導語：如何才能寫好一篇綠色設計與制造，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：綠色船舶；設計；制造

1 引言

制造業(yè)在為人類提供巨大財富的同時， 也在不斷地產(chǎn)生污染物， 對環(huán)境造成嚴重的影響。船舶在制造過程中也存在材料選用不當而造成資源的浪費，以及對空氣、土壤和水體等環(huán)境的污染問題。因此，在20世紀90年代中期出現(xiàn)了“綠色船舶”的概念。

2 綠色船舶的內(nèi)涵

“綠色船舶”概念的核心內(nèi)容是在其全壽命周期中（包括設計、制造、營運、報廢拆解），通過采用先進技術(shù)，能經(jīng)濟地滿足用戶功能和使用性能的要求，并節(jié)省資源和能源，減少或消除環(huán)境污染，且對勞動者（生產(chǎn)者和使用者）具有良好保護的船舶。

綠色船舶的綠色度主要取決于設計人員的環(huán)境意識、以人為本的設計理念和營運過程中的管理力度。當前綠色船舶在設計、建造和運營過程中主要體現(xiàn)在以下幾方面：

設計中，廣泛采用綠色無污染材料、標準化和模塊化零部件或單元；充分考慮加工制造過程中材料利用率，同時還須考慮船舶產(chǎn)品在營運壽命終止后，報廢、拆解不會對環(huán)境造成負面影響，以及部分材料、零部件和設備能夠再生利用；盡量簡化工藝，優(yōu)化配置， 提高整個制造系統(tǒng)的運行效率，使原材料和能源的消耗最少；減少不可再生資源和短缺資源的使用量， 盡量采用各種替代物資和技術(shù)。

制造中，采用綠色制造工藝，即從技術(shù)入手，盡量采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小的工藝方案和工藝路線。目前最有效的綠色制造工藝包括：綠色加工工藝、綠色焊接工藝和綠色涂裝工藝。其中，綠色加工工藝包括凈成形制造、干式加工、工藝模擬技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與敏捷制造等；綠色焊接工藝即選擇使用節(jié)能焊機，采用高效、無弧光、無粉塵污染的焊接材料和方法；綠色涂裝工藝即通過合理選擇涂料，減少涂料品種，簡化工序，提高工時效率，采用移動式涂裝系統(tǒng)和環(huán)保型分段涂裝房，實現(xiàn)環(huán)保型涂裝作業(yè)的目標。

運營中，減少發(fā)動機氮氧化物、硫氧化物等溫室氣體的排放；防止燃料油、有害液體的泄漏；合理進行垃圾、污水處理；嚴格控制艙底油的卸載等。

通過對綠色船舶的內(nèi)涵的探討，我們可以得出，綠色船舶產(chǎn)品是指在其全壽命周期中（包括設計、制造、營運、報廢拆解），通過采用先進技術(shù)， 能經(jīng)濟地滿足用戶功能和使用性能的要求， 并節(jié)省資源和能源， 減少或消除環(huán)境污染，且對勞動者（生產(chǎn)者和使用者） 具有良好保護的產(chǎn)品。

而船舶綠色制造技術(shù)是一種在船舶設計、制造中融入“綠色”理念，在保證船舶產(chǎn)品的功能、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)代制造技術(shù)。綠色造船技術(shù)使船舶產(chǎn)品在設計、制造、管理過程中對環(huán)境的污染小，資源利用率高，能源消耗低，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色造船技術(shù)是融設計、生產(chǎn)、管理于一體的綜合制造技術(shù)。

3 綠色船舶的設計

開展綠色造船，設計是先導。傳統(tǒng)的船舶設計僅從結(jié)構(gòu)和功能、外觀造型、加工制造、生產(chǎn)管理等角度考慮，設計概念是以市場需求為基礎(chǔ)，技術(shù)方案也是重點考慮設計與制造兩個領(lǐng)域的問題，設計過程中缺乏環(huán)境保護的意識。因此，設計人員必須具備良好的環(huán)境意識。

3.1 船舶優(yōu)化設計

3.1.1 船型優(yōu)化設計

優(yōu)化船體結(jié)構(gòu)功能，如對萬噸級散貨船充分考慮環(huán)保的要求，在總體設計中大膽地將傳統(tǒng)設計中的燃油艙從雙層底搬到頂邊艙，并在舷側(cè)設置隔離空艙，這樣可有效地減少燃油泄漏的可能性。優(yōu)化主尺度和型線，涉及空船質(zhì)量、穩(wěn)性、阻力、艙容等技術(shù)指標。它不但影響船舶的裝載量、航速、能耗等經(jīng)濟指標，而且從根本上影響船舶的安全性能。通過優(yōu)化主尺度和型線，使船舶在制造和未來的營運中，實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保和提高經(jīng)濟效益。

3.1.2 消除冗余功能設計

在設計階段，從系統(tǒng)導向型的合同設計、初步設計到區(qū)域?qū)蛐偷脑敿氃O計、生產(chǎn)設計，強化設計的節(jié)約意識，樹立簡約化的 設計理念，全過程地推行功能成本分析。對船舶設備選型、管系布置、電纜走向等專業(yè)設計進行優(yōu)化分析，全面消除不必要的冗余功能，降低制造成本和資源消耗。

3.1.3 動力節(jié)能設計

船舶動力節(jié)能設計體現(xiàn)在以下幾個方面：一是探尋船舶新型動力能源，用其他能源輔助或取代石油作為動力能源，如太陽能、風能及波浪能等；二是改進推進效率的節(jié)能方式，例如柴電聯(lián)合動力推進方式，使能效轉(zhuǎn)換效率最大化；三是利用主機廢氣節(jié)能技術(shù)、應用新型燃油添加劑、采用燃油電噴技術(shù)；四是綜合使用電子技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，通過對動力裝置和船舶各參數(shù)實時監(jiān)控，使其處于最佳運行狀態(tài)，最大限度降低能耗和排放。

3.2 從設計源頭提高鋼材利用率

運用船舶設計軟件的套料功能，合理調(diào)整船體零件套料排列，在板材零件的開孔中套補板零件等其他零件，以提高整板的利用率和生產(chǎn)效率；通過利用船體設計軟件中的材料管理程序，從余料數(shù)據(jù)庫中調(diào)取合適的余料進行再次套料，以提高余料的利用率。

3.2.1 材料的選擇原則

在船舶全壽命周期中，對環(huán)境影響最大的，一是制造過程中的焊接、涂裝作業(yè)； 二是船舶拆解后廢棄的艙室絕緣材料。 因此材料的選擇對船舶的綠色性能具有重要的影響，在材料選擇時應注意下述幾點：

（1） 選用便于回收、生產(chǎn)過程簡便、易于加工的材料，產(chǎn)生的廢料不污染環(huán)境；

（2） 選用無毒無害材料，避免生產(chǎn)過程對人體健康造成危害和對環(huán)境造成污染；

（3） 選用可再生的材料；

（4） 選用較少種類的材料，簡化設計，盡可能少用復合材料；

（5） 選用工藝性能優(yōu)良的材料，以降低零件加工的難度與廢品率，節(jié)約加工過程的能源消耗。

3.2.2 各類材料的選擇重點

（1） 焊接材料。焊絲（焊條） 的添加助焊藥劑，在電弧高溫燃燒下，隨焊接煙塵一起向空氣中擴散，對操作人員和環(huán)境構(gòu)成危害。因此，設計人員在生產(chǎn)設計上，應首先選用高效焊接工藝和低毒低煙焊絲（焊條）。

（2） 艙室絕緣材料。由于具有防火、隔音、保溫等優(yōu)良性能和可加工性， 礦棉、玻璃棉被用于船舶艙室的內(nèi)裝。在船舶營運壽命結(jié)束后的拆解過程中，這些保溫材料由于沒有再生利用價值而被大量拋棄。礦棉、玻璃棉的不可降解性，使這些廢棄的材料直接導致周圍的水質(zhì)和土質(zhì)的惡化。因此，選用保溫材料，不僅要考慮其技術(shù)性能，還應考慮環(huán)保性能，研制一種高效、環(huán)保的絕緣材料也將成為完善綠色造船技術(shù)的一項重要工作。隨著硅質(zhì)納米孔絕熱保溫材料、聚酰亞胺泡沫材料等新型節(jié)能環(huán)保絕熱保溫材料的開發(fā)與應用，傳統(tǒng)艙室絕緣材料將逐步被替代。

（3） 涂裝材料。船舶涂裝工藝分為鋼板預處理（在鋼材預處理車間完成） 和二次除銹涂裝（在涂裝房內(nèi)進行）。先進造船國家一般較少進行二次除銹涂裝，這不僅減少了資源浪費，而且生產(chǎn)效率大大提高。我國在引入?yún)^(qū)域造船方法的同時，也在嘗試減少二次除銹涂裝，采用跟蹤補涂技術(shù)。傳統(tǒng)溶劑型涂料因其對人體的危害和對空氣的污染已無法滿足綠色造船的要求，取而代之的應是一些無污染、省資源、省能源的綠色涂料。如水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料等。另外，船舶外板水線以下涂料，應具有只驅(qū)趕而并不殺滅海洋生物的性能，是既能防止海洋生物附著， 但又不污染海洋的綠色環(huán)保涂料。

3.3 標準化、模塊化設計

隨著科學技術(shù)的進步，各國對海洋保護意識日益提高，對船舶結(jié)構(gòu)、性能提出更高的要求。由此，船舶更新?lián)Q代的周期越來越短。為了避免由此造成的不良后果， 船舶在設計時， 有必要采用標準化、模塊化的設計。

（1）通過標準化、模塊化設計，可以簡化船體結(jié)構(gòu)。采用功能多樣化與復合化的零件以及簡單的連接方法，使整體裝置的零件數(shù)減少；合理地設計產(chǎn)品中零件、支撐、載荷的布置，確定適當?shù)恼w尺寸，提高材料利用率；設計結(jié)構(gòu)符合工藝性與加工性，以減少加工過程中的材料損耗與能源消耗；設計的結(jié)構(gòu)便于回收，實現(xiàn)資源的重復利用；設計的結(jié)構(gòu)便于維修，延長產(chǎn)品使用壽命。

（2）通過標準化、模塊化設計，船舶設備可以有效地避免舾裝件逐件裝船， 從而降低艙室內(nèi)的污染和噪聲危害，提高工作效率和工作質(zhì)量，還可使勞動量和資金的消耗大大減少。而且船舶設備的標準化、模塊化設計，也較好地滿足了設備更新拆裝的互換要求。

（3）標準化設計可以提高零部件的通用性，提高零部件的重復性。標準化設計亦可以促進專業(yè)化生產(chǎn)。

3.4 并行設計

根據(jù)并行工程的思想，由設計者、制造者和環(huán)保工程師參與船舶的初步設計、詳細設計和生產(chǎn)設計整個過程，通過相互協(xié)調(diào)，綜合考慮船舶由初步設計到報廢拆解的整個壽命周期中影響資源利用與環(huán)境污染的所有因素，優(yōu)化各個設計環(huán)節(jié)，提高整個制造系統(tǒng)的資源利用率， 降低廢品率，節(jié)約資源。另外， 還應綜合考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計、材料選擇、制造環(huán)境設計、工藝設計、回收處理設計等各個方面，實現(xiàn)并行式綠色制造設計。

4 綠色船舶的制造

4.1 綠色加工工藝

4.1.1 凈成形制造

成形制造技術(shù)包括鑄造、塑性加工等技術(shù)。成形制造技術(shù)正從接近零件形狀向直接制成工件形狀即精密成形或凈成形方向發(fā)展。成形的零件有些可以直接或稍加處理即可用于組成產(chǎn)品， 這可以大大減少原材料和能源的消耗。

4.1.2 干式加工

加工過程中不采用任何冷卻液。干式加工簡化了工藝、減少了成本，而且消除了冷卻液所帶來的一系列問題，如廢液處理和排放等。目前，干式加工在國外已經(jīng)得到局部應用，如干車削、干磨削、干鏜削等。我國還剛開始研究，作為一種新型的加工工藝，有望在船舶制造中發(fā)揮其應有的作用。

4.1.3 無余量制造。

無余量制造是船體建造過程中以加放尺寸精度補償量以取代余量，通過設計合理的建造公差，采用有效的工藝技術(shù)與原理，對船體零部件、結(jié)構(gòu)進行尺寸精度控制的一項精度控制技術(shù)。這項技術(shù)在減少作業(yè)量、降低建造成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短制造周期上將發(fā)揮更大作用，也會為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

4.1.4 工藝模擬技術(shù)

工藝模擬技術(shù)主要用于水火彎板等熱加工過程。過去通常必須做大量的實驗才能初步控制和保證加工工件的質(zhì)量。采用工藝模擬技術(shù)將數(shù)值模擬、物理模擬和專家系統(tǒng)相結(jié)合確定最佳工藝參數(shù)，優(yōu)化工藝方案， 預測加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷并采取防止措施， 從而有效地控制和保證加工工件的質(zhì)量。

