR 14047環(huán)境管理 生命周期評價 ISO 14042運用實例 ISO/CD 14048環(huán)境管理生命周期評價數(shù)據(jù)文件格式ISO/TR 14049:2000ISO14041目的、范圍定義和清單分析的運用實例ISO

14、14050:1998環(huán)境管理 -術語和概念術語運用原那么指南ISO/FDIS 14050ISO 14050修訂版:1998ISO/TR 14061:1998協(xié)助組織運用有關ISO 14001 和 ISO 14004的信息ISO/WD 14062將環(huán)境要素結合到產(chǎn)品消費中的指點方針25ISO14000系列規(guī)范內(nèi)容按照ISO14000系列規(guī)范的功能，可以分為兩類， 第一類：評價組織 環(huán)境管理體系； 環(huán)境行為評價； 環(huán)境審核 第二類：評價產(chǎn)品 生命周期評價； 環(huán)境標志； 產(chǎn)品規(guī)范中的環(huán)境目的。 26國內(nèi)外相關法律法規(guī)27末端治理及問題 但是十多年的實際闡明：這種僅著眼于末端治理(End-of-Pip

15、e)，即經(jīng)過治理污染物達標排放的方法，雖能在一定時期內(nèi)或在部分地域起到一定的作用，但并不能從根本上處理工業(yè)污染問題。其緣由在于：末端治理技術總是滯后于污染的構成 ；末端治理方法，不僅需求投資，而且使一些可以回收的資源(包含未反響的原資料)得不到有效的回收利用而流失 末端治理在許多情況下并不是治理污染，而是污染轉(zhuǎn)移。28綠色制造的提出面對末端治理的問題、嚴重的環(huán)境和資源問題，全球迅速掀起了一場“綠色浪潮。各種新概念、新思想不斷涌現(xiàn)：* 綠色制造 * 綠色設計 * 清潔消費* 生命周期分析 * 綠色消費* 綠色營銷 * 綠色產(chǎn)品 * 再制造工程* 工業(yè)生態(tài)學29綠色制造的研討現(xiàn)狀從九十年代開場，綠

16、色制造的研討和運用更是遭到各國政府、企業(yè)和學術界的關注。1996年，美國制造工程師學會專門發(fā)布了綠色制造的藍皮書，對綠色制造的內(nèi)涵進展了系統(tǒng)引見；從1998年起，該學會還在其網(wǎng)站上設立了“綠色制造 欄目；國際消費工程學會和電氣和電子工程師協(xié)會每年都要舉行有關綠色制造方面的專門會議，討論產(chǎn)品設計和制造中的環(huán)境問題。世界上的著名大學如美國MIT、伯克利、斯坦福、密歇根、卡內(nèi)基梅?。缓商m的德爾福特大學，德國的柏林工大，日本的東京大學，澳大利亞的墨爾本工業(yè)大學以及我國的清華、上海交大、艱苦、合肥工大等和企業(yè)如IBM、Benz、GM、Ford、Philips等均投入了大量人力、物力和財力開展這方面的研討

17、。特別是近年來，國際規(guī)范化組織制定的ISO14000環(huán)境管理系列規(guī)范，更是大大推進了綠色制造地開展。有關綠色制造的研討主要集中在以下兩個方面：30綠色制造體系構造研討 要在制造企業(yè)中實施綠色制造，首先要確定綠色制造的體系構造，以便指點詳細的實施過程。但由于綠色制造的概念和內(nèi)涵還處于探求階段，還未構成完好的體系構造，目前在這方面的研討任務主要有： 綠色制造的體系構造艱苦劉 BENZ的清潔消費體系清潔消費體系構造(艱苦張)31綠色制造的體系構造艱苦劉環(huán)境平安性 資源優(yōu)化利用三項內(nèi)容綠色資源綠色消費過程綠色商品綠色原資料綠色能源來源豐富便于利用便于回收處置耗能省環(huán)保性好儲量豐富可再生性綠色設計綠色消

