綠色制造概述.ppt

1、綠色制造概述,姓 名： 學(xué) 號(hào)：2011105004導(dǎo) 師： 專 業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化,主要內(nèi)容,綠色制造的提出 綠色制造的概念與特點(diǎn) 綠色制造體系 綠色制造的內(nèi)容-“五綠” 機(jī)械制造工藝中的綠色制造工藝 綠色制造技術(shù)的應(yīng)用 綠色制造的發(fā)展趨勢(shì),綠色制造,生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,資源和能源日趨枯竭,傳統(tǒng)的粗放式的機(jī)械制造模式產(chǎn) 生了大量的工業(yè)廢液、廢氣、 固體廢氣物等污染,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出和實(shí)施,節(jié)能、降耗、少污 染的制造模式,綠色制造的概念與特點(diǎn),綠色制造（Green Manufacturing，簡(jiǎn)稱GM）是指在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。

2、它使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、使用到報(bào)廢整個(gè)產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護(hù)要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)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。 綠色制造涉及制造、環(huán)境保護(hù)、資源優(yōu)化利用三個(gè)領(lǐng)域，與傳統(tǒng)制造有本質(zhì)的區(qū)別，它對(duì)產(chǎn)品生命周期實(shí)施綜合預(yù)防污染戰(zhàn)略，通過減少污染源和保證環(huán)境安全的回收利用，使廢棄物最小化或消失在生產(chǎn)過程中，從而降低了生產(chǎn)成本。綠色制造是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，絕對(duì)的綠色是不存在的。隨著科技的發(fā)展，綠色制造的目標(biāo)、內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化與提高，并不斷完善。綠色制造必須與市場(chǎng)需求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)相適應(yīng)，它是一個(gè)不斷發(fā)展的持續(xù)過程。,綠色制造體系,綠色制造

3、的內(nèi)涵包括綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品三項(xiàng)主要內(nèi)容和兩個(gè)層次的全過程控制。體系結(jié)構(gòu)如圖：,“五綠”,影響制造系統(tǒng)的因素是多種多樣的, 因而決定了實(shí)施綠色制造涉及的問題和途徑是多方面的。歸納起來(lái), 綠色制造技術(shù)從內(nèi)容上應(yīng)包括“ 五綠”, 即綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、 綠色工藝、 綠色包裝和綠色處理等五個(gè)方面。 綠色設(shè)計(jì) 綠色材料 五綠 綠色工藝 綠色包裝 綠色處理,綠色設(shè)計(jì)是以環(huán)境資源保護(hù)為核心概念的設(shè)計(jì)過程, 它要求在產(chǎn)品及其整個(gè)生命周期內(nèi), 把產(chǎn)品的基本屬性和環(huán)境屬性緊密結(jié)合, 優(yōu)化各有關(guān)設(shè)計(jì)因素, 除滿足產(chǎn)品的物理目標(biāo)外, 使得產(chǎn)品及其制造過程對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小。 在綠色制造實(shí)施問題

4、中,綠色設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。,綠色材料是指在滿足一定功能要求的前提下, 具有良好的環(huán)境兼容性的材料。 綠色材料在制備、 使用以及用后處置等生命周期的各階段, 具有最大的資源利用率和最小的環(huán)境影響。,綠色工藝是指既能提高經(jīng)濟(jì)效益, 又能減少環(huán)境影響的工藝加工技術(shù), 它與清潔生產(chǎn)密切相關(guān)。 它要求在提高生產(chǎn)效率的同時(shí), 必須兼顧減少或消除危險(xiǎn)廢物及有毒化學(xué)品的用量, 改善勞動(dòng)條件, 減少對(duì)操作者的健康威脅和相關(guān)環(huán)境的污染, 并能生產(chǎn)出安全的、 與環(huán)境兼容的產(chǎn)品。,綠色包裝作為產(chǎn)品的包裝已經(jīng)成為一個(gè)研究的熱點(diǎn)。 各種包裝材料占據(jù)了廢棄物的很大一部分份額, 這些包裝材料在使用和廢棄后的處置給環(huán)境帶來(lái)了極大的負(fù)

5、擔(dān), 尤其是一些塑料和復(fù)合化工產(chǎn)品, 很多是難以回收和再利用的, 只能焚燒或掩埋處理, 有的降解周期可達(dá)上百年, 給環(huán)境帶來(lái)了極大的危害。因此, 產(chǎn)品應(yīng)簡(jiǎn)化包裝, 或盡量選擇無(wú)毒、 無(wú)公害、可回收或易于降解的材料如紙等, 既可減少資源的浪費(fèi), 又可減少環(huán)境的污染和廢棄物后的處置費(fèi)用。,綠色處理( 即回收) 在產(chǎn)品的生命周期中占有重要的位置, 正是通過各種回收策略, 使產(chǎn)品的生命周期形成了一個(gè)閉合的回路, 壽命終了的產(chǎn)品最終通過回收又進(jìn)入下一個(gè)生命周期的循環(huán)之中。它們包括重新使用或利用、繼續(xù)使用或利用。為了便于產(chǎn)品的綠色處理, 一般在設(shè)計(jì)中主要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 如采用面向拆卸的設(shè)計(jì)方法