4.1.5 網(wǎng)絡技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與敏捷制造

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬公司兩部分。虛擬制造技術(shù)就是在真正產(chǎn)品生產(chǎn)之前在虛擬制造環(huán)境下生成軟產(chǎn)品模型來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的真實樣品進行實驗，對其性能和可制造性進行預測和評估，從而減少損耗，降低成本。虛擬制造技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合就可根據(jù)市場需求，將產(chǎn)品所涉及到的不同公司臨時組建成一個由計算機網(wǎng)絡聯(lián)系的虛擬公司。各造船企業(yè)和設計院所可通過因特網(wǎng)建立制造資源信息網(wǎng)絡來實施敏捷制造。

這些工藝和技術(shù)或減少了原材料和能源的耗用量，或可縮短開發(fā)周期、減少成本，而且有些工藝改進對環(huán)境起到保護作用，所以都被歸于綠色制造工藝。

4.2 綠色焊接工藝

4.2.1 高效焊接電源

高效、節(jié)能是焊接電源的發(fā)展方向。逆變焊接電源具有節(jié)能、高效、直流輸出穩(wěn)定、焊接質(zhì)量高等優(yōu)點，成為焊接電源的發(fā)展方向。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字焊接電源日趨成熟，如與數(shù)字送絲機相配，能獲得最佳的焊接與節(jié)能效果。

4.2.2 高效焊接工藝

高效焊接熔敷效率高、速度快、操作方便且易于自動化作業(yè)， 具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、節(jié)約能源和材料等特點。常用的高效焊接方法主要有氣體保護焊，包括熔化極活性氣體保護焊（MAG焊）和熔化極惰性氣體保護焊（MIG焊）和埋弧焊、電渣焊、氣電自動焊、電子束焊和激光焊等。高效焊接在造船企業(yè)已成為船體建造中提高焊接生產(chǎn)效率和質(zhì)量、節(jié)約資源和降低對環(huán)境負面影響的重要技術(shù)之一。

4.2.3 高效焊接裝備

例如，橫向?qū)雍缚p焊機是針對船體垂直位置橫向?qū)雍缚p的自動化焊接設備，具有施工效率高、焊縫質(zhì)量好的特點。有效地解決了橫向焊縫采用手工焊接所無法解決的焊縫成形質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低、作業(yè)條件差、勞動強度大等問題。門架式雙絲埋弧焊接裝備是拼板焊接的專用設備，其焊接速度高、反面焊接不需清根，既使工藝簡化，又壓縮了作業(yè)時間，是一款高效環(huán)保拼板焊接裝備。

4. 3 綠色涂裝工藝

4.3.1 應用現(xiàn)代造船理念， 實現(xiàn)涂裝環(huán)保作業(yè)

實現(xiàn)船舶綠色涂裝，應根據(jù)現(xiàn)代造船理念，從全局出發(fā)，以系統(tǒng)工程的思想加以實施。應按照船體分道、區(qū)域舾裝、區(qū)域涂裝的原則，深化涂裝生產(chǎn)設計，注重鋼材預處理質(zhì)量，縮短分段制造周期，提高預舾裝率和分段完整性，加強涂裝生產(chǎn)的動態(tài)管理，通過環(huán)保型的涂裝工藝、涂裝設施的應用，以及跟蹤補涂等措施，實現(xiàn)環(huán)保型涂裝作業(yè)的目標。

4.3.2 合理選擇涂料，優(yōu)化施工工藝

采用高性能專用涂料，減少熱加工區(qū)域的涂膜損傷，以提高保護效果和生產(chǎn)效率：采用長效型車間底漆，減少分段制造期間的銹蝕；采用厚膜型涂料，減少涂裝次數(shù)；采用低表面處理涂料，選擇合理的除銹等級；采用萬能型底漆，減少涂料品種，簡化工序，提高工時效率。

4.3.3 推進標準化和計算機輔助管理

以殼舾涂一體化為目標，完善涂裝設計、施工、質(zhì)量管理、物料管理等標準，嚴格按涂裝作業(yè)計劃和標準要求施工作業(yè)。同時廣泛應用計算機輔助涂裝生產(chǎn)管理，特別是計算機輔助涂裝工程動態(tài)管理，提高工時利用率，降低物料消耗。

4.3.4 推廣移動式涂裝系統(tǒng)和環(huán)保型分段涂裝房

移動式涂裝系統(tǒng)，以模塊化設計為指導思想，以輕鋼彩板結(jié)構(gòu)為主體，輔以各類專用系列接扣件、鋼架件以及多種專用緊固件。涂裝系統(tǒng)裝置，可根據(jù)工程需要的容積在指定地點按要求快速搭建。工程一旦完工，又可方便地拆卸并運至下一個工程所在地再行搭建， 繼續(xù)涂裝施工。

移動式涂裝系統(tǒng)，設有各種標準的設備接口模塊，主要有進氣管道模塊、除塵設備接口模塊、除漆霧接口模塊、噴砂設備接口模塊、吸砂設備接口模塊、溫濕度控制設備接口模塊、傳感系統(tǒng)接口模塊、動力設備接口模塊等。

環(huán)保型分段涂裝房內(nèi)的空氣溫度和濕度可自動控制，為船體分段涂裝提供適宜的環(huán)境條件，全天候作業(yè)。同時，采用粉塵和漆霧分離技術(shù)，有效控制有機溶劑排放，實現(xiàn)環(huán)保型的分段涂裝。

4.3.5 室內(nèi)造船

受技術(shù)和資金等因素的限制，目前分段建造，尤其是曲面分段建造仍然以手工電弧焊為主，而且大多數(shù)在露天平臺上施工，施工過程中的弧光、煙塵是影響環(huán)境的主要因素。隨著國家對環(huán)境的生態(tài)要求越來越高，這就要求我們改變傳統(tǒng)的露天作業(yè)方式，建立擴大室內(nèi)分段建造比例，最大限度地減少露天焊接作業(yè)量，使焊接盡可能控制在室內(nèi)，并通過空氣循環(huán)處理系統(tǒng)凈化焊接煙塵， 把對環(huán)境的不良影響在室內(nèi)消除掉。

此外，為了更快地推進綠色船舶的發(fā)展進程，國際海事組織（IMO）、歐盟以及其它一些國家也都紛紛出臺各種規(guī)范、標準，從制度上確保全球海洋環(huán)境或區(qū)域海洋環(huán)境盡可能地免受污染。因此，綠色船舶在設計、建造、營運以及后期的報廢拆解過程中都要嚴格地遵守各項規(guī)范、標準的要求，同時還須密切關(guān)注未來將要頒布、執(zhí)行的各項規(guī)范、標準。

5 結(jié)束語

綠色船舶是船舶工業(yè)發(fā)展的大趨勢，綠色船舶的設計與制造技術(shù)，能夠成為貫徹國家“節(jié)能減排”方針的重要措施，也將為全面提高我國船舶工業(yè)的國際競爭力，為船舶工業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供重要的推力。

參考文獻：

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[3] 王世明. 綠色船舶的現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J]. 中國造船， 2008.10

篇2

一、當前我國工程機械的設計與制造的現(xiàn)狀和特點

1、我國雖然是發(fā)展中國家，但是我國的經(jīng)濟發(fā)展速度非?？?，當前我國的工程機械銷售量和銷售額已經(jīng)遠遠超越美國、日本、德國位居世界第一位。工程機械的飛速發(fā)展不是一朝一夕就能實現(xiàn)的，我國在重工業(yè)發(fā)展行業(yè)投入大量了人力物力和財力才使工程機械行業(yè)獲得今天的成就。另外，我國的工程機械自給率也從“十五”期間的70%左右，提高到80%以上，我國已經(jīng)不是當初那個僅僅靠借鑒其他國家技術(shù)來進行制造工程機械的中國了，我國已經(jīng)開始了自主的研發(fā)與創(chuàng)造，成為了真正的世界工程機械制造大國。

2、綠色設計和綠色制造是當前任何一個行業(yè)都在學習和考慮的全新開發(fā)理念。新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)造將帶來更高的經(jīng)濟效益。那么什么是綠色設計和制造呢？就是指該產(chǎn)品從設計、制造、包裝、使用到報廢處理的整個產(chǎn)品生命周期中，能夠?qū)Νh(huán)境的負面影響最小，與此同時還能保證獲得最佳的經(jīng)濟效益，保障企業(yè)的經(jīng)濟效益和效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化。主要特點有：

（1）工程機械的綠色設計。綠色設計具體就是指在機械的設計之初就充分考慮產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)（比如機械產(chǎn)品的可回收性、可維護性、循環(huán)利用性等）。綠色設計的方法是非常復雜的，工程機械的設計制造者需要擁有非常強烈的綠色設計理念以及制造技術(shù)，同時還要充分考慮到產(chǎn)品被使用全過程的所有可能發(fā)生的意外事件，其中包括工程機械產(chǎn)品使用過程中的質(zhì)量問題以及用戶要求等。

（2）在進行工程機械制造時，使用綠色環(huán)保的制造材料。當前社會越來越多的行業(yè)已經(jīng)加入到了開發(fā)和制造綠色健康環(huán)保的產(chǎn)品行列中，那么工程機械制造行業(yè)自然也不能落后于其他產(chǎn)業(yè)。綠色環(huán)保材料主要是指在進行機械制造時選用無污染易回收的綠色可循環(huán)利用的環(huán)保材料。但是還要注意在進行工程機械綠色制造的材料選擇時要確保經(jīng)濟效益與工程機械制造的質(zhì)量相協(xié)調(diào)。

（3）后期工程機械的廢物回收以及綠色環(huán)保處理。科學合理的廢物回收再利用能夠大大降低廢棄物對環(huán)境的污染，有效促進工程機械產(chǎn)業(yè)的綠色健康發(fā)展，為社會帶來更大的經(jīng)濟利益。

二、工程機械的綠色設計與制造的重要性

1、工程機械在制造產(chǎn)品的過程中，會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢液以及固體廢氣物等污染物。另外，隨著當前人們環(huán)境保護意識的提高以及對生活水平的要求也逐漸提高，不環(huán)保的工程機械制造模式已經(jīng)不能滿足人們對生活環(huán)境的要求了，這也就使整個工程機械行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，只有相關(guān)工程機械的設計和制造者能夠積極研發(fā)符合環(huán)保要求的低污染綠色工程機械，采取相應的綠色設計和制造，才能更好更快的適應社會發(fā)展的要求，促進企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益共同提高的健康環(huán)保模式逐漸遍布整個工程機械制造行。

2、超低消耗的綠色設計：只有從根本上找到解決方法，才能大大減少原材料的消耗，。因此，工程機械行業(yè)應當聘請秉承綠色設計和制造理念的設計者對工程機械進行綠色設計和監(jiān)督制造。并且由相關(guān)工程機械制造企業(yè)提供所需的綠色環(huán)保材料，進一步大大降低對不環(huán)保材料的使用。與此同時，也應當積極推廣減少資源消耗的綠色技術(shù)。當前的環(huán)境污染源正在逐步增多，工業(yè)廢氣廢棄物的排放等都使環(huán)境受到日益嚴重的破壞，綠色材料的使用能夠大大減少廢棄物，綠色材料在工程機械制造過程中也不會產(chǎn)生大量的廢氣廢液等的排放，非常有利于生態(tài)環(huán)境的改善和產(chǎn)品的回收利用。

三、如何更加高效的進行工程機械的綠色設計與制造

1、在工程機械的設計方面進行全新理念的可循環(huán)利用的綠色設計方案，將工程機械產(chǎn)品的后期市場開發(fā)出最大的潛力，大大提高產(chǎn)品的使用效益。工程機械的綠色設計是非常復雜的。工程機械的綠色設計還應當一步一步通過實際操作應用到真正的工程機械制造中，并且將工程機械的功能發(fā)揮到最大程度，同時還要保障工程機械高效的環(huán)保效益。

2、在綠色設計的基礎(chǔ)上大大提高綠色制造的技術(shù)。工程機械的綠色設計也就是無污染、可循環(huán)的生態(tài)設計，只有最大程度上的保證整體設計能夠使產(chǎn)品在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上進行運行，并且也能保證達到和滿足人們對工程機械的需求就可以，這樣就已經(jīng)達到了工程機械的綠色設計理念。另外，還應當實施以緩解甚至解決環(huán)境問題的創(chuàng)新式設計，當前越來越多的產(chǎn)品已經(jīng)意識到在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上進行研發(fā)和制造新產(chǎn)品，與此同時也還能將產(chǎn)品的經(jīng)濟效益達到最大，這種全新的工程機械的綠色設計方法是當前綠色設計者所想要達成的目標。綠色設計是工程機械綠色制造的核心，當前我國的工程機械在綠色設計方面的主要內(nèi)容：在進行工程機械的設計時，根據(jù)綠色環(huán)保的理念進行設計，并且要明確在即將進行的產(chǎn)品制造中所指定需要的綠色材料和制造材料。另外，如果企業(yè)條件比較優(yōu)越，可以使用自我研發(fā)的綠色健康材料進行工程機械的制造，企業(yè)可以自己設計和研發(fā)綠色健康的工程機械制造所需的零部件以及相關(guān)設備，這樣能夠最大程度上保證工程機械的綠色環(huán)保功能正常運行和實施，其中，在進行綠色健康零部件的制造和實施中，也應當采用節(jié)能、節(jié)水、省料等的最優(yōu)化綠色環(huán)保產(chǎn)品。

