綠色制造現狀與未來

綠色制造現狀與未來摘要：闡述綠色制造的含義和實現的途徑，綠色制造與循環(huán)經濟及可持續(xù)發(fā)展的關系，國內外綠色制造的發(fā)展現狀，分析制約綠色制造發(fā)展的主要因素及未來的發(fā)展趨勢。關鍵詞：綠色制造循環(huán)經濟可持續(xù)發(fā)展綠色制造的技術概述綠色設計與綠色制造是90年代初期提出的一種新的概念與制造模式。綠色制造技術是指在保證產品的功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現代制造模式。它使產品從設計、制造、使用到報廢整個產品生命周期中不產生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。綠色制造模式是一個閉環(huán)系統(tǒng)，也是一種低熵的生產制造模式，即原料－工業(yè)生產－產品使用－報廢－二次原料資源，從設計、制造、使用一直到產品報廢回收整個壽命周期對環(huán)境影響最小，資源效率最高，也就是說要在產品整個生命周期內，以系統(tǒng)集成的觀點考慮產品環(huán)境屬性，改變了原來末端處理的環(huán)境保護辦法，對環(huán)境保護從源頭抓起，并考慮產品的基本屬性，使產品在滿足環(huán)境目標要求的同時，保證產品應有的基本性能、使用壽命、質量等。它是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現代化制造模式，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中，對環(huán)境的影響最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經濟效益和社會效益協(xié)調優(yōu)化。綠色制造這種現代化制造模式，是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現代制造業(yè)中的體現。循環(huán)經濟是指在人、自然資源和科學技術的大系統(tǒng)內，在資源投入、企業(yè)生產、產品消費及其廢棄的全過程中，把傳統(tǒng)的依賴資源消耗的線形增長的經濟，轉變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來發(fā)展的經濟。而綠色制造恰恰符合循環(huán)經濟的這種由“資源—產品—廢物”的線性模式向“資源—產品—廢物—再生資源”的循環(huán)模式轉變的基本特征。因此在我國《綠色制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中指出綠色制造是循環(huán)經濟理念在制造業(yè)領域推廣落實的重要舉措，也是目前經濟發(fā)展形勢的必然要求。2、綠色制造發(fā)展現狀2.1國外現狀國外不少國家的政府部門已推出了以保護環(huán)境為主題的“綠色計劃”。1991年日本推出了“綠色行業(yè)計劃”，加拿大政府已開始實施環(huán)境保護“綠色計劃”。美國、英國、德國也推出類似計劃。目前，在一些發(fā)達國家，除政府采取一系列環(huán)境保護措施外，廣大消費者已熱衷于購買環(huán)境無害產品的綠色消費的新動向，促進了綠色制造的發(fā)展。產品的綠色標志制度相繼建立，凡產品標有“綠色標志”圖形的，表明該產品從生產到使用以及回收的整個過程都符合環(huán)境保護的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，并利于資源的再生和回收，這為企業(yè)打開銷路、參與國際市場競爭提供了條件。如德國水溶油漆自1981年開始被授于環(huán)境標志（綠色標志）以來，其貿易額已增加20%。德國目前已有60種類型3500個產品授予環(huán)境標志，法國、瑞士、芬蘭和澳大利亞等國于1991年對產品實施環(huán)境標志，日本于1992年對產品實施環(huán)境標志，新加坡和馬來西亞也在1992年開始實施環(huán)境標志。目前已有20多個國家對產品實施環(huán)境標志，從而促進了這些國家“綠色產品”的發(fā)展，在國際市場競爭中取得更多的地位和份額。2.2國內研究現狀國內一些高等院校和研究院所在國家科委、國家自然科學基金會和有關部門的支持下對綠色制造技術進行了廣泛的研究探索。機械科學研究院已完成了國家科委“九五”攻關項目－－清潔生產技術選擇與數據庫的建立、機械工業(yè)基金項目－－綠色設計技術發(fā)展趨勢及對策研究。圍繞機械工業(yè)中九個行業(yè)對綠色技術需求和綠色設計技術自身發(fā)展趨勢進行了調研，在國內首次提出適合機械工業(yè)的綠色設計技術發(fā)展體系，同時還進行了車輛的拆卸和回收技術的研究。