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绿色制造系统

发布时间:2022/10/28
  (1)绿色制造的内涵(GM):为确保人类的生活质量和社会经济的可持续发展,绿色制造成为20世纪末、21世纪初的一个重要话题,并且近年来它的研究发展迅速。关于绿色制造,权威的定义是:绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期内,对环境的影响(负面作用)为零或者极小,资源消耗尽可能小,并使sf6气体回收装置企业经济效益和社会效益协调优化。按照这一定义,绿色制造已不是刚刚提出时仅限于传统制造业的范围,而是一个大概念,既涵盖着产品的设计、制造工艺,又涵盖着生产包装、运输及报废处理等问题,因此是一个全新的概念。
具体来说,产品绿色制造的内涵要点包括下列方面:
①绿色制造涉及制造、环境影响和资源优化三大问题领域,是这三部分内容的交叉与集成。
②绿色制造不仅指产品制造过程本身,它是一个“大制造’’概念——包括产品设计、生产、使用和报废处理的生命周期全过程。
③资源、环境和人VI是当前人类社会面临的三大主要问题,绿色制造是充分考虑前两大问题的一种现代制造模式。
④人类社会正在实施全球化的可持续发展战略,绿色制造是可持续发展战略在现代制造业中的体现。
(2)绿色制造的内容:绿色制造技术从内容上应包括“五绿”,即绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色处理。
①绿色设计:绿色设计是在产品及其寿命的全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的性能、质量、开发周期和成本的同时,优化各有关设计因素,使得产品及其制造过程对环境的总体负影响减到最小。绿色设计又称为面向环境的设计(DFE)。
②绿色材料:绿色材料是指在制备、生产过程中能耗低、噪声小、无毒性并对环境无害的材料和材料制品,也包括那些对人类、环境有危害,但采取适当的措施后就可以减少或消除的材料及制成品。绿色制造中所强调的绿色材料是指在满足一定功能要求的前提下,具有良好的环境兼容性的材料。绿色材料在制备、使用以及用后处置等生命周期的各阶段,具有最大的资源利用率和最小的环境影响。绿色材料又被称为生态材料或环境意识材料。选择绿色材料是实现绿色制造的前提和关键因素之一。绿色制造要求选择材料应遵循以下几个原则:优先选用可再生材料,尽量选用回收材料。提高资源利用率,实现可持续发展;尽量选用低能耗、少污染的材料;尽量选择环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料。所用材料应易于再利用、回收、再制造或易于降解。
③绿色工艺:采用绿色工艺是实现绿色制造的重要一环,绿色工艺与清洁生产密不可分。我们所提出的绿色工艺是指清洁工艺,指既能提高经济效益,又能减少环境影响的工艺技术。它要求在提高生产效率的同时必须兼顾削减或消除危险废物及其他有毒化学品的用量,改善劳动条件,减少对操作者的健康威胁,并能生产出安全的与环境兼容的产品。
④绿色包装:选择绿色包装材料作为产品的包装已经成为一个研究的热点。各种包装材料占据了废弃物的很大一部分份额。包装材料的使用和废弃后的处置给环境带来了极大的负担。尤其是一些塑料和复合化工产品,很多是难以回收和再利用的,只能焚烧或掩埋处理,有的降解周期可达上百年,给环境带来了极大的危害。因此,产品的包装应摒弃求新、求异的消费理念,简化包装,这样既可减少资源的浪费,又可减少环境的污染和废弃物后的处置费用。另外,产品包装应尽量选择无毒、无公害、可回收或易于降解的材料,如纸、可复用产品及可回收材料等。通过改进产品结构,减少重量,也可达到改善包装,降低成本并减小对环境的不利影响。
我国一些在产品上过分铺张讲究,常常大瓶套小瓶,大盒装小盒,不仅加大成本,还造成不必要的材料浪费。相反,西方一些发达国家不再提倡繁杂精美的包装,重兴简约之风,这也是绿色包装思想的一种体现。