3、對工程機械進行綠色包裝和后期的綠色維護以及回收處理。綠色環(huán)保的包裝能夠有效吸引消費者的眼球，當前人們的生活水平越來越高，更加追求健康環(huán)保，因此，綠色環(huán)保的包裝能夠擁有更多的消費者。另外，工程機械產(chǎn)品的后期維修是非常重要的環(huán)節(jié)，如果不能正確及時的處理，就會給環(huán)境帶來負面影響，只有通過正確的方式及時進行后期的工程機械的管理和維修，才能有效提高工程機械的使用壽命，并且大大提高產(chǎn)品的使用效率。

四、總結(jié)

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關(guān)鍵詞：綠色理念；機械設計；機械制造；應用分析

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

分析我國經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，“綠色環(huán)?！?、“節(jié)能”是我們必然的選擇，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一、有效策略，目前綠色理念已經(jīng)滲入到各行各業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。機械制造業(yè)是我國工業(yè)發(fā)展的重要標志，從某種程度上而言，機械制造的水平代表了一個國家、地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平以及科學技術(shù)水平，在我國的經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位。綠色理念設計是一種全新的發(fā)展戰(zhàn)略，符合當前時代的發(fā)展需求以及人們的生活要求，傳統(tǒng)的機械設計制造并沒有融入環(huán)保意識，不僅造成資源的嚴重浪費，后期加工廢品也并未得到正確的處理，極大的破壞了自然環(huán)境，也極大的限制了機械制造業(yè)的長久、健康發(fā)展，因此在機械設計制造中注入綠色設計這一全新元素，顯得非常重要，也非常必要。

1 綠色理念設計的基本概念以及內(nèi)容

機械設計是機械生產(chǎn)的第一步，機械設計水平直接決定機械性能，其主要是結(jié)合機械產(chǎn)品的使用要求，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零件材料、零件形狀、零件大小、運作原理、運行方式、能量傳遞等各方面內(nèi)容進行分析和精密的計算，進而設計出符合使用要求的機械產(chǎn)品。綠色設計理念貫穿于產(chǎn)品生命周期的全過程，在考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本以及開發(fā)周期等問題的同時，充分考慮設計產(chǎn)品對資源以及環(huán)境的影響，以產(chǎn)品的可循環(huán)使用為導向優(yōu)化產(chǎn)品設計的各方面因素，最大限度的降低產(chǎn)品及其制造過程中消耗資源總量以及對環(huán)境的危害程度。綠色設計主要將產(chǎn)品的設計眼光投放在未來的可持續(xù)發(fā)展上，將綠色產(chǎn)品設計的要求作為設計約束條件，提倡無廢物、可回收的產(chǎn)品設計技術(shù)。綠色設計的核心內(nèi)容是減少環(huán)境污染，降低能源消耗，實現(xiàn)產(chǎn)品以及零部件的回收以及循環(huán)利用，降低機械的更換頻率，大體可概括為“Reduce（減少）”、“Recycle（循環(huán)）”以及“Reuse（重新利用）”--3R理念。

2 基于綠色理念的機械設計制造的重要性

近年來，我國機械制造業(yè)對于綠色機械設計的研究內(nèi)容比較多，研究的深度和廣度也不斷拓寬，很多人將綠色機械設計也稱為“生態(tài)設計”、“自然環(huán)境設計”、“環(huán)境意識設計”等。和傳統(tǒng)的機械設計制造理念相比，在產(chǎn)品的設計與開發(fā)過程中，傳統(tǒng)的機械設計制造首先立足于市場需求分析，根據(jù)市場需求設計產(chǎn)品的使用功能、使用壽命等基本屬性，并且需求反復的修改，往往會導致設計過程以及產(chǎn)品制造周期延長，生產(chǎn)后不易拆卸，產(chǎn)品以及回收難度較大，部分產(chǎn)品在報廢之后，可能無法回收，造成資源大量浪費以及環(huán)境污染。綠色設計的重要性主要表現(xiàn)在可節(jié)省原材料，減少能源消耗，減少使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放，進而保護自然生態(tài)環(huán)境。更加符合可持續(xù)發(fā)展要求主題，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟價值以及社會價值。

3 綠色理念在機械設計中的具體應用分析

3.1 綠色設計方案

目前比較常用的綠色理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種，生命周期設計主要是基于環(huán)境保護、機械產(chǎn)品的成本需求以及產(chǎn)品性能等方面考慮，包括產(chǎn)品的回收、再利用成本、產(chǎn)品代替以及污染物的處理等問題；可拆卸性設計主要是在保證產(chǎn)品功能不受影響的前提下，進行有規(guī)律拆卸，主要針對產(chǎn)品的再利用設計以便產(chǎn)品生產(chǎn)后期的維護；模塊化設計主要是考慮產(chǎn)品的功能以及模塊，通過產(chǎn)品模塊的重新組合從而形成新的系統(tǒng)，既可以實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全綠色機械設計數(shù)據(jù)庫，設計人員可將機械設計制造過程中用到的數(shù)據(jù)以及需要的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化儲存，以便日后查詢以及綠色設計的理論基礎(chǔ)。

3.2 綠色機械設計制造中的材料選擇

材料是綠色設計的主要內(nèi)容，在機械設計制造過程中應首選環(huán)保、健康的制造材料，綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經(jīng)濟性和安全性，分析材料對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的機械制造產(chǎn)品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質(zhì)構(gòu)成，產(chǎn)品在使用報廢后，回收利用率低，對環(huán)境有極大的損害，為了實現(xiàn)綠色機械制造工藝，應從源頭開始抓起，慎重選擇機械制造材料。機械設計的綠色選材應選擇能夠滿足產(chǎn)品需求的基本性能，保證材料的可用性，選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料，避免選擇有毒材料。其次應加強綠色材料的管理工作，認真審核材料的性能、根據(jù)不同的材料進行分類管理并加以標注，在材料投入實際生產(chǎn)后應實現(xiàn)材料的動態(tài)管理，及時回收和有效利用設計中產(chǎn)生的副產(chǎn)品以及廢棄物。

4 綠色機械設計實現(xiàn)的基本要求

在機械設計制造中，若想要真正實現(xiàn)綠色理念設計，需要國家政策的支持、產(chǎn)品設計人才以及先進的設計技術(shù)，人才是實現(xiàn)綠色設計的核心力量，首先應加強對機械設計人才的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)的對象應該是高中職院校中機械設計專業(yè)的學生，加強綠色理念設計的概念，讓他們重視綠色設計。其次，國家應制定相關(guān)的綠色機械產(chǎn)品支持政策，加強社會以及廣大群眾對機械產(chǎn)品設計的監(jiān)督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發(fā)達國家先進的技術(shù)，積極實現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，盡量優(yōu)化設計方案。

綜上所述，綠色理念是一種符合當前經(jīng)濟社會發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略，可以實現(xiàn)機械制造產(chǎn)品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高機械機械產(chǎn)品的經(jīng)濟價值以及社會價值，推動我國可持續(xù)發(fā)展觀的實施路徑，是未來世界發(fā)展的主流。

參考文獻

[1]張生泉.機械產(chǎn)品綠色設計與制造技術(shù)[J].中國科技縱橫，20I2（9）：288-288.

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關(guān)鍵詞：綠色理念；機械設計制造；綠色發(fā)展

一、綠色理念闡述

在黨的十八屆五中全會上，提出了創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的“五大發(fā)展理念”綠色發(fā)展是其中的重要內(nèi)容，也是十三五時期的基本理念之一。綠色理念就是以節(jié)約資源和保護環(huán)境為宗旨的設計理念，強調(diào)以人為本，走可持續(xù)發(fā)展道路，注重自然生態(tài)的保護。

二、機械設計制造綠色理念的優(yōu)勢分析

綠色機械設計和制造理念相對于傳統(tǒng)機械設計制造理念來說具有很大的優(yōu)勢，并且目前我國正在加大對綠色機械設計制造的研究，在某種程度上可以理解為自然生態(tài)設計、綠色環(huán)境意識設計等，目的在于對自然資源進行循環(huán)利用，減少對環(huán)境造成的負面影響，機械產(chǎn)品能夠滿足可回收、再利用的目的，這也是綠色機械設計理念提出的最新要求。

傳統(tǒng)機械設計制造都是以產(chǎn)品性能、勖為基準，在產(chǎn)品設計制造過程中首先需要考慮市場需求，然后再制定設計方案，并進行反復修改和完善，最終實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)，但是這一設計理念不僅造成設計制造周期家常，同時也加大了產(chǎn)品生產(chǎn)裝卸的難度，有些產(chǎn)品報廢后還不能回收，大量資源和能源也被迫浪費，污染了周圍環(huán)境。

與傳統(tǒng)機械設計制造相比，綠色機械設計制造理念優(yōu)勢在于綜合考慮自然環(huán)境保護性、原材料合理選擇性等，不僅發(fā)揮傳統(tǒng)設計理念中的優(yōu)勢，還能夠降低原材料的損耗、提高資源的可利用率，滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。

三、綠色理念在機械設計制造中應用的重要性

詳細來說，綠色理念在機械設計制造中應用的重要性主要包括：

第一，提升機械設計制造的環(huán)保性。如果機械設計制造沒有充分重視環(huán)境保護問題，那么生產(chǎn)的產(chǎn)品必然會造成環(huán)境污染。雖然我國科技水平發(fā)展比較迅速，但是與預期相比還有一定差距，部分機械設計制造行業(yè)在生產(chǎn)過程中仍然采用傳統(tǒng)的方式，單純追求經(jīng)濟利益，造成環(huán)境污染、資源浪費的該問題。將綠色理念融入到機械設計制造領(lǐng)域能夠綜合全面考慮環(huán)境污染問題，將可能產(chǎn)生環(huán)境污染的因素排除，提升機械設計制造的環(huán)保性。

第二，提高廢棄綠色機械產(chǎn)品的可回收率。機械產(chǎn)品日益成為人們生活不可或缺的物品，但是隨著機械制造技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品換代也在不斷提升，導致廢棄產(chǎn)品量與日俱增，嚴重影響生態(tài)環(huán)境，如果機械產(chǎn)品采用傳統(tǒng)方式進行設計和制造，那么廢棄品再利用率比較低，但是在綠色理念背景下，機械設計制造產(chǎn)生的廢棄產(chǎn)品能夠進行二次回收，環(huán)境污染也比較少，實現(xiàn)資源二次利用，降低了廢棄機械產(chǎn)品對環(huán)境的危害。

四、綠色理念在機械設計制造中的應用對策

通過以上分析我們能夠認識到綠色理念融入到機械設計制造中發(fā)揮著巨大的作用，本文認為更好將這一理念運用于機械設計制造中的對策主要包括：

（一）設計方案中應用綠色理念

在機械綠色設計制造中，可拆卸性設計、模塊化設計和生命周期設計是目前比較常見的設計技術(shù)?？刹鹦缎栽O計優(yōu)勢在于后期產(chǎn)品維護方面，可以通過拆卸來提升產(chǎn)品后期維護的便利性，但是前提條件是產(chǎn)品可以正常使用。模塊化設計優(yōu)勢在于將產(chǎn)品分為多個模塊，并形成一個新的系統(tǒng)，不同模塊擁有不同的功能，每個零件在產(chǎn)品廢棄后都可以再利用，并且每個零件都可以隨時更換來提升產(chǎn)品性能。生命周期設計是綜合考慮各方面因素，延長產(chǎn)品的生命周期來完成設計，可以根據(jù)產(chǎn)品特點選擇最為適宜的綠色方案，降低產(chǎn)品污染，提升材料可利用率。

（二）選擇使用綠色環(huán)保的制造材料

綠色理念融入到機械設計制造方面首先需要考慮材料的選擇，確保其綠色環(huán)保，同時還要對材料的安全性、經(jīng)濟學、相容性等進行考慮。傳統(tǒng)機械制造使用的貢等化學物質(zhì)會污染環(huán)境，材料可回收率也比較低，所以綠色機械設計制造應該提高材料選擇的合理性、科學性，從設計源頭應用綠色理念。首先需要考慮材料的實用性，滿足制造產(chǎn)品的性能，比如材料是否抗沖擊、耐高溫等，不能選擇對人體有傷害的原材料；其次需要采用有效措施加強對綠色材料的科學管理，進行合理科學分類并管理，嚴格審核材料的性能，加強對生產(chǎn)過后產(chǎn)生的廢棄品進行合理回收，最大限度提高原材料的使用價值。

（三）提高綠色理念配套措施的應用

在機械設計過程中，應該將綠色理念融入到每個參與機械設計制造的個體，加強設計理念的推動作用，提升從業(yè)人員的整體素質(zhì)。另外一方面，國家政策支持是行業(yè)發(fā)展的重大動力，所以應該制定一系列可持續(xù)發(fā)展制度，提倡綠色設計理念，加強社會監(jiān)督作用，增強制造業(yè)透明度。科技是社會發(fā)展的第一生產(chǎn)力，也是機械設計制造的重要推動力，所以需要提高科技創(chuàng)新力，有效使用先進技術(shù)，實現(xiàn)機械設計制造的綠色和可持續(xù)發(fā)展。