18、費設備綠色消費技術綠色環(huán)境綠色原資料節(jié)省能源節(jié)省資源維護環(huán)境便于回收利用符合人機工程兩個目的綠色制造兩個過程物料轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)品生命周期全過程圖1-2.1 綠色制造的體系構造32BENZ的清潔消費體系影響資源能源原資料消費環(huán) 境產(chǎn)品制造產(chǎn)品運用回收處置及再利用廢料管理影響影響影響影響影響圖1-2.2 Dialmer-Benz 集團建立的清潔消費體系構造圖33第二節(jié) 清潔消費圖1-2.3 清潔化消費系統(tǒng)體系構造34綠色制造實際、方法研討 產(chǎn)品生命周期分析 面向環(huán)境的設計 再制造工程工業(yè)生態(tài)學35產(chǎn)品生命周期分析生命周期分析(Life Cycle Analysis，簡稱LCA)是在二十世紀六十年代末和

19、七十年代初提出的，其主要分析評價的對象是產(chǎn)品的包裝物。隨著人們環(huán)境認識地進一步加強，產(chǎn)品生命周期分析逐漸遭到社會各界的關注，運用范圍也逐漸拓寬到冰箱、汽車等復雜產(chǎn)品。世界各國的許多研討機構(如SETAC、丹麥技術大學的生命周期研討中心LCC等)都建立了任務組從事有關LCA的方法研討，并已獲得了一定的進展。 36LCA工具總匯 LCA工具開發(fā)者Boustead ModelBoustead Consulting(英國)LCA Inventory ToolChalmers Industriteknik(瑞典)LimsChem System(美國)TEAMEcobian(法國)GaBiInstitut

20、e for Polymer Testing and Science.IPK(德國)EcoProEMPA(瑞士)LMS Eco.inv.toolLMS Umwelt systeme(瑞典)OekobaseMigros(瑞士)DEMSPIRA Internatioanl(英國)EcoAssessorPIRA Internatioanl(英國)SimaProPre Consulting (荷蘭)PIAInstituut Voor Toegepaste MilieoEconomie(英國)IDEAVTT(SF)EDIPtoolInstitute for Product Develoment(丹麥)EP

21、StoolSwedish Environmental Research InstituteIVL(瑞典)CUMPANDaimlerBena(德國)Matrix approachAY&Y(美國)PreLCA ToolBattelle/Digital(美國)37Simapro LCA工具38LCA的規(guī)范化1993年以來，國際規(guī)范化組織 (ISO)便開場進展LCA的國際規(guī)范化研討。LCA的普通規(guī)范已于1997年完成，并編制在ISO14040中，如今有關LCA不同階段的更詳細的規(guī)范正在制定中，它們包括：目確實定、范圍確定、清單分析、影響分析、方法解釋；1995年5月，歐洲規(guī)范化組織CEN發(fā)表了一個被稱

22、為CEN的報告，與ISO規(guī)范比較，它只是一個針對包裝階段的詳細的指南而已。 39面向環(huán)境的設計綠色設計中的資料選擇與綠色資料面向資源優(yōu)化利用的設計節(jié)能設計面向裝配回收的設計40綠色設計中的資料選擇資料選擇是實現(xiàn)綠色產(chǎn)品的關鍵和前提 ，如何改動現(xiàn)有設計中只注重資料技術和經(jīng)濟性的資料選擇思緒，將環(huán)境問題納入設計開發(fā)之中，曾經(jīng)成為綠色設計的重要內(nèi)容。目前主要的研討任務表如今：研討綠色設計中的選材準那么，如優(yōu)先選用可再生資料、回收資料、可降解資料等；建立資料的環(huán)境負擔數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)；搜集整理其生命周期的各種環(huán)境數(shù)據(jù)和知識；研討資料生命周期評價的方法；開發(fā)各種資料生命周期評價系統(tǒng)計算機軟件 41綠色資

