徐貞高，曹海健，崔 林

（東臺(tái)船用配件有限公司，江蘇 東臺(tái)224220）

綠色機(jī)械制造工藝是指以綜合考慮環(huán)境因素和資源效益為前提，以傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)為基礎(chǔ)，將環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、控制技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)結(jié)合在一起，以達(dá)到預(yù)期質(zhì)量和功能的先進(jìn)機(jī)械制造方法和過(guò)程[1]。發(fā)展綠色機(jī)械制造工藝的目的就是達(dá)到資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

1 發(fā)展綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)的重要意義

近年來(lái)，我國(guó)大力推進(jìn)節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了良好歷史發(fā)展機(jī)遇。機(jī)械制造行業(yè)涉及領(lǐng)域龐大，發(fā)展好綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)，對(duì)國(guó)家發(fā)展、公司利益、環(huán)境保護(hù)都起著重要的作用，也對(duì)資源的合理利用具有重大意義。

機(jī)械制造業(yè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)行業(yè)都密切相關(guān)，其為人們的衣食住行提供著各種不同性能的機(jī)電產(chǎn)品。傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)開環(huán)式的發(fā)展模式，不考慮環(huán)境和資源的代價(jià)，從自然界中獲取資源，經(jīng)過(guò)加工處理得到最終產(chǎn)品，同時(shí)還產(chǎn)生了大量的廢氣、廢液、廢渣，排放到環(huán)境中，給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，甚至產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，帶來(lái)巨大的安全隱患；另一方面，許多的腳料、余料以及破損的零件和設(shè)備，最終都成為了廢棄物，這不僅污染了環(huán)境，更是對(duì)現(xiàn)有資源的一種嚴(yán)重浪費(fèi)。而綠色機(jī)械制造工藝引用的是一個(gè)清潔生產(chǎn)和廢棄物循環(huán)利用的閉環(huán)式發(fā)展模式，根據(jù)市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品，在此過(guò)程中，充分考慮資源利用、能源消耗和環(huán)境保護(hù)等這些因素，從而達(dá)到資源和能源的最優(yōu)化的配置，最大限度地減少環(huán)境污染。因由此可見(jiàn)，綠色機(jī)械制造工藝比傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝更能適應(yīng)新時(shí)期的機(jī)械工業(yè)發(fā)展要求。

2 綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)的類型

2.1 能源節(jié)約型綠色機(jī)械制造工藝

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝中，能源的使用效率極低，大部分的能量都由于摩擦生熱被轉(zhuǎn)化成為了內(nèi)能及其他形式的能力被消耗掉，這不僅使機(jī)械磨損嚴(yán)重，影響機(jī)械的使用壽命，降低機(jī)床的精密度和機(jī)械加工的精準(zhǔn)度，同時(shí)還造成了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。能源節(jié)約型綠色機(jī)械制造工藝是針對(duì)這些問(wèn)題，在機(jī)械制造過(guò)程中，通過(guò)減少機(jī)械磨損，適當(dāng)利用可再生資源，引進(jìn)低能耗工藝技術(shù)，使用低能耗的綠色設(shè)備等方法來(lái)降低能量損耗的工藝技術(shù)。

2.2 資源節(jié)約型綠色機(jī)械制造工藝

資源節(jié)約型綠色機(jī)械制造工藝是指在機(jī)械制造過(guò)程中，以保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和符合機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)為前提，通過(guò)簡(jiǎn)化工藝和減少原材料消耗的方法來(lái)達(dá)到資源的有效利用的工藝技術(shù)。例如，在刀具的制造過(guò)程中，我們可以通過(guò)優(yōu)化毛坯的形狀，選擇新型的刀具材料，盡量減少切削液的使用量，從而減少機(jī)械加工的余料，降低原材料的消耗，延長(zhǎng)刀具的使用壽命，達(dá)到節(jié)約資源和提高生產(chǎn)效率的目的。

2.3 環(huán)境保護(hù)型綠色機(jī)械制造工藝

機(jī)械制造工藝實(shí)際上就是一個(gè)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列加工制造過(guò)程，變成最終需要得到的產(chǎn)品的過(guò)程，但在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些廢液、廢氣、廢渣、噪聲等對(duì)環(huán)境和操作者有危害的物質(zhì)。環(huán)境保護(hù)型綠色機(jī)械制造工藝是指通過(guò)工藝初始設(shè)計(jì)和末端處理技術(shù)，盡量減少或消除有害物質(zhì)的影響，從而提高機(jī)械制造系統(tǒng)效率的工藝技術(shù)[2]。

3 發(fā)展綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)的策略

3.1 綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是指根據(jù)產(chǎn)品的品質(zhì)要求，在綠色理念的指導(dǎo)下，對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式力、能量的傳遞、各個(gè)零件的材料和形狀的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)計(jì)算分析轉(zhuǎn)化圖紙作為制造依據(jù)的工作過(guò)程。要做好綠色設(shè)計(jì)，需從設(shè)計(jì)之初就要充分考慮產(chǎn)品流轉(zhuǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中所應(yīng)注意的環(huán)保問(wèn)題，并將環(huán)保作為設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo)原則。綠色設(shè)計(jì)涉及十多項(xiàng)設(shè)計(jì)階段，包括選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、拆卸維護(hù)設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等[3]。要將各階段的設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)地協(xié)調(diào)和整合起來(lái)，因此，綠色設(shè)計(jì)也成了一個(gè)具有綠色性、集成性、并行性的系統(tǒng)。