（四）加強綠色產(chǎn)品設計

在產(chǎn)品設計過程中應該注重產(chǎn)品的環(huán)境屬性，包括可持續(xù)性、可循環(huán)使用性、可維護性等，將綠色設計作為產(chǎn)品設計的主要目標，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低資源效率、減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品及相關(guān)零部件的重復使用率。在機械設計過程中應該對設計者提出更高要求，保證設計方案能夠滿足廣大消費者的實際需求。在產(chǎn)品可拆卸性設計方面，機械產(chǎn)品是由多個部分共同組合而成，保證產(chǎn)品相關(guān)零件可以順利拆卸，零部件不會受到任何損壞，提高材料的利用價值。可回收性也是綠色設計理念中的重要內(nèi)容，設計者應該充分考慮資源的使用，保證產(chǎn)品在廢棄后不會對環(huán)境造成嚴重污染。

（五）實施綠色機械設計制造的措施

綠色機械設計制造最終還是需要人才和技術(shù)的支持，我國應該加強綠色機械教育建設，提供相應配套措施推動其發(fā)展。比如可以在高校中增加綠色機械課程，吸引更多人才加入到綠色產(chǎn)品設計和制造中。另外一方面，企業(yè)也是綠色機械設計制造的重要推動力量，所以應該鼓勵廣大企業(yè)引入綠色理念，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，從社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益等層面綜合考慮設計理念。

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關(guān)鍵詞：機械制造 綠色制造 綠色設計 綠色產(chǎn)品

引 言

機械制造業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱和核心產(chǎn)業(yè)，其行業(yè)發(fā)展對我國國民經(jīng)濟及社會的發(fā)展都發(fā)揮著重要的推動作用。但是，在推動經(jīng)濟發(fā)展的同時，也造成了環(huán)境的污染和破壞。在20世紀，人類社會生產(chǎn)力以前所未有的速度迅猛發(fā)展，與此同時，地球的生態(tài)環(huán)境也在以前所未有的速度急劇惡化。物質(zhì)文明的發(fā)展所帶來的損害，令人們反省過去漠視環(huán)境的保護的后果，從宏觀到微觀，環(huán)境保護意識已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)、生活、生存的方方面面。此外，隨著人類社會的發(fā)展和進步， 經(jīng)濟、資源、市場、政治及軍事等方面的激烈競爭，使得人們對自然資源的利用極盡所能。人們在越來越充分地利用自然的同時，其實也給人類生命和財產(chǎn)的安全， 生產(chǎn)、生活必不可少的自然資源，造成了越來越多而且越來越嚴重的隱患。近年來，運輸工具與機械設備（如汽車、飛機、列車、船舶等）日益向大型、重載和高速方面發(fā)展，消耗與使用了大量的原材料與能源。

在此背景下，綠色理念正是為了防范制造業(yè)發(fā)展所帶來的負面影響而全面實施的新的發(fā)展戰(zhàn)略理念。在綠色理念的貫穿下，開發(fā)及應用機械制造技術(shù)成為機械制造行業(yè)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。已經(jīng)頒布實施的ISO9000 系列國際質(zhì)量標準和ISO14000 國際環(huán)保標準為制造業(yè)提出了一個新的課題，就是快速實現(xiàn)制造的綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程（綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理）生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響，同時原材料和能源的利用效率能達到最高。制造實質(zhì)上是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)的體現(xiàn)，也是未來制造業(yè)自動化系統(tǒng)必須考慮的重要問題。

一、綠色制造的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國外發(fā)展

綠色制造相關(guān)內(nèi)容最早可追溯到20世紀30年代，但直到1996年才由美國制造工程師學會（SME）在其發(fā)表的關(guān)于綠色制造的專門藍皮書中比較系統(tǒng)地提出綠色制造的概念、內(nèi)涵和基本內(nèi)容。1998年SME 在國際互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)表了綠色制造的發(fā)展趨勢的網(wǎng)上主題報告，對綠色制造的重要性和相關(guān)問題作了進一步的介紹。

近年來，西方國家綠色制造及其相關(guān)問題的研究相當活躍，尤其是在美國、加拿大、德國等發(fā)達國家。在美國，包括國家重點實驗室和國家研究中心，以及著名的麻省理工學院和加州大學，綠色制造研究規(guī)模龐大?？位仿〈髮W的綠色設計研究所從事綠色設計、管理、制造、法規(guī)制定等的研究和教育工作， 并與政府、企業(yè)、基金會等廣泛合作。加州大學伯克利分校不僅設立了關(guān)于環(huán)境意識設計和制造的研究機構(gòu)，而且還在國際互聯(lián)網(wǎng)上建立了可系統(tǒng)查詢的綠色制造專門網(wǎng)頁。許多企業(yè)也進行了大量研究。1996年在美國SME 學會召開的綠色制造研究圓桌會議上，來自企業(yè)界的代表占大多數(shù)。美國AT&T公司還在企業(yè)技術(shù)學報上發(fā)表了許多有關(guān)綠色制造的研究論文。美國國家科學基金會也對綠色制造研究高度重視。如美國國家科學基金會1999年資助課題報告會所資助的與綠色制造相關(guān)的研究課題多達十余項。加拿大Windsor 大學建立了環(huán)境意識設計和制造實驗室（ ECDM Lab）和基于網(wǎng)上信息庫，出版《國際環(huán)境意識設計與制造雜志》，對環(huán)境意識制造中的環(huán)境性設計、生命周期分析等進行了深入研究。在歐洲，國際生產(chǎn)工程學會CIRP 近幾年每年均有許多論文對綠色制造相關(guān)問題進行研究。英國可持續(xù)中心（The Center for Sustainable Design） 對生態(tài)設計、可持續(xù)性產(chǎn)品設計等進行了集中研究，并出版《可持續(xù)生產(chǎn)設計雜志》?？傊G色制造的研究己在全世界迅速展開。特別是近年來國際標準化組織ISO的環(huán)境管理體系ISO14000系列標準，大大推動了綠色制造的迅速發(fā)展。

（二）國內(nèi)發(fā)展

目前，我國的機械制造業(yè)大多采用的還是高投入的粗放型發(fā)展模式，資源和能源消耗大，效率低，“三廢”排放量大，環(huán)境污染嚴重。在各類產(chǎn)品的加工過程中，所產(chǎn)生的各類污染物相當驚人。另外，傳統(tǒng)制造業(yè)一般是純粹從經(jīng)濟效益的角度去實施制造過程的，在設計產(chǎn)品時著力考慮產(chǎn)品的功能與品質(zhì)，制造產(chǎn)品時片面追求高效益和低成本，注重的是如何以最低的成本高效率地產(chǎn)出產(chǎn)品，加上不斷涌現(xiàn)的新穎高效的先進制造技術(shù)，推動了制造業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期不斷縮短，加速了材料的消耗和工藝裝備的淘汰；同時也產(chǎn)生了更多的廢棄物，從而使人類賴以生存的環(huán)境不堪重負，嚴重制約了社會經(jīng)濟及人類文明的可持續(xù)發(fā)展。

我國近年來在綠色制造及相關(guān)領(lǐng)域也進行了大量的研究。國家自然科學基金和國家863 計劃/ CIMS 主題均支持了一定數(shù)量的綠色制造研究課題，并己取得了一定研究成果。國內(nèi)一些高校和科研機構(gòu)對綠色制造的理論體系、專題技術(shù)等進行了大量的研究。1996 年成立了國家環(huán)?？偩秩A夏環(huán)境管理體系審核中心， 專門負責IS014000 系列標準在我國的實施。ISO14000 環(huán)境管理體系標準己引起了我國眾多企業(yè)的高度重視，至今己有包括廈門ABB 開關(guān)有限公司、青島海爾電冰箱股份有限公司等多家企業(yè)獲得ISO14000 標準認證。

二、 綠色設計

研究表明，產(chǎn)品性能70%～80%是在設計階段形成的，而設計本身的成本，僅為產(chǎn)品總成本的10%。產(chǎn)品的設計階段造成的對生態(tài)環(huán)境的破壞程度，遠遠大于由設計過程本身所造成的對生態(tài)環(huán)境的破壞。因此只有在設計的初期階段，按照綠色產(chǎn)品的特點規(guī)劃、設計產(chǎn)品、即進行綠色設計，才能保證產(chǎn)品最終的“綠色”。因此，要想從根本上解決問題，只有從設計階段著手，才能最終實現(xiàn)從粗放型向集約型的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)國民經(jīng)濟持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展。

在傳統(tǒng)設計過程中，設計人員主要是根據(jù)產(chǎn)品的性能、品質(zhì)和成本要求等指標進行設計，對產(chǎn)品的維護性、拆卸性、回收性、淘汰廢棄產(chǎn)品的處理及處置，以及對生態(tài)環(huán)境考慮得較少，甚至根本就不考慮。這樣生產(chǎn)出來得產(chǎn)品，會影響人類的生活品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境，造成資源和能源的大量浪費，影響其發(fā)展的持續(xù)性。

綠色設計是這樣一種設計，即在產(chǎn)品的整個壽命周期內(nèi)（ 設計、制造、運輸、銷售、使用或消費、廢棄處理），著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性（自然資源的利用、對環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復利用性等），并將其作為設計目標， 在滿足環(huán)境目標要求的同時，并行地考慮并保證產(chǎn)品應有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等。簡言之，綠色設計是指以高效利用資源和能源獲得綠色產(chǎn)品為目的的設計。

綠色設計是綠色制造中的關(guān)鍵技術(shù)，綠色設計的一個重要趨勢就是與并行工程結(jié)合， 形成一種新的產(chǎn)品設計和開發(fā)模式——綠色并行工程。綠色并行工程又稱為綠色并行設計， 是現(xiàn)代綠色產(chǎn)品設計和開發(fā)的新模式。它是一個系統(tǒng)方法，以集成的、并行的方式設計產(chǎn)品及其生命周期全過程，力求使產(chǎn)品開發(fā)人員在設計開始就考慮到產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素， 如質(zhì)量、成本、用戶要求、環(huán)境影響、資源消耗狀況等。

綠色產(chǎn)品設計，主要涉及以下方面的內(nèi)容：

（1）環(huán)境保護。主要考慮產(chǎn)品生命周期內(nèi)對環(huán)境所產(chǎn)生的影響。

（2）工作條件。在產(chǎn)品的設計階段考慮產(chǎn)品在制造、使用和廢棄/回收再生過程中諸如噪音、振動、熱、化學物質(zhì)以及點輻射等對人的健康的損害。

（3）資源優(yōu)化。不僅研究在制造過程中物資和能量的有效利用，還要研究在銷售、使用和廢棄/回收再生過程中物資和能量的有效利用。

（4）產(chǎn)品成本。在產(chǎn)品成本核算的過程中，不僅要考慮設計、制造和銷售成本的核算，還有考慮包括使用和廢棄/回收再生過程中用戶和社會所承擔的成本。

三、綠色制造流程

（一） 綠色制造工藝技術(shù)

綠色制造工藝技術(shù)是以傳統(tǒng)工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合環(huán)境科學、材料科學、能源科學、控制技術(shù)等新技術(shù)的先進制造工藝技術(shù)。從節(jié)約資源的工藝技術(shù)方面來說， 在機械加工中， 綠色制造工藝技術(shù)主要應用在少無切屑加工技術(shù)、干式加工技術(shù)、新型特種加工技術(shù)3個方面。

1、干式加工

干切削加工方法有很多種，如干車削、干銑削、干鉆削、干式螺紋加工、干式齒輪加工等。干式加工就是在加工過程中不用冷卻液的加工工藝。這種工藝方法從原理上講并不新。且已在生產(chǎn)中有較長時間的應用（如鑄鐵的干銑削等），但其內(nèi)涵卻與以往有很大不同。因為這里的干式加工已不僅局限于鑄鐵材料的加工。而是力圖在所有材料加工及所有加工方法中均采用干式加工。就目

前來看，干式加工范圍還較為有限，但其研究和應用已成為加工領(lǐng)域的一個新熱點。近年來.美國在制造業(yè)廣泛采用了干式加工。在歐洲已有一半的企業(yè)采用了干切削加工技術(shù)，尤其在德國，應用更為廣泛。準干式加工或最少切削液切削加工是一種介于濕式加工與干式加工之間的加工技術(shù)。準干式加工是將壓縮空氣和少量切削液混合氣化后噴射到加工區(qū)，對刀具與工件之間進行的加工部位進行。它所使用的切削液很少，約占濕加工的六萬分之一，但其效果卻十分明顯。它彌補了完全干式加工應用范圍的局限性和完全濕式加工的諸多不足，結(jié)合了兩者的優(yōu)點.既滿足了加工的要求，又使與切削液有關(guān)的費用降至最低.并可取得與完全干式加工相同的效果。準干式切削技術(shù)只要使用適當，刀具、工件和切削必然是干燥的，因而可避免切削液的處理過程。

2、刀具技術(shù)

