綠色制造概述.ppt

1、綠色制造概述,姓 名： 學 號：2011105004導 師： 專 業(yè)：機械制造及其自動化,主要內容,綠色制造的提出 綠色制造的概念與特點 綠色制造體系 綠色制造的內容-“五綠” 機械制造工藝中的綠色制造工藝 綠色制造技術的應用 綠色制造的發(fā)展趨勢,綠色制造,生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞,資源和能源日趨枯竭,傳統(tǒng)的粗放式的機械制造模式產(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)略的提出和實施,節(jié)能、降耗、少污 染的制造模式,綠色制造的概念與特點,綠色制造（Green Manufacturing，簡稱GM）是指在保證產(chǎn)品功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。

2、它使產(chǎn)品從設計、制造、使用到報廢整個產(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。 綠色制造涉及制造、環(huán)境保護、資源優(yōu)化利用三個領域，與傳統(tǒng)制造有本質的區(qū)別，它對產(chǎn)品生命周期實施綜合預防污染戰(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。綠色制造是一個動態(tài)的概念，絕對的綠色是不存在的。隨著科技的發(fā)展，綠色制造的目標、內容會產(chǎn)生相應的變化與提高，并不斷完善。綠色制造必須與市場需求、經(jīng)濟發(fā)展的動態(tài)相適應，它是一個不斷發(fā)展的持續(xù)過程。,綠色制造體系,綠色制造

3、的內涵包括綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品三項主要內容和兩個層次的全過程控制。體系結構如圖：,“五綠”,影響制造系統(tǒng)的因素是多種多樣的, 因而決定了實施綠色制造涉及的問題和途徑是多方面的。歸納起來, 綠色制造技術從內容上應包括“ 五綠”, 即綠色設計、綠色材料、 綠色工藝、 綠色包裝和綠色處理等五個方面。 綠色設計 綠色材料 五綠 綠色工藝 綠色包裝 綠色處理,綠色設計是以環(huán)境資源保護為核心概念的設計過程, 它要求在產(chǎn)品及其整個生命周期內, 把產(chǎn)品的基本屬性和環(huán)境屬性緊密結合, 優(yōu)化各有關設計因素, 除滿足產(chǎn)品的物理目標外, 使得產(chǎn)品及其制造過程對環(huán)境的總體負影響減到最小。 在綠色制造實施問題

4、中,綠色設計是關鍵。,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)濟效益, 又能減少環(huán)境影響的工藝加工技術, 它與清潔生產(chǎn)密切相關。 它要求在提高生產(chǎn)效率的同時, 必須兼顧減少或消除危險廢物及有毒化學品的用量, 改善勞動條件, 減少對操作者的健康威脅和相關環(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)成為一個研究的熱點。 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)境帶來了極大的負

5、擔, 尤其是一些塑料和復合化工產(chǎn)品, 很多是難以回收和再利用的, 只能焚燒或掩埋處理, 有的降解周期可達上百年, 給環(huán)境帶來了極大的危害。因此, 產(chǎn)品應簡化包裝, 或盡量選擇無毒、 無公害、可回收或易于降解的材料如紙等, 既可減少資源的浪費, 又可減少環(huán)境的污染和廢棄物后的處置費用。,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閉合的回路, 壽命終了的產(chǎn)品最終通過回收又進入下一個生命周期的循環(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, 一般在設計中主要考慮產(chǎn)品的材料和結構設計, 如采用面向拆卸的設計方法

6、。拆卸是實現(xiàn)有效回收策略的重要手段, 只有拆卸才能實現(xiàn)完全的材料回收和可能的零部件再利用, 只有在產(chǎn)品設計的初始階段就考慮報廢后的拆卸問題, 才能實現(xiàn)產(chǎn)品最終的高效回收。,機械制造工藝中的綠色制造工藝,少無切削技術。采用少無切削加工技術， 可以大大減少加 工余量。使用精鑄、冷擠壓等成型技術和工程塑料， 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 的能耗和物耗， 同時還可大大減少產(chǎn)品的制造周期和生產(chǎn) 費用。,超高速加工技術。是近年來發(fā)展起來的一種集高效、 優(yōu)質 和低耗于一身的先進制造工藝技術。由于該技術既可保證 加工質量， 又能降低能源消耗，同時還可大提高加效率， 因此是綠色制造技

7、術的一個發(fā)展方向。,機械制造工藝中的綠色制造工藝,新型刀具技術。減少刀具損耗， 尤其是復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。由于快速原型制造技術既可節(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。其特點主要 是：沒有或極少下腳料， 因而相當環(huán)保； 成功解決了計算機輔助 設計中三維造型 “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)品試制時間； 零件的復雜程度與制造成本關系不大。,綠色制造技術的應用,快速成形技術、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡化制造等先進制造技術都可納入綠色制造技術的應用范疇。因為這些先進制造技術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，而且有些改進技術對環(huán)境起到了保護作用。不過目前能將綠色制造技術真正應用于企業(yè)生產(chǎn)的，也是較為成功的應用主要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。 綠色制造技術在汽車行業(yè)上的應用 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，同時也消除了鉛、苯等有害物質的產(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 90年代中期，美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項，每年就可獲利數(shù)十億美元。,綠色制造技術的應用,IBM的綠色電腦 IBM公司早在 世紀 年代初就開始致力于對產(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，每臺機器上僅有三個螺釘，拆卸十分方便，有利于回收利用；機身塑料材料可重復利用；貴重

10、金屬零件翻新后可以組裝在新機器上出售；部分零部件經(jīng)處理后可以用于其他用途，如用來制造高科技玩具，既增加了經(jīng)濟益，又避免了舊機器被廢棄而污染環(huán)境。 其它實例 惠普（HP ）公司一個部門通過回收和再利用部件和金屬，一年就節(jié)約了 1700萬美元。美國3M 公司自 1975年實行相關污染預防措施，據(jù)估計，其節(jié)約的總成本已經(jīng)累計達到 10億美元。柯達公司生產(chǎn)的一種名為“相迷救星”的照相機，其回收利用率在 87%（重量）以上，關鍵零部件重復利用在 10次以上。,綠色制造的發(fā)展趨勢,未來的綠色設計和制造將趨于向全球化、社會化、集成化、并行化、智能化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展； 研究開發(fā)適合綠色設計和制造需要的數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，如材料數(shù)據(jù)庫、制造數(shù)據(jù)庫、 數(shù)據(jù)庫及各種知識庫； 結合幾種機電產(chǎn)品，研究具有環(huán)境意識的產(chǎn)品全生命周期設計理論、方法及設計決策支持系統(tǒng)（含相應數(shù)據(jù)庫、知識庫） ，并且該系統(tǒng)應盡量和 系統(tǒng)集成在一起； 可能的研究領域包括：材料的識別問題、