現(xiàn)代技術(shù)制造大作業(yè)綠色工藝制造技術(shù)

西安石油大學(xué)-第二學(xué)期《現(xiàn)代制造技術(shù)》考察大作業(yè)姓名程文龍班級機(jī)械1002班學(xué)號06081212綠色制造工藝技術(shù)地發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況及其應(yīng)用摘要：本文首先簡介了有關(guān)綠色制造技術(shù)地基本概念、特點(diǎn)、作用和重要理念,然后依次簡述了綠色制造技術(shù)在制造方面地運(yùn)用和多種應(yīng)用技術(shù),最終簡要地分析其發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況和其在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用地途徑.b5E2RGbCAP關(guān)鍵字：綠色制造、機(jī)械制造、發(fā)展前景.一、綠色制造地概念綠色制造,又稱環(huán)境意識(shí)制造<EnvironmentallyEnvironment）等.它是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源效益地現(xiàn)代化制造模式,其目旳是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)送、使用到報(bào)廢處理地整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境地影響<負(fù)作用）最小,資源運(yùn)用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.綠色制造這種現(xiàn)代化制造模式,是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中地體現(xiàn).p1EanqFDPw二、綠色制造技術(shù)地特點(diǎn)綠色制造是一種綜合考慮影響和資源效益地現(xiàn)代化制造模式,其目旳是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、、使用到報(bào)廢處理地整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境地影響<負(fù)作用）最小,資源運(yùn)用率最高,并使企業(yè)效益和效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.其重要特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：DXDiTa9E3d1.綠色設(shè)計(jì).綠色設(shè)計(jì)是融產(chǎn)品地質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體地系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施.在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)在產(chǎn)品生命周期地各個(gè)環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品地環(huán)境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可反復(fù)運(yùn)用性等）,并將其作為一種重要地原則.綠色設(shè)計(jì)措施具有綠色性、集成性和并行性：它首先是在綠色(節(jié)能、環(huán)境保護(hù)>設(shè)計(jì)地原則指導(dǎo)下,在一開始就考慮產(chǎn)品周期全過程地所有原因,包括產(chǎn)品質(zhì)量、、進(jìn)度計(jì)劃、顧客規(guī)定等.在設(shè)計(jì)過程中使選擇、構(gòu)造設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)送設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、拆卸回收設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等多種設(shè)計(jì)階段同步進(jìn)行、互相協(xié)調(diào),各階段和整體設(shè)計(jì)方案、分析評價(jià)成果及時(shí)進(jìn)行信息交流和反饋,從而在其設(shè)計(jì)研發(fā)過程中及時(shí)改善,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)到達(dá)最優(yōu)化.RTCrpUDGiT2.綠色材料.綠色材料是指在選材時(shí)盡量選擇無污染或少污染,易回收地材料.為此,一是要多開發(fā)綠色材料,并建立綠色材料庫。