干式加工對刀具材料要求很高，它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性，良好的耐磨性耐熱沖擊和抗粘結(jié)性，現(xiàn)在立方氮化硼、聚晶金剛石、超細晶粒硬質(zhì)合金等超硬材料已經(jīng)廣泛應用于干切削。經(jīng)研究表明，高速鋼和硬質(zhì)合金經(jīng)過PVD涂層處理后也可以用于干切削。在對刀具的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)設計時。要滿足干切削對斷屑和排屑的要求。對韌性材料的加工來說，斷屑是很關(guān)鍵的，目前車刀三維曲面斷屑槽方面的設計制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟，可針對不同的工件材料和切削用量很快設計出相應的斷屑槽結(jié)構(gòu)與尺寸，并能大大提高切屑折斷能力和對切屑流動方向的控制能力。

3、機床技術(shù)

干式加工在切削區(qū)域會產(chǎn)生大量的切削熱，如果不及時散熱，會使機床受熱不均而產(chǎn)生熱變形，這個熱變形就成為影響工件加工精度的一個重要因素。因此機床應配置循環(huán)冷卻系統(tǒng)，帶走切削熱量，并在結(jié)構(gòu)上有良好的隔熱措施。實驗表明，干式切削理想的條件應該是在高速切削條件下進行.這樣可以減少傳到工件、刀具和機床上的熱量。干切削時產(chǎn)生的切屑是干燥的。這樣可以盡可能地將干切削機床設計成立軸和傾斜式床身。工作臺上的傾斜蓋板用絕熱材料制成.在機床上配置過濾系統(tǒng)排出灰塵.對機床主要部位進行隔離。

（二）實現(xiàn)綠色機械加工的主要途徑

1、 網(wǎng)絡化

制造的網(wǎng)絡化， 特別是基于Internet/ Intranet 的制造已成為重要的發(fā)展趨勢。作為機械制造重要基礎(chǔ)的綠色機械加工也需要大力推進網(wǎng)絡化。通過企業(yè)局域網(wǎng)將各個分散的加工中心、數(shù)控設備等聯(lián)接起來， 可便于機械加工控制中心對整個加工進程進行總體監(jiān)控， 同時還可與企業(yè)中的工程設計系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等各子系統(tǒng)實現(xiàn)集成， 便于優(yōu)化決策。

2、 信息化

綠色機械加工的追求目標是實現(xiàn)整體最優(yōu)化加工， 即從系統(tǒng)的觀點出發(fā)， 全面考慮企業(yè)和整個社會的綜合成本， 綜合分析不同的材料、零部件、設備等加工因素， 優(yōu)化選擇冷卻方式、冷卻介質(zhì)及用量、加工參數(shù)等， 確定最合理的加工方案， 以實現(xiàn)加工時間少、生產(chǎn)效益高、環(huán)境污染小、綜合成本低的目標。信息化是實施綠色機械加工的關(guān)鍵要素及有效手段。為實現(xiàn)整體最優(yōu)化加工， 需要建立加工設備、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、環(huán)境、能源等相關(guān)資料的機械加工數(shù)據(jù)庫， 采用有限元法、神經(jīng)網(wǎng)絡、人工智能等先進技術(shù)對各種綠色機械加工方法（ 如高速切削、干切削、硬切削、MQL 等） 進行建模、仿真、虛擬加工和決策， 并通過Intranet 與企業(yè)的其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)互聯(lián)共享， 實現(xiàn)并行設計與生產(chǎn)。

3、柔性化

現(xiàn)代生產(chǎn)方式已由大批量、單一品種生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨?、多品種生產(chǎn)， 要求生產(chǎn)企業(yè)能夠根據(jù)市場變化作出敏捷反應， 快速適應市場需求。綠色機械加工的柔性包括機器柔性、工藝柔性、運行柔性和擴展柔性。加工系統(tǒng)應能實現(xiàn)快速重構(gòu)， 對新產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)品更新?lián)Q代具有快速響應能力， 以最小成本和最短時間適應加工任務及環(huán)境的變化。

四、綠色產(chǎn)品

（一） 綠色產(chǎn)品的定義及特征

根據(jù)綠色設計的要求， 最終產(chǎn)品應該是綠色產(chǎn)品。綠色產(chǎn)品則是指在具有特定功能的前提下，對環(huán)境（包括其中的動、植物）和人體健康不造成危害的產(chǎn)品。例如，作為綠色產(chǎn)品的綠色汽車應該滿足以下條件：

（1） 在車型開發(fā)之前應該建立基于環(huán)境因素的設計規(guī)范，以保證制造裝配過程、產(chǎn)品的運輸銷售過程、消費者使用過程、回收再生過程都不會引起的環(huán)境問題。

（2） 在生產(chǎn)制造過程中不得對環(huán)境產(chǎn)生損害，包括噪聲、振動、熱、化學物質(zhì)、電輻射等等。

（3） 汽車的能耗要低，效率要高，對環(huán)境影響要少。

（4） 汽車報廢時要能夠方便地拆卸和回收。

（二）基于生命周期視角的綠色產(chǎn)品開發(fā)過程分析

首先，開發(fā)過程要對生命周期內(nèi)的產(chǎn)品有清晰的決策目標。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)中，開發(fā)目標主要集中于最終產(chǎn)品和制造過程中的質(zhì)量Q、成本C、時間T，使開發(fā)出的產(chǎn)品質(zhì)量盡可能高，成本盡可能低，制造時間盡可能短。綠

色產(chǎn)品開發(fā)的目標則在此基礎(chǔ)上有所擴展，即除了質(zhì)量、成本、時間這3項外，還重視環(huán)保方面的因素，這方面包括兩個目標：資源消耗R和污染排放P。綠色產(chǎn)品開發(fā)中要考慮使產(chǎn)品在制造、使用過程中的資源消耗和污染排放最小化。資源消耗主要包括：原材料消耗、能源消耗、制造中的物料消耗、包裝消耗、運輸中的能源消耗、使用中的能源消耗等。污染排放則包括：廢棄物、廢水、廢氣、粉塵排放、噪聲干擾等。這5個目標應該作為綠色產(chǎn)品開發(fā)過程中創(chuàng)意篩選、方案選擇、工藝設計以及每一個決策環(huán)節(jié)所要考慮的因素和追求的目標，并作為產(chǎn)品開發(fā)人員思考的主線與原則。

其次，在綠色產(chǎn)品開發(fā)中最好采用并行工程（CE.Concurrent Engineering）的開發(fā)模式。并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化工作模式。我們知道，新產(chǎn)品開發(fā)必須經(jīng)過一系列階段，包括創(chuàng)意來源——方案遴選——概念與產(chǎn)品測試——試產(chǎn)——正式投放市場。長期以來的一種模式是各個階段呈順序或串行方式進行，這種開發(fā)模式的缺陷是設計階段無法預見或考察后續(xù)制造過程中可能出現(xiàn)的問題，導致設計與制造脫節(jié)”1。而在并行工程的模式下產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期（從概念形成到產(chǎn)品報廢）內(nèi)各階段的因素（如功能、制造、裝配、質(zhì)量、成本、能耗、環(huán)保等），并強調(diào)各部門的協(xié)同工作，綜合考慮各相關(guān)因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題在設計的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，以避免或減少那些導致方案運行到后期不得不返工的設計錯誤。它要求綠色企業(yè)必須關(guān)注其產(chǎn)品生命周期的各個階段，主要包括產(chǎn)品設計、制造和回收，并對每一過程進行優(yōu)化。運用并行工程進行綠色產(chǎn)品開發(fā)不僅能縮短研發(fā)周期、減少研發(fā)及制造費用，還能充分考慮產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的各項因素，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量、綠色度，更好地滿足顧客需求，增強產(chǎn)品的競爭能力。可見。并行工程理念本身也包含了綠色產(chǎn)品開發(fā)所要求的對產(chǎn)品全生命周期因素的考慮，綠色產(chǎn)品開發(fā)對應用并行工程模式具有較強的契合度和需求度。

綠色產(chǎn)品的開發(fā)尤其要考慮其生命周期內(nèi)的資源消耗和污染排放。為了達到減少資源消耗和污染排放這兩個環(huán)保目標，必須在開發(fā)階段進行產(chǎn)

品生命周期內(nèi)的分析和設計。這種分析的工具就是生命周期評估（LCA，Life Cycle Assessment）。IS014040環(huán)境管理TC 207 SC5將其定義為：匯總和評估一個產(chǎn)品（或服務）體系在其整個生命周期內(nèi)的所有投入及產(chǎn)出對環(huán)境造成的直接的和潛在的影響的方法。生命周期評估包括以下4個階段：①目的與范圍確定（Goal and Scope Definition）。將生命周期評估研究的目的及

范圍予以清楚地確定，使其與預期的應用相一致；②清單分析（Inventory Analysis）。編制一份與所研究的產(chǎn)品系統(tǒng)有關(guān)的投入產(chǎn)出清單，包含資料搜集及運算，以便量化一個產(chǎn)品系統(tǒng)的相關(guān)投入與產(chǎn)出，這些投入與產(chǎn)出包括資源的使用及對空氣、水體及土地的污染排放等；③影響評估（Impact Assessment）。采用生命周期清單分析的結(jié)果，來評估與這些投入產(chǎn)出相關(guān)的潛在環(huán)境影響；④解釋說明（Interpretation）。將清單分析及影響評估所發(fā)現(xiàn)的與研究目的有關(guān)的結(jié)果合并在一起，形成結(jié)論與建議。生命周期評估要對生命周期內(nèi)的每個階段進行評估，其評估結(jié)果又對每個階段具有指導意義。它不僅能顯示當前產(chǎn)品的狀況，還能提供未來開發(fā)方案的改進方向。因此生命周期分析應該持續(xù)地進行，而不是只在一個產(chǎn)品開發(fā)項目里進行。在產(chǎn)品生命周期分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)的戰(zhàn)略對產(chǎn)品進行生命周期的設計，主要包括：綠色材料設計、綠色工藝設計、綠色包裝設計、回收處理設計、面向產(chǎn)品使用的設計哺]。其中每一個技術(shù)方案的確定都應該以生命周期評估的結(jié)果為基礎(chǔ)，同時結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品戰(zhàn)略，制定出當前采取的方案和未來改進的方向。例如，企業(yè)當前的產(chǎn)品在市場上占據(jù)領(lǐng)先地位，而且尚未面臨政策性限制和市場壁壘等環(huán)保壓力，那么近期的開發(fā)方案可以優(yōu)先考慮降低成本、提高質(zhì)量、增加柔性等方面，根據(jù)生命周期評估的綠色改進方向確定未來一段時間內(nèi)提升產(chǎn)品綠色性的方案。再如，產(chǎn)品處于市場追隨者地位的企業(yè)，在近期的開發(fā)方案上應該大幅度提高產(chǎn)品的綠色性，開發(fā)出差異化產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品競爭力，搶占市場份額，在短期內(nèi)可以允許成本提高等其它因素的影響，在未來的改進方案中再解決這些問題。

五、結(jié)語

隨著人類對環(huán)境污染問題的重視度的提高，機械制造企業(yè)需轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)運行方式。現(xiàn)代機械制造業(yè)應實施可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展模式，從而適應全球化經(jīng)濟的發(fā)展要求。在技術(shù)領(lǐng)域中，隨著綠色理念的滲入及技術(shù)的進步，綠色制造技術(shù)的進步對社會和經(jīng)濟具有重大的意義。因此，我國的機械制造業(yè)應抓住發(fā)展機遇，把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展動向，使我國的機械制造業(yè)得到持續(xù)穩(wěn)定的進步與發(fā)展?！?/p>

參考文獻

[1] 宋健. 制造業(yè)與現(xiàn)代化[J]. 機械工程學報，2002，（12） ：1- 9.

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[3] 劉飛，李聰波.基于產(chǎn)品生命周期主線的綠色制造技術(shù)內(nèi)涵及技術(shù)體系框架[J].機械工程學報，2009，45（12）：115-120.