3.2 綠色選材

綠色選材是指綠色機(jī)械制造過(guò)程中，在滿足產(chǎn)品的適用性能和制造工藝特性的條件下，綜合考慮綠色環(huán)保的要求所選擇的能源和材料，具體包括材料的選擇和能源的選擇。綠色選材應(yīng)遵循以下原則：

一是，優(yōu)先選用可再生能源與材料。

二是，盡量選用原料豐富，成本低，污染少的能源與材料。

三是，盡量避免選用有毒、有害、有輻射性的能源與材料。

3.3 綠色工藝

綠色工藝是指在機(jī)械制造過(guò)程中，使用一定的工具和設(shè)備，按照節(jié)約資源、控制能源、減少污染的要求，將各種原料按照一定的順序進(jìn)行加工，得到最終期望的合格機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程。先進(jìn)的綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)包括：使用干切削技術(shù)，低溫切削技術(shù)，綠色濕試切削技術(shù)，應(yīng)用高精度的冷輾擴(kuò)技術(shù)，金屬粉末的注射成型工藝，采用可編程的控制器技術(shù)、數(shù)顯技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)改造舊機(jī)床，凈化廢液等[4]。

3.4 綠色處理

綠色處理是指將在機(jī)械制造過(guò)程中排放出的廢液、廢氣、毛坯腳料以及破損的零件設(shè)備等廢渣，進(jìn)行回收利用或?qū)⑵渥兂蓪?duì)環(huán)境無(wú)污染的物質(zhì)的過(guò)程。綠色處理的方法有：

（1）根據(jù)各排放氣體的性能，能吸收的就采用物理或化學(xué)方法吸收，能燃燒的就在燃燒爐中通入氧氣完全燃燒。

（2）廢液集中進(jìn)行回收、轉(zhuǎn)化、燃燒等處理。

（3）將有毒的廢渣進(jìn)行集中深埋，或是采用化學(xué)方法將其變成無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，將有棱角的銳利廢棄物收集在一起并作集中處理。

（4）將已報(bào)廢的產(chǎn)品回收并使用到下一個(gè)周期中，變廢為寶。

4 實(shí)施綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)的基本程序

實(shí)施綠色制造通?？煞譃槲鍌€(gè)基本程序：預(yù)審→評(píng)審→方案優(yōu)選→方案實(shí)施→持續(xù)綠色制造，其核心內(nèi)容是綠色機(jī)械制造過(guò)程評(píng)審，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是綠色機(jī)械制造技術(shù)方案優(yōu)選。綠色機(jī)械制造過(guò)程評(píng)審是指將現(xiàn)行的機(jī)械制造過(guò)程分為物料流和能量流兩個(gè)系統(tǒng)，再根據(jù)兩個(gè)系統(tǒng)的中各個(gè)環(huán)節(jié)的功能、狀態(tài)、特性以及投入、產(chǎn)出關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行客觀深入的現(xiàn)狀調(diào)查和分析研究，找出各自系統(tǒng)中存在的“非綠色環(huán)節(jié)”。綠色機(jī)械制造技術(shù)方案優(yōu)選是在綠色機(jī)械制造過(guò)程評(píng)審的基礎(chǔ)上，對(duì)“非綠色環(huán)節(jié)”進(jìn)行進(jìn)一步分析研究，尋找可以節(jié)約能源、降低消耗、減少污染、提高效率的方案，并篩選出可行性最強(qiáng)、效率最高、污染最小的方案的過(guò)程。

5 結(jié)束語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)自然和社會(huì)的和諧發(fā)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的清潔生產(chǎn)和綠色制造勢(shì)在必行，工業(yè)生產(chǎn)只有采用生態(tài)學(xué)原理，才能從源頭上解決環(huán)境污染問(wèn)題。綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)目前在我國(guó)尚未發(fā)展成熟，還有許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題尚未解決，如技術(shù)問(wèn)題、資金問(wèn)題、政策問(wèn)題等，還需要多方配合，創(chuàng)新和完善綠色機(jī)械制造工藝技術(shù)的理論。

[1]侯鐵豐.綠色制造環(huán)境下的機(jī)械制造工藝研究[J].商情，2010（7）：234-235.

[2]蔡茂健.基于綠色制造理念的機(jī)械制造工藝[J].信息與電腦(理論版)，2011（2）：146-148.

[3]朱佩巧.按綠色制造理念改革機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容[J].機(jī)械職業(yè)教育，2009（9）：32-36.

[4]高 佳.關(guān)于綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝探討[J].中國(guó)科技縱橫，2010（10）：26-29.