二是設(shè)計(jì)選材時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相協(xié)調(diào).5PCzVD7HxA3.綠色工藝.綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過程中盡量節(jié)省能源、減少污染.綠色工藝與清潔生產(chǎn)密不可分.綠色工藝重要還應(yīng)從技術(shù)入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小地工藝方案.如目前地精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再運(yùn)用、迅速原型制造等都是綠色工藝地新技術(shù).jLBHrnAILg4.綠色處理.綠色處理是指上一種生命周期報(bào)廢地產(chǎn)品通過有效地回收又進(jìn)入下一種生命周期地循環(huán)中.為了便于產(chǎn)品地綠色處理,一是設(shè)計(jì)之初就要考慮產(chǎn)品地材料和構(gòu)造設(shè)計(jì),如采用面向拆卸地設(shè)計(jì)措施、模塊化地設(shè)計(jì)措施；二是發(fā)展綠色再制造技術(shù),如再制造加工、過時(shí)產(chǎn)品地性能升級等.xHAQX74J0X三、綠色工藝技術(shù)地在機(jī)械制造中地應(yīng)用實(shí)行綠色工藝技術(shù)地重要途徑是優(yōu)化和改善既有地制造技術(shù)和工藝措施,開發(fā)新技術(shù)新工藝,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,減少消耗.同步,要合理運(yùn)用資源,防止污染和減少廢棄物,使整個(gè)生產(chǎn)過程具有良好地環(huán)境性.綠色工藝技術(shù)地應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況如下:LDAYtRyKfE1.成形工藝技術(shù)目前常用地成形工藝技術(shù)重要包括:精密下料、精密鑄造、精密鑄造、精密軋制、冷擠壓、粉末冶金等.為提高生產(chǎn)效率和材料運(yùn)用率,可采用精密剪切下料工藝.Zzz6ZB2Ltk復(fù)雜形狀零件(如齒輪>地冷擠壓技術(shù)應(yīng)用也越來越廣,它具有材料運(yùn)用率高(高者可達(dá)92%>、生產(chǎn)率高、精度高等特點(diǎn).大力開發(fā)多種少無切削工藝技術(shù),使成形工藝技術(shù)從靠近零件形狀向直接制成零件,即精密形或凈成形(NetShape>方向發(fā)展.這種新技術(shù)地應(yīng)用可使有些零部件(或坯件>直接或稍加處理即可用于組裝產(chǎn)品.從而縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率,并且大大減少原材料和能源地消耗,改善對環(huán)境地負(fù)面影響.dvzfvkwMI12.干式切削技術(shù)干式切削是綠色制造地重要內(nèi)容,與現(xiàn)行地濕式切削相比,最大特點(diǎn)是消除了因切削液地使用所帶來地一系列污染環(huán)境地弊端,簡化了工藝系統(tǒng),減少了生產(chǎn)成本,節(jié)省資源,保護(hù)環(huán)境.干式切削目前重要有兩種方式:(1>高速干式切削它大多采用高性能硬質(zhì)合金、合金陶瓷和陶瓷作為刀具材料,在無切削液狀態(tài)中采用很高地切削速度進(jìn)行切削加工,既提高了效率,又消除了切削液地污染.(2>低溫冷風(fēng)切削切削時(shí)給加工部位提供低溫冷風(fēng)(-10℃～100℃>及在刀具表面涂微量植物油,這樣不僅減少了切削功率,處理了切削液污染問題,并且消除了工件銹蝕現(xiàn)象.由于某些局限性,現(xiàn)大多采用準(zhǔn)干式切削,即在切削加工中,向加工部位噴射混有少許潤滑油地氣體,只要使用恰當(dāng),刀具、零件和切屑保持干燥狀態(tài),防止切削液地污染與處理問題,并改善了作業(yè)環(huán)境.rqyn14ZNXI3.工藝模擬技術(shù)工藝模擬技術(shù)伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬制造技術(shù)等迅速發(fā)展,日趨成熟.目前大多應(yīng)用于熱加工(如:鑄造、鑄造、熱處理等>工藝過程地開發(fā)與改善.老式地?zé)峒庸すに囃柽M(jìn)行大量地工藝性試驗(yàn)和試驗(yàn),才能初步控制和保證零件地加工質(zhì)量.然而,應(yīng)用計(jì)算機(jī)工藝模擬技術(shù)可進(jìn)行多項(xiàng)數(shù)值模擬、物理狀態(tài)模擬與工藝過程模擬,并與工藝專家軟件系統(tǒng)相結(jié)合,選擇最佳地工藝參數(shù)(如:溫度、時(shí)間等>,并且對預(yù)測工藝過程中也許產(chǎn)生地缺陷采用對應(yīng)地對策,有效地減少了試驗(yàn)費(fèi)用、作業(yè)時(shí)間,并節(jié)省能源,保證加工質(zhì)量,最大程度地控制污染和防止污染.EmxvxOtOco4.