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-第二學期《現(xiàn)代制造技術(shù)》考察大作業(yè)姓名程文龍班級機械1002班學號06081212綠色制造工藝技術(shù)地發(fā)展現(xiàn)實狀況及其應用摘要：本文首先簡介了有關(guān)綠色制造技術(shù)地基本概念、特點、作用和重要理念,然后依次簡述了綠色制造技術(shù)在制造方面地運用和多種應用技術(shù),最終簡要地分析其發(fā)展現(xiàn)實狀況和其在機械領(lǐng)域應用地途徑.b5E2RGbCAP關(guān)鍵字：綠色制造、機械制造、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、制造、包裝、運送、使用到報廢處理地整個產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境地影響<負作用）最小,資源運用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.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、制造、包裝、、使用到報廢處理地整個產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境地影響<負作用）最小,資源運用率最高,并使企業(yè)效益和效益協(xié)調(diào)優(yōu)化.其重要特點有如下幾點：DXDiTa9E3d1.綠色設(shè)計.綠色設(shè)計是融產(chǎn)品地質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體地系統(tǒng)設(shè)計措施.在設(shè)計之初就應在產(chǎn)品生命周期地各個環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品地環(huán)境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可反復運用性等）,并將其作為一種重要地原則.綠色設(shè)計措施具有綠色性、集成性和并行性：它首先是在綠色(節(jié)能、環(huán)境保護>設(shè)計地原則指導下,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、、進度計劃、顧客規(guī)定等.在設(shè)計過程中使選擇、構(gòu)造設(shè)計、工藝設(shè)計、包裝運送設(shè)計、使用維護設(shè)計、拆卸回收設(shè)計、報廢處置設(shè)計等多種設(shè)計階段同步進行、互相協(xié)調(diào),各階段和整體設(shè)計方案、分析評價成果及時進行信息交流和反饋,從而在其設(shè)計研發(fā)過程中及時改善,使產(chǎn)品設(shè)計到達最優(yōu)化.RTCrpUDGiT2.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)計選材時要注意經(jīng)濟效益與社會效益相協(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、準干式切削、生產(chǎn)廢物再運用、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廢地產(chǎn)品通過有效地回收又進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)計之初就要考慮產(chǎn)品地材料和構(gòu)造設(shè)計,如采用面向拆卸地設(shè)計措施、模塊化地設(shè)計措施；二是發(fā)展綠色再制造技術(shù),如再制造加工、過時產(chǎn)品地性能升級等.xHAQX74J0X三、綠色工藝技術(shù)地在機械制造中地應用實行綠色工藝技術(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,要合理運用資源,防止污染和減少廢棄物,使整個生產(chǎn)過程具有良好地環(huán)境性.綠色工藝技術(shù)地應用現(xiàn)實狀況如下: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)效率和材料運用率,可采用精密剪切下料工藝.Zzz6ZB2Ltk復雜形狀零件(如齒輪>地冷擠壓技術(shù)應用也越來越廣,它具有材料運用率高(高者可達92%>、生產(chǎn)率高、精度高等特點.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>低溫冷風切削切削時給加工部位提供低溫冷風(-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,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)伴隨計算機技術(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.老式地熱加工工藝往往需進行大量地工藝性試驗和試驗,才能初步控制和保證零件地加工質(zhì)量.然而,應用計算機工藝模擬技術(shù)可進行多項數(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、時間等>,并且對預測工藝過程中也許產(chǎn)生地缺陷采用對應地對策,有效地減少了試驗費用、作業(yè)時間,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)是計算機技術(shù)(CAD/CAM>、CNC技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)等多學科技術(shù)地集成及綜合應用,以二維地制造措施制造任意復雜形狀地三維實體,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)計人員和顧客進行直觀檢測、評判與優(yōu)化,以及用于產(chǎn)品性能地及時、精確檢查和分析.該項新技術(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)境保護型熱處理技術(shù)老式地熱處理往往體現(xiàn)為能耗高、污染重、勞動強度大.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)境保護型熱處理.例如激光熱處理技術(shù),它擁有如下特點:(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>易實現(xiàn)加工過程自動化,并可有選擇地對工件局部表面進行熱處理,硬化層深度、面積都易控制。(4>基本上無污染和噪聲.此外,大力推廣和應用遠紅外加熱技術(shù),真空熱處理,節(jié)省能源,保護環(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、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,極大地擴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,且水資源可反復使用,加工環(huán)境清潔等特點.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,完全不具有機溶劑,無毒、無火災危險,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)獲得推廣與應用,并獲得較為明顯地經(jīng)濟效益和社會效益.eUts8ZQVRd8.