23、料的研制所謂綠色資料，也稱為生態(tài)資料，是指在滿足普通功能要求的前提下，具有良好的環(huán)境兼容性的資料。目前綠色資料開展的諸多方向：如資料的輕量化設計，長壽命設計，生物降解資料的開發(fā)等。目前，綠色資料的開發(fā)任務曾經(jīng)獲得了一定的進展，如英國ICI綜合化學公司利用名為Alcaligences eutrophus的微生物將葡萄糖和丙酸發(fā)酵合成為共聚聚酯；美國瓦那蘭巴特制藥公司推出了藥用淀粉膠囊以及熱塑性生物降解塑料；意大利孟特愛迪生集團的諾瓦孟特公司用淀粉和變性聚乙烯醇的混合物開發(fā)了名為“Mater-Bi的生物降解塑料；日本工業(yè)技術院四國工業(yè)技術研討所開發(fā)出了纖維素、脫乙酰多糖天然高分子的復合生物降解塑料

24、等。 42節(jié)省資源設計和節(jié)能設計節(jié)省資源和能源是產(chǎn)品設計的一個重要內(nèi)容，目前在這方面的研討很多：如：建立資源耗費模型、資源耗費評價體系、二維優(yōu)化下料實際及技術、各種節(jié)能技術等，在這兒就不多談了。43產(chǎn)品的可裝配性設計產(chǎn)品易裝配性是衡量產(chǎn)品易回收和易維修的重要目的，因此對產(chǎn)品的可裝配性設計已成為設計領域的研討熱點。雖然人們結合消費實際提出了一些可裝配性設計準那么，但如何在設計中客觀的貫徹這些閱歷、準那么還有待探求。目前可裝配性設計研討主要集中在：搜集整理DfD的有關知識，提出DfD的設計準那么，如減少所用資料的種類，盡量減小零部件裝配方向和挪動的復雜性等。裝配的可行性評價，例如借助產(chǎn)品的幾何信息

25、進展評價；利用零部件之間的結合面來判別產(chǎn)品的可裝配性，另外還有基于本錢的方法、虛擬裝配等方法創(chuàng)建新的DfD方法和工具。從事這方面研討的人還較少，并且成果多是與CAD集成的專家系統(tǒng)。44產(chǎn)品的可回收性設計 產(chǎn)品報廢后的回收利用能有效地節(jié)省原資料，減少廢棄物對環(huán)境的危害。歐美、日本等興隆國家制定的回收法規(guī)已引起了學術界和工業(yè)界的高度注重，Alting提出了面向回收的設計的概念，即在產(chǎn)品設計時，就思索到產(chǎn)品未來的回收及再利用問題，從而大大提高產(chǎn)品、零件的回收利用率，節(jié)省資源和能源，并對環(huán)境影響最小?？苫厥招栽O計主要包括：可回收資料及標志、回收工藝及方法、回收經(jīng)濟性及可回收產(chǎn)品及零部件的構造設計等等。

26、美、德、日等西方興隆國在汽車、家電等行業(yè)運用面向回收的產(chǎn)品設計思想，獲得了良好的社會、經(jīng)濟效益。柯達公司采用可回收性設計思想開發(fā)的“相迷救星相機銷量最大，贏利最高。另外，歐委會還成立了有政府和工業(yè)界代表組成的任務組，著手提高廢舊汽車的回收利用率。 45面向裝配回收的設計的主要準那么(一)明確裝配對象 對有毒或者細微毒性的零件或再生過程中會產(chǎn)生嚴重環(huán)境問題的零件應該裝配，以便于單獨處置，如焚化或填埋； 對于由貴重資料制成的零部件應可以裝配，實現(xiàn)零部件重用或貴重資料的再生； 對于制造本錢高、壽命長的零部件，應盡能夠易于裝配，以便直接重用或再制造后重用。 46面向裝配回收的設計的主要準那么(二)盡量