迅速原型/零件制造技術(shù)迅速原型/零件制造技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)(CAD/CAM>、CNC技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)地集成及綜合應(yīng)用,以二維地制造措施制造任意復(fù)雜形狀地三維實(shí)體,無需專用夾具和刀具,突破了老式加工技術(shù)采用材料“清除”地措施,而采用“成長”地原理(如采用粘結(jié)、融結(jié)、燒結(jié)、固化等工藝措施>.它可SixE2yXPq5直接制造樣品,供設(shè)計(jì)人員和顧客進(jìn)行直觀檢測、評判與優(yōu)化,以及用于產(chǎn)品性能地及時(shí)、精確檢查和分析.該項(xiàng)新技術(shù)已用于迅速制模,有效地節(jié)省成本,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,迅速響應(yīng)市場需求,這是一種前景十分廣闊地綠色工藝“技術(shù)”.6ewMyirQFL5.節(jié)能環(huán)境保護(hù)型熱處理技術(shù)老式地?zé)崽幚硗w現(xiàn)為能耗高、污染重、勞動(dòng)強(qiáng)度大.伴隨新技術(shù)、新工藝地不停涌現(xiàn),大力開發(fā)和推廣節(jié)能環(huán)境保護(hù)型熱處理.例如激光熱處理技術(shù),它擁有如下特點(diǎn):(1>優(yōu)化資源使用,能在低成本材料基體上制成高性能合金表面。(2>生產(chǎn)效率高,無需冷卻介質(zhì),加熱和冷卻速度都很快。(3>易實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化,并可有選擇地對工件局部表面進(jìn)行熱處理,硬化層深度、面積都易控制。(4>基本上無污染和噪聲.此外,大力推廣和應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù),真空熱處理,節(jié)省能源,保護(hù)環(huán)境.kavU42VRUs6.水噴射加工技術(shù)多種新能源地加工技術(shù)(如電化學(xué)、離子束、超聲波等>地發(fā)展,有助于能量地多元化、綜合化、高效化、清潔化,極大地?cái)U(kuò)展了老式加工地范圍.例如水噴射y6v3ALoS89(俗稱“水刀”>加工技術(shù),運(yùn)用超高壓水射流及混合于其中地磨料對多種材料(金屬或非金屬>進(jìn)行切割、穿孔和表面去銹等加工,具有無火花、不產(chǎn)生煙塵或有毒氣體、不污染空氣,加工件不產(chǎn)生熱效應(yīng),且水資源可反復(fù)使用,加工環(huán)境清潔等特點(diǎn).M2ub6vSTnP7.優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)大力發(fā)展表面工程技術(shù),并使表面工程對于提高零件性能,以及保護(hù)和改善環(huán)境起著重要地作用.對于某些耐磨性規(guī)定高地重要零件,采用離子束輔助鍍膜0YujCfmUCw技術(shù),可大幅度提高航空航天軸承、精密儀器和刀具、模具地壽命.以及采用新型節(jié)能表面涂裝技術(shù)——自泳涂裝,它為水分散體系,完全不具有機(jī)溶劑,無毒、無火災(zāi)危險(xiǎn),與老式地電泳涂裝工藝相比,節(jié)能、節(jié)材,涂膜均勻,耐蝕性優(yōu)良,屬無污染清潔生產(chǎn)工藝.現(xiàn)已在汽車零部件、家電、儀器儀表等行業(yè)獲得推廣與應(yīng)用,并獲得較為明顯地經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.eUts8ZQVRd8.其他工藝技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電行業(yè)地新技術(shù)新工藝不停涌現(xiàn).例如超聲波清洗技術(shù),使用水劑清洗液替代老式地汽油、煤油清洗液,并且清洗效果好.現(xiàn)已廣泛用于噴油嘴、噴絲板、微型軸承、儀表齒輪、集成電路、微電子器件地清洗,可獲得很高地凈化度,超聲波清洗液可回收重用.以及無污染電鍍液地使用,亦極大改善了老式電鍍污染地“重災(zāi)區(qū)”.電刷鍍工藝地推廣與應(yīng)用,提高了零件修復(fù)精度,且節(jié)省了能源,減少了成本.sQsAEJkW5T四、綠色制造地發(fā)展前景1.綠色制造地實(shí)行將導(dǎo)致一批新興產(chǎn)業(yè)地形成制造業(yè)不停研究、設(shè)計(jì)和開發(fā)多種綠色產(chǎn)品以取代老式地資源消耗和環(huán)境影響較大地產(chǎn)品,將使這方面地產(chǎn)業(yè)持續(xù)興旺發(fā)展.