6、。拆卸是實(shí)現(xiàn)有效回收策略的重要手段, 只有拆卸才能實(shí)現(xiàn)完全的材料回收和可能的零部件再利用, 只有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段就考慮報(bào)廢后的拆卸問題, 才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最終的高效回收。,機(jī)械制造工藝中的綠色制造工藝,少無(wú)切削技術(shù)。采用少無(wú)切削加工技術(shù)， 可以大大減少加 工余量。使用精鑄、冷擠壓等成型技術(shù)和工程塑料， 從近 似成形向凈成形及仿形發(fā)展，不僅可節(jié)約傳統(tǒng)毛坯制造時(shí) 的能耗和物耗， 同時(shí)還可大大減少產(chǎn)品的制造周期和生產(chǎn) 費(fèi)用。,超高速加工技術(shù)。是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種集高效、 優(yōu)質(zhì) 和低耗于一身的先進(jìn)制造工藝技術(shù)。由于該技術(shù)既可保證 加工質(zhì)量， 又能降低能源消耗，同時(shí)還可大提高加效率， 因此是綠色制造技

7、術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。,機(jī)械制造工藝中的綠色制造工藝,新型刀具技術(shù)。減少刀具損耗， 尤其是復(fù)雜和貴重刀具材料的損耗， 是降低材料消耗的一條重要途徑。為此，可研究開發(fā)各種超高速加工 （包括難加工材料）的新型刀具材料， 深化對(duì)超高速加工選用刀具的 工藝參數(shù)的優(yōu)化研究，開發(fā)適應(yīng)超高速加工的刀具， 發(fā)展涂層刀具， 提高刀具的耐用度和切削效率。,快速原型制造技術(shù)。由于快速原型制造技術(shù)既可節(jié)約資源， 又能減 少加工廢棄物， 因此是很有發(fā)展前途的綠色制造技術(shù)。其特點(diǎn)主要 是：沒有或極少下腳料， 因而相當(dāng)環(huán)保； 成功解決了計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)中三維造型 “看得見、 摸不著” 的問題； 系統(tǒng)柔性高， 只需要 修改CAD

8、模型， 就可生成各種不同形狀的零件；具有廣泛的材料適 應(yīng)性； 不需要專用的工裝夾具和模具， 大大縮短新產(chǎn)品試制時(shí)間； 零件的復(fù)雜程度與制造成本關(guān)系不大。,綠色制造技術(shù)的應(yīng)用,快速成形技術(shù)、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡(luò)化制造等先進(jìn)制造技術(shù)都可納入綠色制造技術(shù)的應(yīng)用范疇。因?yàn)檫@些先進(jìn)制造技術(shù)或減少了原材料和能源的耗用量，或縮短開發(fā)周期、減少成本，而且有些改進(jìn)技術(shù)對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用。不過目前能將綠色制造技術(shù)真正應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的，也是較為成功的應(yīng)用主要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。 綠色制造技術(shù)在汽車行業(yè)上的應(yīng)用 節(jié)約能源方面：將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源，它的燃料同汽油相比，

9、 降低 ，非甲烷類降低 等，同時(shí)也消除了鉛、苯等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。 適用于環(huán)境友好的材料方面：世界著名的汽車生產(chǎn)企業(yè)，采用輕型材料 鋁材制造車身，使汽車重量減少 ，能耗也降低。 部件回收在制造方面：上世紀(jì) 90年代中期，美國(guó)僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項(xiàng)，每年就可獲利數(shù)十億美元。,綠色制造技術(shù)的應(yīng)用,IBM的綠色電腦 IBM公司早在 世紀(jì) 年代初就開始致力于對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境、健康、安全特性的研究，并成立了環(huán)境意識(shí)產(chǎn)品研究中心，專門致力于解決產(chǎn)品的回收和再利用問題。該公司近期開發(fā)出的易于分解、低電耗的家用pc 機(jī)，每臺(tái)機(jī)器上僅有三個(gè)螺釘，拆卸十分方便，有利于回收利用；機(jī)身塑料材料可重復(fù)利用；貴重

10、金屬零件翻新后可以組裝在新機(jī)器上出售；部分零部件經(jīng)處理后可以用于其他用途，如用來(lái)制造高科技玩具，既增加了經(jīng)濟(jì)益，又避免了舊機(jī)器被廢棄而污染環(huán)境。 其它實(shí)例 惠普（HP ）公司一個(gè)部門通過回收和再利用部件和金屬，一年就節(jié)約了 1700萬(wàn)美元。美國(guó)3M 公司自 1975年實(shí)行相關(guān)污染預(yù)防措施，據(jù)估計(jì)，其節(jié)約的總成本已經(jīng)累計(jì)達(dá)到 10億美元。柯達(dá)公司生產(chǎn)的一種名為“相迷救星”的照相機(jī)，其回收利用率在 87%（重量）以上，關(guān)鍵零部件重復(fù)利用在 10次以上。,綠色制造的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)的綠色設(shè)計(jì)和制造將趨于向全球化、社會(huì)化、集成化、并行化、智能化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展； 研究開發(fā)適合綠色設(shè)計(jì)和制造需要的數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng)，如材料數(shù)據(jù)庫(kù)、制造數(shù)據(jù)庫(kù)、 數(shù)據(jù)庫(kù)及各種知識(shí)庫(kù)； 結(jié)合幾種機(jī)電產(chǎn)品，研究具有環(huán)境意識(shí)的產(chǎn)品全生命周期設(shè)計(jì)理論、方法及設(shè)計(jì)決策支持系統(tǒng)（含相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)） ，并且該系統(tǒng)應(yīng)盡量和 系統(tǒng)集成在一起； 可能的研究領(lǐng)域包括：材料的識(shí)別問題、