張?jiān)?/p>

摘要：當(dāng)今環(huán)境與資源問題已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)。汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)，在制造加工過程中會消耗巨量的資源，引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。隨著汽車零配件制造業(yè)快速發(fā)展，綠色制造工業(yè)逐漸被應(yīng)用于汽車零配件機(jī)械加工中并取得顯著效果。綠色制造工藝既可滿足汽車產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展理念，還符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將根據(jù)汽車零配件機(jī)械加工中對綠色制造工藝的需求，系統(tǒng)分析綠色制造關(guān)鍵工藝的應(yīng)用以供參考。

關(guān)鍵詞：綠色制造工藝;汽車零配件;機(jī)械加工;應(yīng)用分析

0 ?引言

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車為人們的生活提供了極大便利，但也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的破壞?，F(xiàn)階段，我國大部分汽車零配件制造企業(yè)存在技術(shù)更新與產(chǎn)品升級緩慢的問題，面對人們對自然生態(tài)環(huán)境的需求及汽車零配件綠色環(huán)保的要求，汽車零配件機(jī)械加工中的綠色制造工藝由此產(chǎn)生。綠色制造工藝可降低汽車零配件加工過程中的資源消耗與環(huán)境影響，極大地提高了汽車零配件制造加工資源利用率，最終使汽車零配件企業(yè)在盈利與環(huán)境保護(hù)上維持穩(wěn)定平衡，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益雙贏局面。我國汽車零配件機(jī)械加工中的綠色制造工藝起步較晚，與發(fā)達(dá)國家汽車領(lǐng)域相比較仍存在一定差距。因此，需要加強(qiáng)對綠色制造工藝在汽車零配件機(jī)械加工中的應(yīng)用研究，積極解決傳統(tǒng)汽車零配件機(jī)械加工所存在的環(huán)境及資源浪費(fèi)問題，以促進(jìn)我國汽車產(chǎn)業(yè)綠色健康可持續(xù)發(fā)展。

1 ?汽車零配件機(jī)械加工中對綠色制造工藝的需求分析

1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求

在綠色制造背景下，汽車零配件制造加工企業(yè)將會面臨重大問題，即如何有效減少其制造加工所環(huán)境的污染與資源消耗，降低企業(yè)制造加工生產(chǎn)成本。通常情況下，汽車零配件在設(shè)計(jì)階段便需要考慮到制造加工相關(guān)工程，通過設(shè)置參數(shù)與性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)汽車零配件與總成設(shè)計(jì)。

①要高度重視汽車零配件制造加工過程中所產(chǎn)生的資源消耗問題。如涂裝程序中噴涂、電泳及面漆等工藝設(shè)計(jì)對電能及天然氣的消耗;利用強(qiáng)度高與質(zhì)量輕的復(fù)合新材料，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)以降低運(yùn)行燃料消耗等，這些都是當(dāng)前汽車零配件制造加工所需要克服的問題。

②在汽車零配件制造加工過程中應(yīng)盡可能降低生產(chǎn)成本，如在選擇制造加工的原材料時(shí)，是否可用價(jià)格低、質(zhì)量高且環(huán)保的材料代替，當(dāng)替換后是否符合汽車零配件設(shè)計(jì)要求等內(nèi)容。

③降低制造加工對環(huán)境污染的影響是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)。環(huán)境保護(hù)與制造加工產(chǎn)品設(shè)計(jì)之間有著密切聯(lián)系，如通過廢棄物回收、零部件再利用等途徑，減少廢棄物產(chǎn)生;從零配件制造加工材料入手，達(dá)到節(jié)約資源及提高環(huán)保性能的效果等內(nèi)容。因此汽車零配件制造加工產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對綠色制造工藝存在巨大的需求。

1.2 生產(chǎn)過程需求

汽車零配件制造加工生產(chǎn)過程包括原材料選擇、零部件設(shè)計(jì)制造設(shè)計(jì)與測試等，其中主要工序有沖壓、焊裝、涂裝與總裝。在汽車零配件制造加工的每個(gè)階段，都會涉及到資源與環(huán)境問題，若想切實(shí)解決這些問題，必須從制造加工的工序入手。沖壓工序應(yīng)重視控制并減少鈑金件的消耗量，合理回收利用余料，降低制造加工過程中所產(chǎn)生的噪音污染等問題;焊裝工序主要涉及能源消耗與廢棄物處理問題，應(yīng)合理控制并減少水電天然氣的消耗，焊接過程中所產(chǎn)生的噪音也應(yīng)進(jìn)行有效控制，廢液、廢氣及廢棄固體物應(yīng)進(jìn)行綠色處理;涂裝與總裝所涉及到的環(huán)境與資環(huán)問題，和焊接工序類似，但它所產(chǎn)生的廢水廢氣及廢棄固體物會更多，而這些問題對環(huán)境污染所產(chǎn)生的危害最大。