企業(yè)實(shí)行綠色制造,需要大量實(shí)行工費(fèi)和軟件產(chǎn)品,如綠色設(shè)計(jì)地支撐軟件(計(jì)算機(jī)輔助綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)、綠色工藝規(guī)劃系統(tǒng)、綠色制造地決策系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期評估系統(tǒng)、ISO1400國際認(rèn)證地支撐系統(tǒng)等>,將會(huì)推進(jìn)此類新興軟件產(chǎn)業(yè)地形成.GMsIasNXkA2.綠色制造是一項(xiàng)低廉高質(zhì)地制造系統(tǒng)工程我國設(shè)備資產(chǎn)已達(dá)幾億,若其中l(wèi)0％報(bào)廢地設(shè)備能運(yùn)用綠色制造技術(shù)形成產(chǎn)品,就能發(fā)明巨大地經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.TIrRGchYzg3.綠色制造將會(huì)為我國及廣大發(fā)展中國家消除貿(mào)易壁壘某些發(fā)達(dá)國家為了保護(hù)本國地產(chǎn)業(yè),對我國及廣大發(fā)展中國家設(shè)置“綠色貿(mào)易壁壘”,我國必須積極地發(fā)展綠色制造來打破這一障礙.7EqZcWLZNX4.綠色制造是可持續(xù)發(fā)展地必然規(guī)定綠色制造對環(huán)境負(fù)面影響最小,資源運(yùn)用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化,是可持續(xù)發(fā)展地必然規(guī)定.lzq7IGf02E五、綠色制造地發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況1.國外現(xiàn)實(shí)狀況國外許多國家地政府部門早已推出了以保護(hù)環(huán)境為主題地"綠色計(jì)劃".目前,在某些發(fā)達(dá)國家,除政府采用一系列環(huán)境保護(hù)措施外,廣大消費(fèi)者已熱衷于購置環(huán)境無害產(chǎn)品地綠色消費(fèi)地新動(dòng)向,增進(jìn)了綠色制造地發(fā)展.產(chǎn)品地綠色標(biāo)志制度相繼建立,凡產(chǎn)品標(biāo)有"綠色標(biāo)志"圖形地,表明該產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用以及回收地整個(gè)過程都符合環(huán)境保護(hù)地規(guī)定,對生態(tài)環(huán)境無害或危害很少,并利于資源地再生和回收,這為企業(yè)打開銷路,參與國際市場競爭提供了條件.國際經(jīng)濟(jì)專家分析認(rèn)為,目前"綠色產(chǎn)品"比例已經(jīng)占據(jù)很大一部分,再過某些時(shí)間,所有產(chǎn)品都將進(jìn)入綠色設(shè)計(jì)家族,可回收,易拆卸,部件或整機(jī)可翻新和循環(huán)運(yùn)用.也就是說,在很快地未來,綠色產(chǎn)品會(huì)成為世界商品市場地主導(dǎo)產(chǎn)品.zvpgeqJ1hk2.國內(nèi)研究現(xiàn)實(shí)狀況國內(nèi)某些高等院校和研究院所在國家科委,國家自然科學(xué)基金會(huì)和有關(guān)部門地支持下對綠色制造技術(shù)進(jìn)行了廣泛地研究探索.機(jī)械科學(xué)研究院已完畢了國家科委"九五"攻關(guān)工程--清潔生產(chǎn)技術(shù)選擇與數(shù)據(jù)庫地建立,機(jī)械工業(yè)基金工程--綠色設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢及對策研究.圍繞機(jī)械工業(yè)中九個(gè)行業(yè)對綠色技術(shù)需求和綠色設(shè)計(jì)技術(shù)自身發(fā)展趨勢進(jìn)行了調(diào)研,在國內(nèi)初次提出適合機(jī)械工業(yè)地綠色設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展體系,同步還進(jìn)行了車輛地拆卸和回收技術(shù)地研究.目前正在開展國家自然科學(xué)基金工程"環(huán)境綠色技術(shù)評價(jià)體系地研究".以環(huán)境保護(hù)綠色技術(shù)評價(jià)體系為研究載體,將ETV評價(jià)技術(shù)導(dǎo)入機(jī)械制造業(yè)地綠色設(shè)計(jì),綠色制造,建立制造業(yè)地綠色概念,描述措施和ETV評價(jià)體系.清華大學(xué)為創(chuàng)立綠色大學(xué),已將綠色工程技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展和支持工程,在美國"ChinaBridge"基金和國家自然科學(xué)基金會(huì)地支持下,已與美國"TexasTechUniversity"先進(jìn)制造試驗(yàn)室建立了關(guān)于綠色設(shè)計(jì)技術(shù)研究地國際合作關(guān)系,對全生命周期建模等綠色設(shè)計(jì)理論和措施進(jìn)行系統(tǒng)研究,獲得一定進(jìn)展.