先进制造技术.docx

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先进制造技术

编号:

课程论文

题目绿色生产

指导教师王慧

学生姓名

学号

专业机械设计制造及其自动化

教学单位德州学院机电工程系（盖章）

二O12年06月19日

目录

摘要及关键词1

1引言1

1.1绿色生产的含义和体系结构1

2.1面向环境的产品方案设计2

3.1面向环境的产品结构设计2

4.1面向环境的产品材料选择3

5.1面向环境的工艺设计4

6.1面向环境的产品包装方案设计4

7.1面向环境的产品回收方案设计4

8.1绿色生产的发展趋势4

9.1结束语6

谢辞7

绿色生产

（德州学院机电系，山东德州253023）

摘　要：

绿色生产是现代工业企业发展和运行的一种新模式，本文系统地介绍了绿色生产的概念其研究和实施中涉及的主要问题。

关键词：

绿色生产；绿色设计；资源；环境污染

DiscourseGreenManufacturing

ZhangYouyu

（DezhouUniversityMechatronicsShandongprovinceDezhou253023）

Abstract:

Greenmanufacturingisnewpatternforcontemporaryindustrialenterprisedevelopmentandrun.Thistractateintroducesnotionofgreenmanufacturingsystematicallyandsomequestionsaboutresearchingandenforcing.

Keywords:

Greenmanufacturing;Greendesign;resource;environmentcontamination

1引言

１.１绿色生产的含义和体系结构

１.１.1　绿色生产的含义

由于绿色生产提出和研究历史很短，对它的定义有很多说法。

本文对它的定义为：

绿色生产是一种综合考虑环境问题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中，对环境影响最小、资源利用率最高。

该定义中涉及三个领域的问题：

一是制造问题，它包括产品生命周期全过程；二是环境保护问题；三是资源优化问题。

绿色生产就是它们的交叉口。

１.1.2　制造与可持续发展的关系

随着人类对环境问题的重视，人们对可持续发展有了新的要求。

世界环境发展委员会（ＷＣＥＤ）提出：

可持续发展就是既满足当代人的需求，又不对子孙后代满足之能力构成危害的发展。

可持续发展的思想具有丰富的内涵，它将自然环境与经济快速发展结合为一个互为因果的有机整体，认为经济快速发展要考虑到自然自然环境的长期承载能力，使环境和资源既能满足经济快速发展的需要，又使其作为人类生存的要素之一而有直接满足人类长远生存的需要，从而形成了一种综合的发展战略。

由此可见，绿色生产应该是可持续发展的一个组成部分，而且是一个有极其重要的组成部分。

１.1.3绿色生产的体系结构

绿色生产包括两个层次的全过程控制、三项具体内容和两个实现目标。

两个层次的全过程控制：

一是指具体的制造过程，即物料转化过程，充分利用资源，减小环境污染，实现具体绿色生产的过程；另一是指在构思、设计、制造、装配、包装、运输、售后服务及产品报废后回收整个产品周期中每个环节均充分考虑资源和环境问题，心实现最大限度在优化利用资源和减小环境污染的广义绿色生产过程。

三项内容包括：

绿色生产过程、绿色产品和绿色资源。

绿色生产过程中对一般工艺流程和废弃物，可以采用的措施有：

开发使用节省资源和对环境友好的生产设备，放弃使用有机溶剂，采用机械技术清理金属表面；使用水基材料代替有毒的有机溶剂有基体的材料，减小制造过程中排放的污水等。

绿色资源主要指绿色原材料和绿色资源。

2.１　面向环境的产品方案设计

产品方案的设计一般是指涉及产品原理、方法、总体布局、产品类型等方面的选择和设计。

而向环境的产品方案优化设计是指选择或设计产品方案，使得在保证产品功能和质量以及其他必要条件的前提下，产品及其制造过程的资源利用率尽可能高、环境污染尽可能小。

如何进行面向环境的产品方案设计，是一种创造性活动，必须依靠思考与推理，综合运用多学科的专门知识和丰富的实践经验，才能获得理想的产品方案。

3.1　面向环境的产品结构设计

面向环境的产品结构设计的主要目标是采用尽可能合理和优化的结构，以减小资源的消耗和浪费，从而减小对环境的影响。

这方面的途径和措施很多，下面是其中的几个方面：

3.1.1简化产品结构　　

结构简单的产品零件数量较少，联接方法简单；因此，零件的加工量少，加工过程中的动力消耗、以及夹具、量具、刀具、模具等工艺装备数量也会由于零件数的减少而相应地减小；而且产品的体积小、重量轻、材料消耗少。