上述汽車零配件生產(chǎn)過程對綠色制造工藝的需求，核心在于如何節(jié)約制造加工資源，怎樣以環(huán)境友好型方式進(jìn)行生產(chǎn)等，這些需求都需要綠色制造工藝給予支撐。

2 ?綠色制造工藝在汽車零配件制造加工中的應(yīng)用分析

2.1 綠色設(shè)計(jì)分析

①汽車零配件制造加工中的綠色設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展起步較晚，但發(fā)展速度飛快，直至如今已經(jīng)具有較為清晰的總體思想，主要從汽車零配件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)整個(gè)環(huán)節(jié)，著重考慮資源節(jié)約與環(huán)境污染。傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明，僅在汽車零配件制造加工末端進(jìn)行處理顯然不科學(xué)，面對生產(chǎn)已造成的環(huán)境污染問題，再去尋找解決措施也為時(shí)已晚。綠色設(shè)計(jì)需要保證汽車零配件制造加工的生產(chǎn)質(zhì)量，在不影響產(chǎn)品性能的前提條件下從整體角度出發(fā)，進(jìn)行綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)，如可拆卸、可回收循環(huán)利用、能耗降低等設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)需要運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)對汽車零配件制造加工的產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)化分析，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期便需要進(jìn)行評價(jià)測試，以實(shí)現(xiàn)降低環(huán)境污染的綠色設(shè)計(jì)作用。

②在汽車零配件制造加工的設(shè)計(jì)階段，必須全面分析原材料與環(huán)境污染之間的關(guān)系，為降低制造加工過程中所形成的污染物，應(yīng)選擇針對性的綠色原材料。汽車零配件制造加工原材料設(shè)計(jì)由諸多因素所決定，如零配件的使用性能、能源消耗量及制造加工過程中是否有過多廢棄固體物產(chǎn)生等，此外還需要考慮到原材料的成本問題，因此需要綜合考慮綠色設(shè)計(jì)。在綠色工藝規(guī)劃方面，其優(yōu)劣將會直接影響汽車零配件制造加工過程中能源與原材料消耗量，因此在綠色設(shè)計(jì)初始階段，便需要高度體現(xiàn)出綠色工藝規(guī)劃。設(shè)計(jì)人員為充分體現(xiàn)出汽車零配件制造加工的綠色理念，應(yīng)積極優(yōu)化汽車制造加工各環(huán)節(jié)，如生產(chǎn)過程對人的影響、對環(huán)境的影響及對資源利用的影響等，在原有工藝上進(jìn)行改進(jìn)，使其逐漸發(fā)展成為綠色生產(chǎn)工藝。除此之外，在汽車零配件制造加工設(shè)計(jì)階段，為盡可能降低或避免廢棄物產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源與環(huán)境保護(hù)的目的，制造加工的產(chǎn)品應(yīng)具有可拆卸性與可回收循環(huán)利用的特性，這樣當(dāng)制造加工結(jié)束后仍可體現(xiàn)出綠色環(huán)保理念。

2.2 清潔生產(chǎn)技術(shù)

①汽車零配件制造加工在初始階段體現(xiàn)綠色制造工藝外，還應(yīng)重視清潔生產(chǎn)技術(shù)。在汽車零配件制造加工過程中為降低生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染，必須積極運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，其主要從生產(chǎn)角度出發(fā)，通過優(yōu)化綠色環(huán)保原材料、降低生產(chǎn)能耗與減少生產(chǎn)過程廢棄物的產(chǎn)生等方式，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。清潔生產(chǎn)技術(shù)與綠色設(shè)計(jì)技術(shù)相同，其需要貫穿于整個(gè)汽車零配件制造加工各環(huán)節(jié)，具有系統(tǒng)化綜合污染防治能力。清潔生產(chǎn)技術(shù)是提高汽車零配件制造加工綠色化程度的重要途徑，具有兩個(gè)主要目標(biāo)，即減少廢棄物與污染物排放，降低生產(chǎn)活動對人體與環(huán)境影響的目標(biāo);科學(xué)利用綠色生產(chǎn)資源，減少能源消耗的目標(biāo)。清潔生產(chǎn)技術(shù)并非單純的概念，它與其它綠色制造工藝相比較，會根據(jù)環(huán)境發(fā)展需求而不斷進(jìn)行優(yōu)化與完善。清潔生產(chǎn)技術(shù)的本質(zhì)主要體現(xiàn)在節(jié)能、減污與降耗，主要采取的措施為合理控制原材料的使用，提高能源的利用效率，以實(shí)現(xiàn)汽車零配件制造加工可持續(xù)發(fā)展。汽車零配件制造加工過程與最終產(chǎn)品是清潔生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)施對象，其通過優(yōu)化制造加工管理、升級綠色制造機(jī)械設(shè)備、合理處理后期廢棄物等方式，實(shí)現(xiàn)汽車制造加工的清潔化生產(chǎn)。汽車零配件制造加工中的清潔生產(chǎn)技術(shù)還涉及到資源的合理使用、規(guī)劃與分配，這是清潔生產(chǎn)技術(shù)的重要外在表現(xiàn)形式，既需要通過資源合理分配與管理，減少廢棄物的產(chǎn)生，又需要考慮制造加工全周期的清潔生產(chǎn)，以進(jìn)一步處理清潔生產(chǎn)結(jié)束后的污染物。