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關(guān)鍵詞：綠色制造 機械制造 可持續(xù)發(fā)展 

一、綠色制造技術(shù)的特點 

綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式，其目標是使產(chǎn)品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產(chǎn)品生命周期中，對環(huán)境的影響（負作用）最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。其主要特點有以下幾點： 

1.綠色設計。綠色設計是融產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體的系統(tǒng)設計方法。在設計之初就應在產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等），并將其作為一個重要的指導原則。綠色設計方法具有綠色性、集成性和并行性：它首先是在綠色(節(jié)能、環(huán)保)設計的原則指導下，在一開始就考慮產(chǎn)品周期全過程的所有因素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、成本、進度計劃、用戶要求等。在設計過程中使材料選擇、結(jié)構(gòu)設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協(xié)調(diào)，各階段和整體設計方案、分析評價結(jié)果及時進行信息交流和反饋，從而在其設計研發(fā)過程中及時改進，使產(chǎn)品設計達到最優(yōu)化。 

2.綠色材料。綠色材料是指在選材時盡量選擇無污染或少污染，易回收的材料。為此，一是要多開發(fā)綠色材料，并建立綠色材料庫;二是設計選材時要注意經(jīng)濟效益與社會效益相協(xié)調(diào)。 

3.綠色工藝。綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過程中盡量節(jié)約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產(chǎn)密不可分。綠色工藝主要還應從技術(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)境污染小的工藝方案。如現(xiàn)在的精確成形、干式切削、準干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術(shù)。 

4.綠色處理。綠色處理是指上一個生命周期報廢的產(chǎn)品通過有效的回收又進入下一個生命周期的循環(huán)中。為了便于產(chǎn)品的綠色處理，一是設計之初就要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設計，如采用面向拆卸的設計方法、模塊化的設計方法；二是發(fā)展綠色再制造技術(shù)，如再制造加工、過時產(chǎn)品的性能升級等。 

二、企業(yè)實施綠色制造技術(shù)的原則 

實施綠色制造技術(shù)過程中，企業(yè)必須遵循以下原則:(1)依據(jù)ISO14001 的要求事項，建立、實施并不斷完善環(huán)境管理體系，定期對體系進行評審，確保體系有效實施;(2)在企業(yè)的全部活動中自主地制定環(huán)境目標，進行環(huán)境保護;(3)控制或減少設備開發(fā)和制造階段使用和排放對環(huán)境負效應大的物質(zhì)，推進污染預防。在設備開發(fā)、制造和廢棄過程中考慮資源的有效利用和再生利用，降低損耗。加強固體廢棄物的回收再利用管理，減少污水、煙氣、噪聲等對環(huán)境的影響。開展節(jié)能降耗活動，合理利用能源資源。 

三、我國機械工業(yè)實施綠色制造技術(shù)的主要途徑 

1.建立并遵守環(huán)境保護體系，重視綠色意識教育。我國機械工業(yè)應加快建立ISO14001環(huán)保體系，并且致力于同ISO9001質(zhì)量體系一體化，便于在開展各項活動中兼顧評價環(huán)境影響。通過建立環(huán)保體系，使企業(yè)員工能夠針對產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨的環(huán)境問題進行正確識別，并積極采取措施加以預防和有效處理，使環(huán)境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。通過建立“善待環(huán)境”的工廠，謀求與地球環(huán)境、需求者、地域社會的共生，從而實現(xiàn)工廠與社會的可持續(xù)發(fā)展。重視對員工進行安全意識、質(zhì)量意識、節(jié)約意識、效率意識、環(huán)保意識等的教育和培訓，以提高全體員工對經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的正確理解，充分認識到綠色生產(chǎn)的社會責任。

2.注重綠色設計，實施綠色制造工藝技術(shù)。綠色設計是綠色制造技術(shù)的核心，設計階段是產(chǎn)品生命周期的源頭，從源頭控制環(huán)境要素無疑是最有效的方法。 

目前機械工業(yè)在綠色設計方面的主要內(nèi)容包括:(1)確定綠色設計的原則是選擇綠色材料和綠色零部件進行設計，選擇綠色工藝和設備進行加工，用節(jié)能、節(jié)水、省料等最優(yōu)化設計規(guī)定產(chǎn)品的實現(xiàn)方式，對材料進行標識，優(yōu)化可裝配和可拆卸性設計;(2)確定綠色的設計評價指標是節(jié)能、節(jié)水認證和再商品化率;(3)產(chǎn)品綠色排序是一種表示產(chǎn)品綠色程度的方式，主要是通過第三方采用隨機抽樣方法，由顧客對同行業(yè)同類產(chǎn)品的能耗、美感、安全、健康、警示、適用的性能、可接受的性價比、企業(yè)再商品化率、自我申明等內(nèi)容進行定量評分。第三方將抽查結(jié)果結(jié)合公共環(huán)境報告進行綜合分析，將排序結(jié)論向社會公告。其權(quán)威性雖往往受到質(zhì)疑，但可作為顧客選購產(chǎn)品時的參考，因此也是顧客對企業(yè)產(chǎn)品滿意度的一種體現(xiàn)，成為企業(yè)進行綠色改進的信息來源。 

3.創(chuàng)新技術(shù)工藝，發(fā)揮環(huán)保效益。綠色制造技術(shù)應從理念落實到具體生產(chǎn)技術(shù)工藝中，才能最大限度地發(fā)揮其環(huán)保效益。比如在磨削加工時，采用油基磨削液會產(chǎn)生油氣、煙霧，使生產(chǎn)環(huán)境惡劣，而且磨削液的后期處理成本太高，要改善這種情況，可以采用干磨削或準干式切削方式來加工。這樣不僅有效地減少了資源消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本，而且還有利于降低對環(huán)境污染，有利于操作人員的勞動保護。 

四、結(jié)束語 

在大力倡導環(huán)保主題的今天，基于可持續(xù)發(fā)展觀點的綠色制造技術(shù)是一種以保護環(huán)境和資源優(yōu)化為目標的現(xiàn)代制造模式。我國從事機械制造的工程技術(shù)人員應該加強綠色制造技術(shù)的研究，重視綠色制造技術(shù)的應用，促進我國機械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，推進我國機械加工企業(yè)的國際化成長。 

參考文獻: 

[1]劉飛曹華軍張華等:綠色制造的理論與技術(shù)[M].科學出版社，2005，1 

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【關(guān)鍵詞】紡織機械；綠色制造；綠色產(chǎn)品

1.綠色制造的含義

綠色制造也可稱為環(huán)境意識制造，是一種對環(huán)境保護和資源利用效率進行綜合考量的現(xiàn)代制造技術(shù)模式，其目標是要使產(chǎn)品在整個制造過程和生命周期中，資源合理利用率最高，產(chǎn)生的廢棄物最少，對環(huán)境的污染程度最小，使得企業(yè)在獲得利益的同時又能與社會利益進行協(xié)調(diào)優(yōu)化。綠色制造以可持續(xù)發(fā)展為基點，產(chǎn)品制造以綠色環(huán)保為標準，既能符合社會發(fā)展需要，又不會帶來環(huán)境污染與資源的浪費，推動社會或企業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

2.紡織機械行業(yè)實行綠色制造的必要性

科學意義和發(fā)展前景。

（1）綠色制造隸屬國際制造前沿技術(shù)，其研究價值巨大；是保障可持續(xù)發(fā)展的有力武器，其帶來的社會效益重大。

綠色制造所涉及的領(lǐng)域為現(xiàn)代科學的制造領(lǐng)域，交叉多學科的制造科學，將會極大促進制造科學的進步與發(fā)展。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展觀在制造業(yè)最好的表現(xiàn)形式，它將環(huán)境、資源與經(jīng)濟發(fā)展有機的統(tǒng)一起來，既滿足經(jīng)濟發(fā)展需求，又符合人類長期生存和社會長期發(fā)展需要，是全面性、綜合性的長期發(fā)展戰(zhàn)略。由此可看出，綠色制造為社會帶來了重大效益。

（2）紡織機械中實行綠色制造有利于新世紀的紡織機械制造企業(yè)獲取更大的經(jīng)濟效益。綠色制造的實施可以使資源得到更加合理有效的利用，減少資源消耗，降低生產(chǎn)制造成本；另外，綠色制造可以減少有害物質(zhì)的排放，減少對環(huán)境的污染，減少或防止因環(huán)境問題而產(chǎn)生的罰款；同時，綠色制造對于企業(yè)環(huán)境的美化有重要作用，可以為企業(yè)員工創(chuàng)建一個優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，從而充分提高員工的工作積極性和主觀能動性，更好的為企業(yè)發(fā)展盡職盡力；綠色制造符合未來綠色產(chǎn)品市場的發(fā)展形勢；所以，綠色制造對整個企業(yè)的發(fā)展都是一種機遇。

（3）綠色制造是科學制造技術(shù)中極其重要的內(nèi)容。2002年，在全國企業(yè)科學技術(shù)創(chuàng)新會議中，國家經(jīng)貿(mào)委提出“十五”期間要著重推進重點高科技產(chǎn)業(yè)，“先進制造”被列入其中，“先進制造”中就包含綠色制造、網(wǎng)絡制造、數(shù)字化制造、虛擬制造、工業(yè)智能化、精密制造、快速反應制造，這些制造技術(shù)被列為先進制造的六大研究內(nèi)容。

（4）紡織企業(yè)中實行綠色制造，可以消除紡織機械企業(yè)在國際綠色貿(mào)易中的壁壘，可以有效提升我國企業(yè)在國際上的地位。近年來，各國對進口產(chǎn)品的要求為綠色性認定，規(guī)定要有“綠色標志”。尤其是發(fā)達國家，通常以保護環(huán)境為理由，制定嚴苛的產(chǎn)品質(zhì)量指標，用以抑制外來產(chǎn)品尤其是發(fā)展中國家所造的產(chǎn)品流入本國，這就是“綠色貿(mào)易壁壘”。綠色制造將極大地提升我國紡織企業(yè)產(chǎn)品的綠色性。雖然國際上對紡織機械行業(yè)設置的貿(mào)易壁壘較少，但是在世界綠色制造研究如火如荼之際，開拓綠色研究領(lǐng)域，可以為未來的綠色市場占領(lǐng)先機，決不能等到別國的企業(yè)先占領(lǐng)市場后再趁勢追趕，那時將是事倍功半。所以，我們要在紡織機械行業(yè)中全面深入的進行綠色制造研究，為中國的紡織機械企業(yè)樹立國際新形象。

3.紡織機械行業(yè)實行綠色制造的基本途徑

3.1政府給予支持并制定相應的法規(guī)

綠色制造在企業(yè)與社會之間形成雙贏局面，但是由傳統(tǒng)的制造過渡到綠色制造，期間必定會產(chǎn)生一系列問題，這就需要政府給予支持，并且依靠相關(guān)的法律法規(guī)予以推動。國外很多國家逐漸在本國開展主題為環(huán)境保護的“綠色計劃”。從1991年開始日本開展“綠色行業(yè)計劃”以來，加拿大、美國、德國也陸續(xù)推出“綠色計劃”，我國也在《21世紀議程》中，將環(huán)境保護納入可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃之中，并開展一系列包含“綠色計劃”的環(huán)保行動，并提出有關(guān)“綠色產(chǎn)品”的開發(fā)生產(chǎn)工作。同時我國的《資源利用法》中，也對環(huán)境的污染、資源的使用及廢棄物的回收利用等資源、環(huán)境問題制定了法律規(guī)范。另外，政府應制定出合理的經(jīng)濟政策，使紡織機械行業(yè)的綠色制造在市場經(jīng)濟的指引下走向正確的發(fā)展道路。

3.2宣傳綠色制造，提高環(huán)保意識

企業(yè)的管理高層要樹立正確的綠色制造觀念，紡織機械行業(yè)產(chǎn)出的廢棄物、排放的污水、制造的噪音，其造成的環(huán)境污染是顯而易見的，而且也造成了巨大的資源浪費。在這樣的形勢下，要嚴格規(guī)范治理措施，從源頭開始治理，積極主動開展綠色制造。對于廣大消費者而言，應建立綠色消費新理念，憑借市場的自主調(diào)節(jié)推動綠色制造在紡織機械行業(yè)正常有序的發(fā)展。在很多發(fā)達國家，不僅政府開展一系列環(huán)保行為或活動，而且廣大消費者也越來越鐘情于購買綠色產(chǎn)品，綠色消費逐漸成為主流消費思想和新型市場動向，在很大程度上推動力綠色制造的進步與發(fā)展。并且逐步建立起了綠色標志制度，凡有綠色標志的產(chǎn)品，就可以表示該產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是符合環(huán)保規(guī)范的，而且不會對環(huán)境帶去危害，資源可以進行有效的回收和利用，不僅為企業(yè)產(chǎn)品開辟了廣闊的市場，打開了銷路，更為企業(yè)占據(jù)國際市場競爭先機提供了保障。

3.3建立科學規(guī)范的綠色制造系統(tǒng)

綠色制造是系統(tǒng)的、全面的、集成的科學工程，全面的理論基礎(chǔ)，完善的制造規(guī)劃，具備符合國情和貿(mào)易行情的設計方案。以此為前提，制定綠色設計方法與理論，創(chuàng)建設計指標評價；在企業(yè)中，找出紡織機械產(chǎn)品中的典型代表，建立綠色產(chǎn)品示范點。

3.4堅定綠色制造思想

對于環(huán)境和污染問題，關(guān)鍵在于企業(yè)產(chǎn)品的設計和制造上，絕不能采取先污染后治理的方法。要對紡織機械產(chǎn)品及其產(chǎn)出的廢物對環(huán)境的影響進行預測，在進行設計制造，依據(jù)預測對產(chǎn)品的再設計進行新的安排和規(guī)劃，結(jié)合產(chǎn)品的回收和處理。紡織機械行業(yè)的產(chǎn)品制造要貫徹綠色制造精神，以其為指導思想，對紡織機械產(chǎn)品進行高效、節(jié)能、環(huán)保的綠色制造，以綠色制造全面推廣節(jié)能環(huán)保新技術(shù)，從本質(zhì)上保護環(huán)境，防止污染，有效提升資源利用效率，為未來紡織機械企業(yè)在國際市場中占領(lǐng)更多的市場份額。

4.結(jié)語

我國作為紡織品生產(chǎn)大國，出口貿(mào)易占重要比重。紡織機械的生產(chǎn)，是紡織工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，對紡織工業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都發(fā)揮著重要作用。對綠色制造的研究，可以進一步提升紡織機械產(chǎn)品在國際市場中的地位和競爭力，打破貿(mào)易壁壘，為企業(yè)未來的發(fā)展指明方向，更好的適應現(xiàn)代社會和國際對制造綠色產(chǎn)品的要求和趨勢。[科]

【參考文獻】

［1］李聰波.綠色制造運行模式及其實施方法研究[D].重慶大學,2009.