上海交通大學(xué)針對汽車開展可回收性綠色設(shè)計(jì)技術(shù)地研究,與Ford企業(yè)合作,研究中國轎車地回收工程問題。與內(nèi)貿(mào)部中國物資再生運(yùn)用華東分企業(yè)合作,撰寫了"探討中國汽車銷售,維修,二手車交易及回收運(yùn)用一條龍管理模式地可行性匯報(bào)"。與法國柏林工業(yè)大學(xué)IWF研究所建立了合作關(guān)系,在廢棄工業(yè)品回收方面展開了研究工作.合肥工業(yè)大學(xué)開展了機(jī)械產(chǎn)品可回收設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)及回收指標(biāo)評價(jià)體系地研究.重慶大學(xué)承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金和國家863/CIMS主題資助地有關(guān)綠色制造技術(shù)地研究工程,重要研究可持續(xù)發(fā)展CIMS(S-CIMS>地體系構(gòu)造研究,清潔化生產(chǎn)系統(tǒng)和體系構(gòu)造及實(shí)行方略,清潔化生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)等.華中理工大學(xué),浙江大學(xué),北京航空航天大學(xué)等高院校也開展了綠色制造技術(shù)研究.總地來說,國內(nèi)已形成了一支從事綠色制造技術(shù)研究地專業(yè)隊(duì)伍,為我國發(fā)展綠色制造技術(shù)奠定了基礎(chǔ)..NrpoJac3v1六、我國機(jī)械工業(yè)實(shí)行綠色制造技術(shù)地重要途徑1.建立并遵守環(huán)境保護(hù)體系,重視綠色意識(shí).我國機(jī)械工業(yè)應(yīng)加緊建立ISO14001環(huán)境保護(hù)體系,并且致力于同ISO9001質(zhì)量體系一體化,便于在開展各項(xiàng)活動(dòng)中兼顧評價(jià)環(huán)境影響.通過建立環(huán)境保護(hù)體系,使企業(yè)員工可以針對產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨地環(huán)境問題進(jìn)行對旳識(shí)別,并積極采用措施加以防止和有效處理,使環(huán)境控制地思維方式和行為模式制度化、慣性化.通過建立“善待環(huán)境”地工廠,尋求與地球環(huán)境、需求者、地區(qū)社會(huì)地共生,從而實(shí)現(xiàn)工廠與社會(huì)地可持續(xù)發(fā)展.重視對員工進(jìn)行安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、節(jié)省意識(shí)、效率意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)等地教育和培訓(xùn),以提高全體員工對經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益地對旳理解,充足認(rèn)識(shí)到綠色生產(chǎn)地社會(huì)責(zé)任.1nowfTG4KI2.重視綠色設(shè)計(jì),實(shí)行綠色制造工藝技術(shù).綠色設(shè)計(jì)是綠色制造技術(shù)地關(guān)鍵,設(shè)計(jì)階段是產(chǎn)品生命周期地源頭,從源頭控制環(huán)境要素?zé)o疑是最有效地措施.fjnFLDa5Zo目前機(jī)械工業(yè)在綠色設(shè)計(jì)方面地重要內(nèi)容包括:(1>確定綠色設(shè)計(jì)地原則是選擇綠色材料和綠色零部件進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇綠色工藝和設(shè)備進(jìn)行加工,用節(jié)能、節(jié)水、省料等最優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)定產(chǎn)品地實(shí)現(xiàn)方式,對材料進(jìn)行標(biāo)識(shí),優(yōu)化可裝配及可拆卸性設(shè)計(jì)。(2>確定綠色地設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)是節(jié)能、節(jié)水認(rèn)證和再商品化率。(3>產(chǎn)品綠色排序是一種表達(dá)產(chǎn)品綠色程度地方式,重要是通過第三方采用隨機(jī)抽樣措施,由顧客對同行業(yè)同類產(chǎn)品地能耗、美感、安全、健康、警示、合用地性能、可接受地性價(jià)比、企業(yè)再商品化率、自我申明等內(nèi)容進(jìn)行定量評分.第三方將抽查成果結(jié)合環(huán)境匯報(bào)進(jìn)行綜合分析,將排序結(jié)論向社會(huì)公告.其權(quán)威性雖往往受到質(zhì)疑,但可作為顧客選購產(chǎn)品時(shí)地參照,因此也是顧客對企業(yè)產(chǎn)品