②綠色制造工藝在汽車零配件機(jī)械加工中的應(yīng)用重點(diǎn)在清潔生產(chǎn)技術(shù)，主要從對環(huán)境影響極小化與資源消耗極小化出發(fā)，利用清潔生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行支持并實(shí)現(xiàn)，使四大工序能夠相互協(xié)調(diào)配合。如汽車鋁合金材質(zhì)零配件，此材質(zhì)既可提高汽車零配件的質(zhì)量，還能提高制造加工經(jīng)濟(jì)效益，一般以鑄造鋁合金為主，所涉及到的沖壓工序主要包括下料、剪切、校平、沖壓、保壓與檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)組成，汽車外殼及底盤等部位的零部件都是通過沖壓工序所制造的。其中清潔生產(chǎn)技術(shù)主要通過下料系統(tǒng)優(yōu)化、新材料的運(yùn)用及余料回收等，確保最大限度利用鋁合金材料，在沖壓工序中實(shí)現(xiàn)能源消耗及消化。根據(jù)當(dāng)前技術(shù)分析，下料系統(tǒng)優(yōu)化已經(jīng)非常成熟，針對條材與鈑材的下來研究也已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，其主要以鈑材余料最小化為主要目標(biāo)，通過下料系統(tǒng)自動優(yōu)化下料方案，以此提高汽車零配件制造加工企業(yè)的資源利用效率，同時(shí)可避免產(chǎn)生多余廢料而影響環(huán)境。此外，有許多新型金屬的板料研究正在逐漸投入到?jīng)_壓工序的運(yùn)用之中。

③汽車零配件制造加工中的涂裝工序主要由零部件前處理、電泳烘干、底涂烘干、中涂烘干與面漆烘干等程序組成，涂裝工序會涉及到大量的材料，主要以油漆涂料為主，這些材料在使用過程中極易產(chǎn)生環(huán)境污染問題，如廢渣廢液與廢棄，因此清潔生產(chǎn)技術(shù)必須解決涂裝工序所存在的三廢問題。在廢水方面，它主要與涂裝工序的沖洗環(huán)節(jié)有著密切關(guān)系，需要優(yōu)化沖洗環(huán)節(jié)避免沖洗過程中所產(chǎn)生具有副作用的廢水進(jìn)入處理液中，此外需保持沖洗環(huán)節(jié)槽液的干凈程度，并隨著生產(chǎn)進(jìn)程而及時(shí)補(bǔ)入水，以降低處理液所存在的污染度。在廢渣方面，涂裝工序主要會產(chǎn)生漆渣與鱗化廢渣兩種，所以在進(jìn)行鱗化工序時(shí)使用鋅系磷化劑，當(dāng)產(chǎn)生的反應(yīng)物濃縮沉淀至槽低后，必須及時(shí)送至專職處理部門進(jìn)行解決。在廢棄方面，涂裝工序內(nèi)的噴漆室對風(fēng)量需求非常大，而噴涂過程中因?yàn)椴牧显驎?dǎo)致大量有機(jī)溶劑存在揮發(fā)現(xiàn)象，含有機(jī)容量的氣體必須排除室外。傳統(tǒng)較高的煙囪氣體排除法，已經(jīng)不符合環(huán)境保護(hù)的要求，所以需要特制的綠色環(huán)保氣體處理裝置加以解決。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，雖然綠色制造工藝在汽車零配件機(jī)械加工中得到顯著發(fā)展，但汽車零配件機(jī)械加工企業(yè)仍會面臨嚴(yán)峻的環(huán)境問題挑戰(zhàn)。因此，需要高度重視綠色制造工藝，從設(shè)計(jì)技術(shù)與清潔生產(chǎn)技術(shù)出發(fā)，貫穿于汽車零配件整個(gè)制造加工生產(chǎn)流程，以此實(shí)現(xiàn)汽車零配件制造加工綠色化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]簡云久，鄧濤，王楓.淺談汽車綠色涂裝制造工藝[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2020（11）：186-188.

[2]李尚林，周清，張燕.汽車綠色制造評價(jià)方法研究與運(yùn)用[C].西南汽車信息：重慶汽車工程學(xué)會，2018：8-12.

[3]潘雷亮，徐士杰.汽車綠色工藝創(chuàng)新路徑研究[J].時(shí)代汽車，2018（11）：129-130.

[4]尹洪艷.中國汽車制造企業(yè)綠色工藝創(chuàng)新能力提升路徑研究[D].哈爾濱理工大學(xué)，2017.

[5]劉海漁.汽車制造企業(yè)綠色制造技術(shù)的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2015（06）：204-206.