［2］王其來,劉華平.紡織品綠色制造的途徑和措施[J].江蘇絲綢,2011（02）.

篇8

關(guān)鍵詞：綠色理念；機械設計；制造

中圖分類號：TH122

在工業(yè)的生產(chǎn)加工過程中，其往往需要較大量的自然資源，并耗費相當數(shù)量的能源，還會伴隨有一定的環(huán)境污染。現(xiàn)如今社會快速發(fā)展主流理念就是能夠節(jié)能環(huán)保，綠色之風深入到各行各業(yè)。對于機械設計與制造中的綠色理念也自然形成了。面對世界自然環(huán)境的要求，國家發(fā)展的長遠要求，機械的綠色設計理念以及綠色的制造理念都在慢慢的成熟起來。

一、綠色設計

機械設計指的是依照機械使用要求，對機械的運動方式、工作原理、結(jié)構(gòu)、各個零件形狀和材料、尺寸、能量傳遞等構(gòu)思、分析和計算，并將其作為機械制造依據(jù)的過程。機械設計是機械生產(chǎn)的第一步，是決定機械性能的最主要的因素，在機械工程中起著重要作用。綠色設計則指的是在一個產(chǎn)品從開發(fā)到處理的整個生命周期內(nèi)，以產(chǎn)品的可循環(huán)使用性作為設計方向，最大程度上降低產(chǎn)品設計對環(huán)境的危害，而且要盡可能保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命、質(zhì)量等要求。綠色設計的核心是3R：Reduce（減少）、Recycle（再生）和Reuse（重新使用），即減少環(huán)境污染、減小能源消耗、產(chǎn)品和零部件的回收再生循環(huán)。

二、綠色理念在機械設計制造中的概念

1、特點

因為受制于傳統(tǒng)環(huán)保理念的影響，傳統(tǒng)機械設計制造對資源使用及后期廢品加工處理等相關(guān)理論和經(jīng)驗不足，結(jié)果造成了自然環(huán)境的破壞，對機械設計制造長期發(fā)展不利。因此，在當代科技高度發(fā)達的今天，人們開始重視了綠色設計與制造的理念。首先，綠色設計是基于機械設計為出發(fā)點的，主要為了能夠合理保護自然資源，對于資源進行循環(huán)再利用，實行可持續(xù)發(fā)展的機械設計理念。其次，廢物排放要盡量減少，通過加強資源使用以及廢物排放等相關(guān)設計，將廢物的產(chǎn)生降到最低，并減輕垃圾處理的負擔。最后，綠色的機械設計理念，是要最大程度上降低機械的更換頻率，即能夠增加機械產(chǎn)品的使用周期，提高產(chǎn)品使用質(zhì)量，減少報廢的機械數(shù)量?？傊?，對于綠色的機械設計以及制造理念而言，其具有獨特的特點，對于現(xiàn)代化的科技發(fā)展要求而言，滿足節(jié)能減排的理念。

2、優(yōu)勢

對于綠色機械設計理念而言，從一定程度上來說能夠理解為生態(tài)設計、自然環(huán)境設計及環(huán)境意識設計等。其主要的內(nèi)涵在于對制造所需要的自然資源進行循環(huán)再利用，減少對環(huán)境的影響以及機械的循環(huán)利用等。機械產(chǎn)品設計要滿足可回收、可拆裝并能夠重復利用等，這是綠色機械設計理念的新要求。而傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品都是從產(chǎn)品的功能以及壽命等產(chǎn)品的基本屬性進行考慮的，產(chǎn)品在設計與開發(fā)的過程中，先是進行市場分析，然后再進行圖紙的設計以及方案的制定。此外，還需要反復的修改以及審定，最終才能真正的進行生產(chǎn)。這樣的設計理念，造成了較長的設計與制造周期，產(chǎn)品生產(chǎn)后拆卸較為困難，回收的難度也較大。有些產(chǎn)品在報廢后，甚至不能進行回收，造成了大量的資源和能源的浪費，甚至會污染影響環(huán)境。通過與傳統(tǒng)的機械設計進行對比，可以了解到綠色的機械設計理念的優(yōu)勢在于綠色的設計理念能夠根據(jù)自然環(huán)境以及原料的合理選擇等多個方面進行設計。不僅能夠發(fā)揮傳統(tǒng)設計中的優(yōu)勢，更能降低原料的損耗以及資源的合理使用，便于回收，并滿足持續(xù)性發(fā)展的要求。

三、綠色理念在機械設計制造中的應用

1、綠色理念的機械設計應用

機械設計關(guān)鍵是前期設計方案，對綠色機械設計而言，其主要內(nèi)容則包含了機械產(chǎn)品設計理論，依靠先進技術(shù)及設計理論，并適應自然環(huán)境、節(jié)約資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。其主要目的在于從綜合的角度出發(fā)，考慮其環(huán)境性、實用性以及經(jīng)濟性等。為了滿足以上綠色設計的要求，綠色理念的機械設計需要從以下幾個方面進行良好應用。首先、綠色機械產(chǎn)品的成本需求分析。機械產(chǎn)品的制造需要前期進行合理的設計，尤其是在產(chǎn)品的初期，要考慮到其回收以及再利用等方面的問題。因此，綠色理念下的機械產(chǎn)品成本分析要考慮到產(chǎn)品的回收、再利用成本、污染物處理以及代替等。其次、機械產(chǎn)品的再利用以及可拆裝設計分析。綠色理念的機械設計對于機械的可拆裝性有很大程度上的改善。為了節(jié)約成本，減少資源浪費。對于機械產(chǎn)品采用可回收性、便于拆裝性的設計理念，充分利用可用資源，并實現(xiàn)綠色的設計理念。最后，建立完善的綠色機械設計的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是一種能夠充分掌控設計數(shù)據(jù)的一種方式。在數(shù)據(jù)庫中，設計人員可以將機械制造過程中所需要的所有相關(guān)數(shù)據(jù)都備份下來。設計的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化的存儲與分析，就能夠?qū)C械設計中的相關(guān)開支以及資源的選用等進行數(shù)據(jù)化的呈現(xiàn)，以此作為綠色設計的理論基礎(chǔ)。

2、綠色設計中材料的選擇應用

材料對于機械設計非常重要，材料選擇首先要保證環(huán)保與健康。傳統(tǒng)選材過于注重產(chǎn)品工藝性能及環(huán)境屬性，而忽略安全性。機械設計與制造中總會出現(xiàn)一些含有特殊化學物質(zhì)的材料，如鉛、汞等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)的選用必然會對未來造成一定的環(huán)境問題。如果后期處理不當，對于環(huán)境的傷害還是非常大的。因此，對于材料的選擇要非常慎重。這也是綠色機械設計理念中的最為重要的一個環(huán)節(jié)。此外，對于機械設計的綠色選材要保證以下三項基本要求：材料的選擇首先要滿足機械的基本設計性能要求，這是對于材料的最基本的要求；材料的結(jié)構(gòu)以及形狀要有相應的可實現(xiàn)性，即要求產(chǎn)品成型后要能夠與相關(guān)工藝有所聯(lián)系，確保材料的可用性；根據(jù)機械產(chǎn)品工作環(huán)境的需求，選擇的材料一定要具有最基本的高溫性能、耐腐蝕性能、抗沖擊性能等。

3、綠色理念與機械制造中的應用

制造建立在設計之上，綠色機械制造需要能從整體范圍對資源及制造模式考慮。綠色制造最終目標是將產(chǎn)品整個流水線及生命周期內(nèi)負面影響降到最小，但資源利用率要達到最高。簡單的說，綠色的機械制造就是要保證高質(zhì)量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各個方面都要達到一定程度的標準。

4、配套措施

在進行機械產(chǎn)品的設計時，我們需要秉承綠色理念，同時還要有相應的配套措施進行輔助，比如說一定的政策支持、人才支持、科技支持等。首先，加大對綠色設計人才的培養(yǎng)力度，尤其是加大高職和中職院校學生的培養(yǎng)，讓他們掌握最先進的綠色設計理念；其次，要加強對綠色產(chǎn)品設計的政策支持，政府要制定相應的制度，提倡綠色設計和綠色環(huán)保理念，要加強社會和公眾對機械設計的監(jiān)督；再次，要加強技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化機械設計的工藝方案，采用先進技術(shù)，如虛擬設計技術(shù)進行機械設計產(chǎn)品的創(chuàng)新。

四、結(jié)論

經(jīng)濟的騰飛讓機械制造業(yè)在我們的日常生活中有了非常廣泛的應用與普及。對于現(xiàn)如今社會的環(huán)保主流來說，機械制造業(yè)必須要緊跟時展潮流，將綠色理念融入到機械設計與制造的過程中。綠色理念的應用要從設計入手，從資源的節(jié)約、材料的選擇及循環(huán)利用等進行實際應用。總而言之，將綠色理念應用到機械設計與制造中，是時代的要求，也是技術(shù)的一次革新。

參考文獻：

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[2] 照日格圖，孟根岱.綠色環(huán)保理念下的機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計淺探[J].科技風.2011（20）

篇9

關(guān)鍵詞：綠色再制造；設計流程；并行工程

中圖分類號：F27 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X （2013）20-0231-03

一、綠色再制造的傳統(tǒng)串行設計流程

綠色再制造的串行開發(fā)設計流程是指產(chǎn)品從概念設計到詳細設計、工藝設計、原形制造及檢測、生產(chǎn)制造、上市銷售及使用、廢舊產(chǎn)品回收、綠色再制造，直至綠色再制造產(chǎn)品再次上市銷售等全過程是一個串行的過程，產(chǎn)品開發(fā)工作是按照順序一步步完成的，上一環(huán)節(jié)的全部工作完成后才開展下一個環(huán)節(jié)的工作（見圖1）。

在綠色再制造的傳統(tǒng)串行設計流程中，首先是概念設計，如果方案通過，則轉(zhuǎn)入設計流程的下一個環(huán)節(jié)——詳細設計和工藝設計階段。由設計部門負責對產(chǎn)品原型進行設計，并進行產(chǎn)品生產(chǎn)中使用的工具及設備的開發(fā)工作。

其次，由制造部門進行產(chǎn)品原型制造和模擬使用測試。如果原型不能滿足所期望的產(chǎn)品性能，則反饋給設計部門進一步修改完善，然后重復“設計—產(chǎn)品原型制造—模擬使用測試—設計改進”的循環(huán)活動，直至產(chǎn)品性能達到期望的要求。

再次，產(chǎn)品上市銷售，消費者在使用后將意見反饋給企業(yè)，企業(yè)結(jié)合用戶意見對產(chǎn)品概念設計或詳細設計、工藝設計等作進一步的改進，以便使下一次上市銷售的產(chǎn)品更符合用戶的需求。

產(chǎn)品在第一次服役期滿后，由綠色再制造企業(yè)的物流部門將廢舊產(chǎn)品進行回收、清洗、拆卸和檢測，然后將有再制造價值的廢舊產(chǎn)品和零部件運送到綠色再制造部門。物流部門也將其回收、清洗、拆卸、檢測和運輸?shù)冗^程對產(chǎn)品設計方面的改進意見和建議反饋給概念設計和詳細設計部門，以便進一步改進產(chǎn)品設計，使其滿足物流環(huán)節(jié)的運輸、拆卸和檢測等的需要。

第四，綠色再制造部門在對有再制造價值的廢舊產(chǎn)品和零部件進行綠色再制造加工時，結(jié)合工藝、設備狀況及再制造加工的需要，將對產(chǎn)品設計方面的改進意見和建議反饋給概念設計和詳細設計部門，以便進一步改進產(chǎn)品設計，使其滿足綠色再制造加工環(huán)節(jié)的需要。

最后，綠色再制造產(chǎn)品的營銷部門結(jié)合銷售需要和用戶反饋意見，將對產(chǎn)品設計方面的改進意見和建議反饋給概念設計和詳細設計部門，以便進一步改進產(chǎn)品設計，使其滿足綠色再制造產(chǎn)品銷售和用戶需求的需要。

二、綠色再制造的傳統(tǒng)串行設計流程存在的問題

從綠色再制造的傳統(tǒng)設計流程圖可以看出，其采用的是串行模式。產(chǎn)品開發(fā)工作包含一系列按時間先后順序排列的、相對獨立的步驟，由綠色再制造企業(yè)的不同職能部門分別負責實施。這種傳統(tǒng)的串行設計流程存在以下問題。

（一）各部門之間信息交流不暢通

綠色再制造的傳統(tǒng)串行設計流程采用的是一種“我設計，你制造”和“我設計，你銷售”的所謂“隔墻拋磚法”的設計流程和工作模式。這種開發(fā)過程是一種靜態(tài)的、順序的和相互分離的流程，各部門之間隔著隱形的“墻”。除了在設計的后期和制造階段發(fā)現(xiàn)問題后將意見反饋給設計等部門以外，設計部門和上下游各部門之間不存在經(jīng)常的信息交換，尤其是事前的信息交換。