27、減少裝配任務量 盡量運用規(guī)范件和通用件，減少裝配工具數(shù)量和種類，添加自動化裝配的比例； 盡量減少零部件數(shù)量。把由多個零件完成的功能集中到一個零件或部件上，從而縮短裝配時間。尤其對于工程塑料類資料，由于它具有易于制成復雜零件的特點，所以特別適于零件功能集成，見圖。盡量減少資料種類；Whirlpool公司一家德國協(xié)作公司將包裝資料的種類由20種減少到4種，使廢物處置本錢下降了50% 盡量運用兼容性好的資料組合；如線路板是由環(huán)氧樹脂、玻璃纖維以及多種金屬構成的，由于金屬和塑料之間的相容性較差，目前線路板的回收問題還不斷困擾著企業(yè)界。常用熱塑性資料相容性見表。 47面向裝配回收的設計的主要準那么(三)

28、在構造上盡量簡化設計，減小裝配難度 盡量減少聯(lián)接件的數(shù)量；普通來說，聯(lián)接件越少那么意味著裝配任務也越少。 盡量減少聯(lián)接件的類型；減少聯(lián)接件類型，有助于減少裝配工具的數(shù)量，減少裝配工藝的設計。盡量運用易于裝配或者易于破壞的聯(lián)接方式。設計時應確保產(chǎn)品具有良好的可達性，給裝配、分別等操作留有適宜的操作空間，例如在零件外表應該給裝配操作留有可抓持的空間特征，以便零部件處于自在形狀時，可以輕松的抓取。48面向裝配回收的設計的主要準那么(四)易于裝配 設計合理的裝配基準； 設置合理的排放口位置，有些產(chǎn)品在廢棄淘汰后，往往含有部分廢液，如汽車中的汽油或柴油、光滑油，機床中的光滑油等；剛性零件準那么，產(chǎn)品設計

29、時，盡量采用剛性零件，由于非剛性零件的裝配過程比較費事封裝有毒、有害資料，最好將有毒、有害資料制成的零部件用一個密封的單元體封裝起來，便于單獨處置。 盡量運用簡單的裝配道路；簡單的裝配運動，有助于實現(xiàn)裝配過程的自動化。 49面向裝配回收的設計的主要準那么(五)易于分別 一次外表準那么，即組成產(chǎn)品的零件，其外表最好是一次加工而成，盡量防止在其外表上再進展諸如電鍍、涂覆、油漆等二次加工。由于二次加工后的附加資料往往很難分別，它們殘留在零件外表那么構成資料回收時的雜質(zhì)，影響資料的回收質(zhì)量 設置合理的分類識別標志，以便分類回收模壓標志 條形識別標志 顏色識別標志 盡量減少鑲嵌物，通常，當零部件中鑲嵌了

30、其它種類的資料會大大添加產(chǎn)品回收難度。 50面向裝配回收的設計的主要準那么(六)產(chǎn)品構造的可預估性準那么，產(chǎn)品在運用過程中，由于存在污染、腐蝕、磨損等，且在一定的時間內(nèi)需求進展維護，這些要素均會使產(chǎn)品的構造產(chǎn)生不確定性，即產(chǎn)品的最終形狀與原始形狀之間發(fā)生了較大的改動。為了在產(chǎn)品廢棄淘汰時，其構造的不確定性減少，設計時應該遵照以下準那么： 防止將易老化或易腐蝕的資料與需求裝配、回收的零件組合 要裝配的零部件應防止外來污染或腐蝕 51面向裝配回收的設計的評價體系面向裝配回收的設計的評價過程就是對設計方案進展評價修正再評價再修正，直到滿足設計要求的動態(tài)過程。評價的主要問題包括用什么目的評價來描畫產(chǎn)品

31、的裝配回收性能，怎樣進展評價，用什么規(guī)范來衡量評價結果。因此，提出一套完好的裝配回收性評價目的體系是評價系統(tǒng)的根底。裝配回收的評價體系主要由以下幾部分組成：產(chǎn)品的裝配/裝配、產(chǎn)品的重用/回收/處置、資料選擇、產(chǎn)品的可維修性能，根本框架如下圖 52面向裝配回收的設計的評價體系框架再利用/回收/處置裝配/裝配資料選擇可維修性能環(huán)境總目的規(guī)范時間裝配能量特殊要求緊固類型裝配方向裝配途徑幾何約束緊固件數(shù)裝配工具零部件數(shù)量接近零部件分別資料兼容性特殊處置資料分類產(chǎn)品壽命回收方法人的要素設備要素環(huán)境要素缺點率可靠性修繕平均修繕時間費用復雜性國家法律法規(guī)地方資料兼容性資料特性毒性危險資料處置圖2-9.3 裝