⑤绿色处理:产品的绿色处理(即回收)在其生命周期中占有重要的位置,正是通过各种回收策略,产品的生命周期形成了一个闭合的回路。寿命终了的产品最终通过回收又进入下一个生命周期的循环之中。它们包括重新使用、继续使用、重新利用和继续利用。为了便于产品的绿色处理,一般在设计中主要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法(DFD)。拆卸是实现有效回收策略的重要手段。只有拆卸才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用。只有在产品设计的初始阶段就考虑报废后的拆卸问题,才能实现产品最终的高效回收。
(3)绿色制造的未来:
①绿色制造的社会支撑系统将逐步形成:绿色制造的实施需要全社会的共同努力和参与。绿色制造的社会支撑系统首先是立法和行政规定问题。当前此类法律和行政规定对绿色制造还不能形成有力的支持,对相反行为的惩罚力度不够,立法问题现在已愈来愈受到各个国家的重视。其次,政府可制定经济政策,用市场机制引导绿色制造的实施。如制定有效的资源价格政策,利用经济手段对不可再生资源的消耗严加控制等。对汽车废气污染,政府可以收取高额的污染废气排放费,通过市场机制迫使汽车制造的绿色化。有人建议需要回收处理的主要产品,如汽车、冰箱、空调、电视机等,用户只买了使用权,而sf6气体回收装置企业仍有责任进行产品报废后的回收处理。
②绿色制造的全球化特征和趋势日益明显:制造业对环境的影响往往是超越空间的,保护地球是人类的共同责任。目前ISOl4000系列标准为绿色制造的全球化奠定了很好的基础,但尚需进一步完善。随着世界经济的一体化,绿色产品的市场竞争将在全球范围展开。近年来,许多国家对进El产品要进行绿色认证,特别是有些国家以保护本国环境为由,制定苛刻的产品环境指标系来限制国外产品进入本国市场,即设置“绿色贸易壁垒”。绿色制造将为我国sf6气体回收装置企业提高产品的绿色水平提供技术手段,为我国sf6气体回收装置企业消除国际贸易壁垒进入国际市场提供有力的支撑。
③集成系统技术将有较大发展:要真正有效地实施绿色制造,必须从系统的角度和集成的角度来考虑和研究绿色制造中的有关问题。当前,产品的工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究已成为重要研究内容。
④绿色并行工程将成为绿色产品开发有效模式:绿色并行工程又称为绿色并行设计,是现代绿色产品设计和开发的新模式。它是一个系统方法,以集成的、并行的方式设计产品及其生命周期全过程,力求使产品开发人员在设计开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。
⑤人工智能制造技术将大显身手:绿色制造的决策目标体系的优化是十分复杂的多目标优化问题,难以用一般数学方法处理,需要用人工智能方法来支撑处理。另外,绿色产品评估指标体系以及评估专家系统,均需要人工智能和智能制造技术。因此,人工智能技术将在绿色制造中起到重要作用。
⑥绿色制造将导致一批新兴产业的形成:首先是废弃物回收处理设备制造业和废弃物回收处理的服务产业;其次是绿色产品制造业持续兴旺发展;另外,面向绿色制造的软件产业将逐步形成。sf6回收装置企业实施绿色制造,需要大量实施工具和软件产品,如计算机绿色产品设计系统、绿色工艺规划系统、绿色创造决策系统、IS014000国际认证支撑系统等,这些绿色制造工具的大量需求必将推动新兴绿色软件产业的形成与发展。
绿色制造是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的重要因素之一。我国虽然地大物博,但人口众多,  人均资源少。因此,我国的经济发展要从依靠大量地消耗资源换取暂时经济增长的粗放型向集约型转变,走可持续发展的道路。加入WTO后,我国制造业的产品将面临全球化的市场竞争,要消除国际绿色贸易壁垒,占有一定的市场份额,绿色制造是制造业的必由之路。
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