目前正在開展國家自然科學基金項目“環(huán)境綠色技術評價體系的研究”。以環(huán)境保護綠色技術評價體系為研究載體，將ETV評價技術導入機械制造業(yè)的綠色設計、綠色制造，建立制造業(yè)的綠色概念、描述方法和ETV評價體系。清華大學為創(chuàng)建綠色大學，已將綠色工程技術列為優(yōu)先發(fā)展和支持項目，在美國“ChinaBridge”基金和國家自然科學基金會的支持下，已與美國“TexasTechUniversity”先進制造實驗室建立了關于綠色設計技術研究的國際合作關系，對全生命周期建模等綠色設計理論和方法進行系統(tǒng)研究，取得一定進展。上海交通大學針對汽車開展可回收性綠色設計技術的研究，與Ford公司合作，研究中國轎車的回收工程問題；與內貿部中國物資再生利用華東分公司合作，撰寫了“探討中國汽車銷售、維修、二手車交易及回收利用一條龍管理模式的可行性報告”；與法國柏林工業(yè)大學IWF研究所建立了合作關系，在廢棄工業(yè)品回收方面展開了研究工作。合肥工業(yè)大學開展了機械產品可回收設計理論和關鍵技術及回收指標評價體系的研究。重慶大學承擔了國家自然科學基金和國家863/CIMS主題資助的關于綠色制造技術的研究項目，主要研究可持續(xù)發(fā)展CIMS（S－CIMS）的體系結構研究、清潔化生產系統(tǒng)和體系結構及實施策略、清潔化生產管理信息系統(tǒng)等。華中理工大學、浙江大學、北京航空航天大學等高院校也開展了綠色制造技術研究。國內已形成了一支從事綠色制造技術研究的專業(yè)隊伍，為我國發(fā)展綠色制造技術奠定了基礎。3、存在的問題3.1綠色設計方面綠色制造的中心環(huán)節(jié)在于綠色設計，綠色設計是指在產品的整個生命周期內，著重考慮產品的可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等，并將其作為設計目標，在滿足環(huán)境目標的同時，保證產品應有的功能、使用壽命、質量等要求。提倡綠色設計是把著眼點放在了綠色制造系統(tǒng)的源頭，在產品的最初的設計階段即考慮資源的最大利用效率，包括：綠色材料的選擇設計；綠色過程設計；產品可回收性設計；產品的可拆卸性設計；綠色包裝設計；綠色物流設計；綠色服務設計；綠色回收利用設計等，融入循環(huán)經濟的發(fā)展理念。因此綠色設計不僅是綠色制造的起點，也是循環(huán)經濟的核心和立足點。在現階段，綠色設計在我國還存在著很大的差距。我國機械裝備及產品的綠色設計能力及其軟件支持工具薄弱。近幾年國內汽車、工程機械、機床雖然在輕量化設計方面已經開展了相關的研究，但在企業(yè)的具體應用比較少。3.2綠色生產綠色生產即是清潔生產，從本質上來說就是對生產過程與產品采取整體預防的環(huán)境策略，減少或者消除它們對人類及環(huán)境的可能危害，同時充分滿足人類需要，使社會經濟效益最大化的一種生產模式。具體的措施包括：不斷改進設計；使用清潔的能源和原料；采用先進的工藝技術與裝備；改善管理；綜合利用；從源頭消減污染，提高資源利用率；減少或避免生產、服務和產品使用過程中污染的產生和排放，清潔生產是循環(huán)經濟的重要手段。在現階段，我國也采取了一些有針對性的措施，比如針對切削加工過程中切削液的大量使用與排放對環(huán)境、人身健康等造成的危害問題，采取開展干切削、新型綠色切削介質、準干切削等相關切削機理、刀具技術與工藝實現方法研究，實現加工方式從傳統(tǒng)的大量使用切削液向綠色、少、無切削液使用轉變，達到高效切削、節(jié)能減排、綠色環(huán)保的目標。但這些措施還沒有得到廣泛實施，在企業(yè)中還沒有得到廣泛應用。3.3回收再制造目前，我國廢舊家電、汽車、工程機械等產品和機械裝備資源再利用低、附加值低、二次污染嚴重，難以滿足日益快速增加的報廢處理和資源循環(huán)再利用需求。例如發(fā)達國家對廢舊汽車100%回收，并采用自動化裝備進行處理和再利用。對廢舊電子產品的回收利用，很早就以法律的形式規(guī)定生產商必須回收。我國廢舊機電產品的回收利用率低，回收與利用工藝與設備落后，再制造還處于起步階段。4、未來發(fā)展我國在“十二五”期間，將對典型產品開展綠色創(chuàng)新與優(yōu)化設計，改進和提高傳統(tǒng)產業(yè)，推動傳統(tǒng)設備節(jié)能化改造，研發(fā)節(jié)能產品及設備，開發(fā)廢舊產品資源化與再處理技術，提高資源利用率，降低環(huán)境污染，節(jié)約自然資源。我國要成為制造業(yè)強國，必須依靠科技創(chuàng)新，從源頭上解決資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題，擺脫粗放式的增長方式，實現產業(yè)結構調整和技術升級。綠色制造是一種社會經濟效