32、配回收目的評價體系圖53面向裝配回收的設計的常用目的(一)規(guī)范裝配時間 ，是指一個普通熟練的工人(手工裝配)或者一臺裝配機器人的平均裝配時間。對規(guī)范動作進展分析、匯總，對待評價動作進展分解，使之變成一系列規(guī)范動作。 裝配能量，產(chǎn)品裝配必然要耗費能量，聯(lián)接方式不同，耗費的能量也不同。因此，可以用裝配能量來反映裝配的難易程度。其值大小可以根據(jù)不同的力學公式計算。54面向裝配回收的設計的常用目的(二)裝配的幾何約束，裝配的幾何約束主要包括視覺可達、實體可達、空間可達等方面。視覺可達是指在裝配操作時，操作者應能看到產(chǎn)品的內(nèi)部構造，并有足夠的空間允許裝配人員進展不同角度的察看。 實體可達是指在裝配過程中

33、，操作人員身體的某一部分或工具可以接觸到被裝配對象或裝配部位。 空間可達，是指對裝配的部位進展裝配操作時，其周圍要有足夠的裝配操作空間，以方便裝配。 55面向裝配回收的設計的常用目的(三)裝配深度，裝配深度既關系到產(chǎn)品報廢后的資源再生率，又關系到裝配的經(jīng)濟性。普通來講，裝配深度越深，零部件和資源的回收再利用率就越高，回收的資源價值也越大。同時，隨著裝配程度的加深，相應裝配本錢也上升，因此存在一個最優(yōu)最正確裝配深度。 56裝配的工藝設計給定產(chǎn)品組產(chǎn)品分析產(chǎn)品裝配分析產(chǎn)品運用方式與影響分析 UMEA決 定 拆 卸 策 略潛在危險潛在價值再生重用能夠性現(xiàn)有回收再利用技術銜接元件產(chǎn)品構造層次裝配順序零

34、件運用條件運用地點影響不測變化指資料變性等非破壞性裝配、部分破壞性裝配、破壞性裝配裝配過程方案和戰(zhàn)略圖2-9.13 裝配工藝制定步驟57第三節(jié) 綠色再制造技術面對處置大量失效、報廢產(chǎn)品(1996年全球有2400萬輛汽車，2000年全球有2000萬臺計算機被淘汰)這一嚴峻問題，再制造工程應運而生。美國羅切斯特理工學院建立了全國再制造和資源恢復中心，田納西大學綠色產(chǎn)品和技術研討中心將進展汽車行業(yè)的再制造技術研討。凱南弗拉格勒商學院開展了逆向后勤學的教學。目前美國軍隊是世界上最大的再制造者，也是最大的受害者。根據(jù)美國波士頓大學教授羅伯特.倫德搜集的1996年統(tǒng)計資料闡明，美國再制造行業(yè)產(chǎn)值530億美

35、圓，雇傭48萬人。1999年4月27日報道，福特公司正在建立舊部件交流中心，充分回收再制造的部件，估計將實現(xiàn)10億美圓/年的營業(yè)額；德國1999年1月在文章中以為，20062007年全球汽車的資料和部件的90%均可以重新運用。 58再制造工程的定義再制造工程是一個統(tǒng)籌思索產(chǎn)品部件全生命周期管理的系統(tǒng)工程，是利用原有零件并采用再制呵斥型技術(包括高新外表工程技術及其它加工技術)，使零部件恢復尺寸、外形和性能，構成再制造的產(chǎn)品。主要包括在新產(chǎn)品上重新運用經(jīng)過再制造的舊部件，以及在產(chǎn)品的長期運用過程中對部件的性能、可靠性和壽命等經(jīng)過再制造加以恢復和提高，從而使產(chǎn)品或設備在對環(huán)境污染最小，資源利用率最