其他工藝技術(shù)應用于機電行業(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“重災區(qū)”.電刷鍍工藝地推廣與應用,提高了零件修復精度,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.綠色制造地實行將導致一批新興產(chǎn)業(yè)地形成制造業(yè)不停研究、設(shè)計和開發(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)實行綠色制造,需要大量實行工費和軟件產(chǎn)品,如綠色設(shè)計地支撐軟件(計算機輔助綠色產(chǎn)品設(shè)計系統(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國際認證地支撐系統(tǒng)等>,將會推進此類新興軟件產(chǎn)業(yè)地形成.GMsIasNXkA2.綠色制造是一項低廉高質(zhì)地制造系統(tǒng)工程我國設(shè)備資產(chǎn)已達幾億,若其中l(wèi)0％報廢地設(shè)備能運用綠色制造技術(shù)形成產(chǎn)品,就能發(fā)明巨大地經(jīng)濟效益和社會效益.TIrRGchYzg3.綠色制造將會為我國及廣大發(fā)展中國家消除貿(mào)易壁壘某些發(fā)達國家為了保護本國地產(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)境負面影響最小,資源運用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化,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)實狀況1.國外現(xiàn)實狀況國外許多國家地政府部門早已推出了以保護環(huán)境為主題地"綠色計劃".目前,在某些發(fā)達國家,除政府采用一系列環(huán)境保護措施外,廣大消費者已熱衷于購置環(huán)境無害產(chǎn)品地綠色消費地新動向,增進了綠色制造地發(fā)展.產(chǎn)品地綠色標志制度相繼建立,凡產(chǎn)品標有"綠色標志"圖形地,表明該產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用以及回收地整個過程都符合環(huán)境保護地規(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)濟專家分析認為,目前"綠色產(chǎn)品"比例已經(jīng)占據(jù)很大一部分,再過某些時間,所有產(chǎn)品都將進入綠色設(shè)計家族,可回收,易拆卸,部件或整機可翻新和循環(huán)運用.也就是說,在很快地未來,綠色產(chǎn)品會成為世界商品市場地主導產(chǎn)品.zvpgeqJ1hk2.國內(nèi)研究現(xiàn)實狀況國內(nèi)某些高等院校和研究院所在國家科委,國家自然科學基金會和有關(guān)部門地支持下對綠色制造技術(shù)進行了廣泛地研究探索.機械科學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,機械工業(yè)基金工程--綠色設(shè)計技術(shù)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(shù)需求和綠色設(shè)計技術(shù)自身發(fā)展趨勢進行了調(diào)研,在國內(nèi)初次提出適合機械工業(yè)地綠色設(shè)計技術(shù)發(fā)展體系,同步還進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基金工程"環(huán)境綠色技術(shù)評價體系地研究".以環(huán)境保護綠色技術(shù)評價體系為研究載體,將ETV評價技術(shù)導入機械制造業(yè)地綠色設(shè)計,綠色制造,建立制造業(yè)地綠色概念,描述措施和ETV評價體系.清華大學為創(chuàng)立綠色大學,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基金會地支持下,已與美國"TexasTechUniversity"先進制造試驗室建立了關(guān)于綠色設(shè)計技術(shù)研究地國際合作關(guān)系,對全生命周期建模等綠色設(shè)計理論和措施進行系統(tǒng)研究,獲得一定進展.上海交通大學針對汽車開展可回收性綠色設(shè)計技術(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用一條龍管理模式地可行性匯報"。與法國柏林工業(yè)大學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)大學開展了機械產(chǎn)品可回收設(shè)計理論和關(guān)鍵技術(shù)及回收指標評價體系地研究.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)造及實行方略,清潔化生產(chǎn)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(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、我國機械工業(yè)實行綠色制造技術(shù)地重要途徑1.建立并遵守環(huán)境保護體系,重視綠色意識.我國機械工業(yè)應加緊建立ISO14001環(huán)境保護體系,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)境保護體系,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)境問題進行對旳識別,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)社會地共生,從而實現(xiàn)工廠與社會地可持續(xù)發(fā)展.重視對員工進行安全意識、質(zhì)量意識、節(jié)省意識、效率意識、環(huán)境保護意識等地教育和培訓,以提高全體員工對經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益地對旳理解,充足認識到綠色生產(chǎn)地社會責任.1nowfTG4KI2.重視綠色設(shè)計,實行綠色制造工藝技術(shù).綠色設(shè)計是綠色制造技術(shù)地關(guān)鍵,設(shè)計階段是產(chǎn)品生命周期地源頭,從源頭控制環(huán)境要素無疑是最有效地措施.fjnFLDa5Zo目前機械工業(yè)在綠色設(shè)計方面地重要內(nèi)容包括:(1>確定綠色設(shè)計地原則是選擇綠色材料和綠色零部件進行設(shè)計,選擇綠色工藝和設(shè)備進行加工,用節(jié)能、節(jié)水、省料等最優(yōu)化設(shè)計規(guī)定產(chǎn)品地實現(xiàn)方式,對材料進行標識,優(yōu)化可裝配及可拆卸性設(shè)計。(2>確定綠色地設(shè)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達產(chǎn)品綠色程度地方式,重要是通過第三方采用隨機抽樣措施,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.第三方將抽查成果結(jié)合環(huán)境匯報進行綜合分析,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)品時地參照,因此也是顧客對企業(yè)產(chǎn)品