（二）設計流程周期過長

由于串行模式下的產(chǎn)品開發(fā)工作是按照順序一步步完成的，上一環(huán)節(jié)的全部工作完成后才開展下一個環(huán)節(jié)的工作，設計流程周期本身就較長。再加上由于各部門之間信息不通暢，尤其事前信息溝通不足，導致這個串行設計流程的下游發(fā)現(xiàn)問題需要修改設計方案時，整個流程要重新進行，即發(fā)生返工狀況。這又會造成產(chǎn)品開發(fā)周期變長，成本增加。

（三）缺乏對設計流程全過程的統(tǒng)一管理

一個完整的綠色再制造設計流程所包含的各項任務分散由各個職能部門分別完成，缺乏對設計流程全過程的統(tǒng)一管理。例如，產(chǎn)品概念開發(fā)由營銷部門負責，詳細設計和工藝設計由設計部門負責，原型制造及測試有制造部門負責，廢舊產(chǎn)品回收由物流部門負責，等等。其結(jié)果是各部門只關(guān)心本部門的工作和利益，沒有人真正關(guān)心其設計是否滿足下一環(huán)節(jié)操作的需求、是否有助于提高企業(yè)的整體效益或是否真正滿足顧客的需求。缺乏對設計流程全過程的統(tǒng)一管理，還使得各部門在銜接中浪費大量的等待時間和增加很多不必要的重復性勞動，最終大大增加任務完成的費用、延誤任務完成的時間，造成產(chǎn)品推遲上市或缺乏競爭力。

三、構(gòu)建基于并行工程的綠色再制造的設計流程

綠色再制造的傳統(tǒng)串行設計流程存在各部門之間信息交流不暢通、設計流程周期過長和缺乏對設計流程全過程的統(tǒng)一管理等問題，這就需要對以往的設計流程進行優(yōu)化，構(gòu)建基于并行工程的綠色再制造的設計流程。

（一）并行工程的內(nèi)涵

并行工程（Concurrent Engineering）是集成地、并行地設計產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)化方法。它將傳統(tǒng)的串行工作模式盡可能地并行，在產(chǎn)品開發(fā)前期就全面考慮后期的各個環(huán)節(jié)的需求，重視產(chǎn)品的裝卸性、可回收性等要求。它運用交叉職能集成的思想，把產(chǎn)品開發(fā)的各個活動看成是一個集成過程，并從全局優(yōu)化角度出發(fā)，組織協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)有效運行，對集成過程進行管理和控制。

并行工程的集成表現(xiàn)在以下方面：（1）過程集成。采用并行工程進行新產(chǎn)品的開發(fā)設計，可以在產(chǎn)品設計的前期就充分考慮產(chǎn)品全生命周期各環(huán)節(jié)的設計需要，從產(chǎn)品全生命周期的角度設計產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程、再制造過程和支持過程）。（2）人員集成。在對產(chǎn)品開發(fā)過程進行優(yōu)化的同時，并行工程也有助于實現(xiàn)多部門、多領(lǐng)域、多學科專家群體的協(xié)同工作。來自設計部門、制造部門、再制造部門、物流部門、營銷部門的人員，甚至供應商、銷售商和消費者代表，可以形成一個集成的開發(fā)團隊，增強產(chǎn)品開發(fā)的合理性。（3）功能集成。并行工程設計方法強調(diào)產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)不僅要考慮制造環(huán)節(jié)、工程技術(shù)環(huán)節(jié)的需要，重視產(chǎn)品的可拆卸性、易裝配性、可再制造性等的設計，還要對用戶需求、成本、質(zhì)量和進度計劃等進行綜合分析和評價，確保設計方案在各個方面都做到既合理又可行。（4）信息集成。采用并行工程，借助強有力的信息技術(shù)，可以在產(chǎn)品設計的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)雙向的信息溝通和數(shù)據(jù)共享，參與設計的各方人員既能接受信息，又能為他人提供信息，有助于產(chǎn)品設計的成功。

并行工程的并行表現(xiàn)在以下方面：（1）各設計工序可并行進行。傳統(tǒng)的串行設計方法是各個設計工序按時間序列有順序、孤立地開展設計工作，上一工序的全部工作完成后才開展下一個工序的工作，設計流程周期本身較長。而并行工程設計方法是將產(chǎn)品設計周期分解成若干時間段，但各個時間段之間有一部分重疊，即設計過程可以同步進行，從而可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。（2）各領(lǐng)域?qū)＜以O計活動的并行協(xié)作。各領(lǐng)域?qū)＜业脑O計活動不是簡單的疊加，而是借助先進的計算機網(wǎng)絡平臺彼此進行信息溝通，實現(xiàn)思想的碰撞和設計活動的并行協(xié)作，最大程度地發(fā)揮集體的智慧。

（二）基于并行工程的綠色再制造設計流程的具體框架

綠色再制造企業(yè)為了提高產(chǎn)品設計的合理性，有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，確保產(chǎn)品及再制造產(chǎn)品市場推廣的成功，應將產(chǎn)品設計和工程技術(shù)設計同步進行，構(gòu)建一個基于并行工程的綠色再制造產(chǎn)品設計和工程技術(shù)設計流程框架（見圖2）。

綠色再制造企業(yè)在進行新產(chǎn)品開發(fā)時應組織跨部門、跨專業(yè)的項目組，將產(chǎn)品設計人員、制造/綠色再制造工程技術(shù)人員、新產(chǎn)品/綠色再制造產(chǎn)品的營銷人員，甚至供應商、銷售商、消費者等一起組成團隊小組，依托先進的信息技術(shù)平臺和消費者數(shù)據(jù)庫等進行充分的信息溝通和并行開發(fā)，以提高產(chǎn)品開發(fā)的成功率，杜絕不必要的返工浪費。在產(chǎn)品的設計開發(fā)期間，應該將概念設計、具體設計、細部設計、最終需求等結(jié)合起來，簡化組織機構(gòu)和信息傳遞，提高系統(tǒng)柔性，降低資源投入和消耗，縮短產(chǎn)品開發(fā)時間，保證以最快的速度按要求的質(zhì)量完成。此外，可利用現(xiàn)代CIM（ Computer Integrated Manufacturing的縮寫，指計算機集成制造）技術(shù)，在產(chǎn)品的研制與開發(fā)階段，輔助項目進程的并行化。

從圖2可以看出，基于并行工程的綠色再制造設計流程框架中既包含橫向的并行，也包含縱向的并行。

橫向的并行是：產(chǎn)品設計與工程技術(shù)設計同步進行，以產(chǎn)品設計為主體，工程技術(shù)設計為產(chǎn)品設計提供強有力的技術(shù)咨詢和支持。另外，營銷部門負責的新產(chǎn)品/綠色再制造產(chǎn)品的市場推廣設計也可以同步進行，為產(chǎn)品設計和工程技術(shù)設計提供咨詢和建議。

縱向的并行是：新產(chǎn)品開發(fā)的各個階段同步進行，如概念設計與具體設計同步進行，具體設計與細部設計同步進行。上一個工序還在進行工作時，下一個工序就已開始本工序的準備了。這種做法大大縮短了傳統(tǒng)串行設計模式所需的設計周期。

參考文獻：

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1.1綠色理念的概念和內(nèi)容

機械設計在機械生產(chǎn)中處于基礎(chǔ)地位，設計水平會直接影響機械性能。這就要求全面分析和研究機械的設計，要考慮到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，零件材料，零件的形狀、大小和運行原理等內(nèi)容。綠色的設計理念在產(chǎn)品設計的過程中發(fā)揮著重要的作用——全面分析機械設計的產(chǎn)品質(zhì)量、性能、成本和開發(fā)周期，在設計中重點考慮產(chǎn)品設計對資源的消耗、對環(huán)境造成的影響和產(chǎn)品在可循環(huán)利用方面是否能夠體現(xiàn)出綠色的觀念，要最大限度地降低能源消耗和對環(huán)境造成的危害。綠色的設計理念就是要將眼光放在長遠的發(fā)展上，走可持續(xù)發(fā)展的綠色道路，將綠色產(chǎn)品設計的要求作為設計的約束條件。綠色設計的核心內(nèi)容是減少環(huán)境污染，降低能源消耗，實現(xiàn)產(chǎn)品和零部件的回收、循環(huán)利用，不斷提高機械的可利用率，降低機械的更換頻率。

1.2綠色理念的重要性

目前，我國機械制造業(yè)對綠色理念的使用和研究還在不斷深入，很多綠色理念在機械產(chǎn)品的設計和制造過程中被稱為是生態(tài)設計或環(huán)境意識設計。在傳統(tǒng)的機械設計制造業(yè)中，最關(guān)注的是市場需求分析，而忽視了對機械設計制造的能源消耗、環(huán)境污染方面的分析。在機械的使用功能方面，并沒有探討機械的使用壽命和產(chǎn)品的拆卸等問題，這就大大增加了產(chǎn)品在報廢以后的回收難度，而產(chǎn)品更換頻率比較高則引發(fā)了能源消耗的問題。引入綠色設計理念后，在機械的設計和制造過程中，要注意節(jié)省材料，減少能源消耗，減少制造過程中廢水、廢氣的排放，最大限度地保護周圍的生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路，提高機械制造和設計中的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。

2綠色理念的具體應用

2.1綠色理念的機械設計應用分析

在機械設計中，綠色理念的植入主要針對的是前期方案的設計，在設計的方案中要體現(xiàn)環(huán)境保護、資源節(jié)約、降低能源消耗的思想。在機械設計中，綠色理念具體表現(xiàn)在以下3方面：①綠色機械產(chǎn)品的成本分析。機械產(chǎn)品的前期規(guī)劃設計就是要分析產(chǎn)品的回收利用情況及其成本、污染物處理等。②機械產(chǎn)品的再利用和可拆裝設計的分析。改善拆裝的難度，節(jié)約成本，減少資源浪費，將可回收、便于拆裝的設計理念融入產(chǎn)品中，充分利用資源。③建立完善的綠色機械設計信息數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫能夠充分掌控設計數(shù)據(jù)，設計人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)中的相關(guān)信息分析機械制造過程，并將自己的設計數(shù)據(jù)也進行系統(tǒng)化的存儲和分析。這樣做，能夠?qū)C械設計中的相關(guān)開支和資源的選用呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中，而這些數(shù)據(jù)都是綠色設計的理論基礎(chǔ)。

2.2關(guān)于材料的選擇分析

材料的選擇對于機械制造是非常重要的，在選擇材料和使用材料時，首先要考慮材料是否符合健康環(huán)保的標準。在傳統(tǒng)的設計制造過程中，在選材時，往往只關(guān)注材料的使用屬性，常常忽視了材料的環(huán)保性能。因為材料中會含有一些化學物質(zhì)，例如鉛、汞等，如果產(chǎn)品材料中包含這些有害物質(zhì)，就會對環(huán)境造成嚴重的傷害。在產(chǎn)品的后期使用中，還會加重對環(huán)境的污染。在選擇材料時要注意以下3點：①材料的選擇必須滿足機械設計的性能要求，這是選擇材料時應遵循的最基本的原則；②材料要具有可塑性和工藝性，即產(chǎn)品成形后要能夠與其他工藝有一定的聯(lián)系；③將綠色理念植入機械設計和制造中后，所選的材料要具有耐高溫、耐腐蝕的性能，要擁有較好的沖擊性。

2.3綠色理念在機械制造中的應用

機械制造是從機械設計上發(fā)展起來的，對于綠色的機械制造，要在綠色理念的支持下全面分析制造資源，創(chuàng)造綠色工藝、綠色制造手段和綠色制造目標。綠色制造是要將整個制造過程中的負面影響降到最低，提高資源利用率。它致力于保證質(zhì)量、降低成本、降低消耗、保護環(huán)境，提高產(chǎn)品的可靠性，不斷完善產(chǎn)品的功能，使機械制造的各方面都達到綠色標準。

2.4其他配套設施的綠色理念分析

機械產(chǎn)品的設計、制造都離不開綠色理念的支持，但是，相應的胚胎設施也能起到一定的輔助作用。在綠色理念下，政策支持、人才支持、科學技術(shù)支持在制造業(yè)中發(fā)揮著積極的作用。在綠色理念的引導下，要對綠色設計人員進行培訓，提高設計開發(fā)人員對綠色理念的認識，特別是企業(yè)的新進職工，要通過培訓提高他們對綠色設計理念的認識。與此同時，我國政府相關(guān)部門要在政策上扶持綠色產(chǎn)品的設計，建立健全相關(guān)的制度體系，完善社會對企業(yè)的監(jiān)督機制，保證綠色設計理念的開展。另外，在企業(yè)中，要不斷投入更多的科學技術(shù)，使傳統(tǒng)勞動密集型企業(yè)向技術(shù)密集型企業(yè)轉(zhuǎn)變，為建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會而努力。在優(yōu)化機械設計方案時，要學習相關(guān)企業(yè)先進的綠色技術(shù)手段，降低成本，減少能源消耗，在原有設計制造的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新和完善自己的設計和制造工藝。

3結(jié)束語