36、高，投入費用最小的情況下重新到達最正確的性能要求。 59再制造的過程產(chǎn)品清洗目的對象裝配目的對象清洗目的對象檢測再制造技術選擇再制造檢驗圖2-10.2 再制造過程再制造零部件分類60再制造技術廢舊零件清洗噴涂法粘修法焊修法電鍍法熔敷法塑性變形法機加工修繕法火焰絲材法火焰粉末法電弧絲材法等離子噴涂超音速噴涂有機粘接無機粘接堆焊焊補低溫鍍鐵電鍍金屬及合金電刷鍍低真空熔敷激光熔敷選擇性激光熔敷校正脹縮片法鐓粗修繕尺寸法換位法部分改換法鑲套法手工堆焊振動堆焊埋弧堆焊噴焊鋁合金鑄鐵鋼圖2-10.4 廢舊機件常用再制造技術分類61工業(yè)生態(tài)學的定義工業(yè)生態(tài)學描畫的是一種工業(yè)仿生系統(tǒng)，它經(jīng)過模擬生態(tài)系統(tǒng)物與物

37、之間的關系來實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的可繼續(xù)開展，在該系統(tǒng)中一種工業(yè)活動的廢物(產(chǎn)出)是另一種工業(yè)活動的原資料(投入)。 62工業(yè)生態(tài)學的意義工業(yè)生態(tài)學以為：一個工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，完全可以像一個生物生態(tài)系統(tǒng)那樣循環(huán)運轉(zhuǎn)：植物汲取營養(yǎng)，合成枝葉，供草食動物享用，草食動物又為肉食動物所捕食，而它們的排泄物和尸體又成為其他生物的食物。由于工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可大幅度削減污染和原資料需求，因此被以為是處理當今環(huán)境污染、資源枯竭以及能源短缺問題的有效方法。 63工業(yè)生態(tài)學的開展(一) 工業(yè)生態(tài)學的經(jīng)過了30年的開展，總的來說收獲較?。?0年代中期，孕育階段，在結合國環(huán)境規(guī)劃署、結合國工業(yè)開展組織和結合國歐洲經(jīng)濟委員會等機構內(nèi)，

38、各種見解沸沸揚揚。例如，1976年結合國歐洲經(jīng)濟委員會組織了一次名為“技術與無廢料消費的報告會，會議提出了不少類似于清潔消費和工業(yè)生態(tài)學的觀念。1977年，美國地球化學家普雷斯頓.克羅德在給德國地球?qū)W年會的一篇學術報告中按目前的定義首先或至少首批之一運用了“工業(yè)生態(tài)學一詞。 64工業(yè)生態(tài)學的開展(二)80年代 ，由美國的羅伯特.艾瑞斯和瑞士的彼得.巴切尼各自獨立地提出了工業(yè)代謝實際。在80年代初，紐約州立大學的生態(tài)教育學家查爾斯.哈爾開場講授工業(yè)生態(tài)學并出版著述。同一時期，巴黎的一位大學教授雅克.維尼龍也以獨立的方式試圖推開工業(yè)生態(tài)學這一概念。在俄羅斯也一樣，蒙德萊夫Mendeleiev化工學院從10年前起就開設了一個工業(yè)生態(tài)系，但沒有引起什么反響。 65工業(yè)生態(tài)學的開展(三)1989年9月羅伯特.福羅什和尼古拉.加勞布勞斯在?？柹习l(fā)表了題為的文章，在同一時期，美國工程科學院在華盛頓發(fā)起了，主要內(nèi)容是組織討論會，發(fā)表報告文集。第一個報告文集于1989年出版，其中包括了許多將朝著工業(yè)生態(tài)學方向演進的觀念。1991年5月，美國科學院組織的關于