而结构复杂、零件繁多的产品，零件的加工量大，加工过程中的能量损耗大、工装数多、材料消耗大。

因此，在满足产品功能要求的前提下，简化产品结构，尽量避免设计可有可无的零件，采用功能多样化和复合化的零件以及简单的联接方法，使整体装置的零件减小，可大大减小资源消耗。

3.1.2优化构件布置　　

构件的相互位置关系及其相关尺寸的大小，将会影响产品的整体尺寸，从面影响整个机构的体积和重量，进而影响原材料消耗。

特别对于箱体、壳体类等大型零件，其重量系数高，对材料消耗的影响较大。

3.1.3改善构件受力状况　　

构件的受力情况从以下两方面影响材料消耗：

第一、在满足同等承载能力的前提下，受力状况好的构件可采用较小截面，材料消耗少；第二、受力状况好的构件，使用寿命长，减小因构件破坏失效而造成的资源损失。

可见，在进行结构设计时，如能合理地设计构件的布置，可改善构件的受力情况，从而提高材料利用率，减小材料消耗。

3.1.4可折性设计　　

产品达到其使用寿命终期时，如将其全部报废丢弃，不仅对环境造成污染，而且造成大量的资源浪费。

而实际上，旧产品上的许多零件是可以回收和重复利用的，特别是对贵重的金属，有很高的回收价值。

如在设计时，能考虑到哪些零部件可以回收和重复利用，并将其设计成可拆卸的，以便于产品报废后对这些零部件的拆卸回收，这样可节省大量的原材料，减少对环境造成的污染。

4.1面向环境的产品材料选择

4.1.1　产品对环境的影响

产品材料选取不当时，将会对环境造成很大的影响和污染：

——产品材料及其使用过程中对环境的污染。

如：

含氟电冰箱在使用过程中对环境的污染是由于选用了氟里昂作为制冷材料，因为氟里昂对大气臭氧层产生破坏，导致严重的环境影响。

——材料在制造加工过程中对环境的影响。

——所用材料使用报废后其回收处理困难，造成环境的污染。

——所用的材料本身的生产过程对环境的污染。

——其它，如材料的规格大小不当，造成资源的浪费和环境污染。

4.1.2　面向环境的产品材料选择

面向环境的产品材料选择就是要在产品设计中尽可能选用对自然环境影响小的材料，即选用绿色材料。

面向环境的产品材料选择是一个系统性和综合性很强的复杂问题，一是绿色材料尚无明确界限，实际中选用很难处理。

二是选用材料，不能仅考虑其绿色性，还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求。

这些更增添了面向环境的产品材料选择的复杂性。

5.1　面向环境的工艺设计

工艺设计称工艺规划。

大量的研究和实践表明，产品制造过程的工艺方案不一样，物料和能源将消耗不一样，从而对环境污染的影响也不一样。

面向环境污染的工艺设计就是要根据制造系统的实际，尽量规划和选取物料和能源消耗少、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。

这方面的途径和措施有：

采用资源利用率高的加工工艺；采用污染小的工艺方法；对原材料进行优化利用；设计资源节约型的工艺路线。

6.1　面向环境的产品包装方案设计

产品包装是现化产品生命周期中的一个重环节，而且随着工业的发展和人民生活水平的提高，这个环节对企业的竞争与发展显得愈来愈重要。

但是产品的包装一方面消耗大量的资源，另一方面在包装过程和拆装后往往产生大量废弃物，造成严重的环境污染。

　面向环境的产品包装方案设计，就是要从环境保护的角度，优化产品包装方案，使得资料消耗和废弃物产品最小。

这方面的途径和措施有：

　——采用可回收重用的包装材料和包装结构，使得包装可重复使用；

——采用可回收利用和再生的包装材料，避免包装废弃物对环境污染；

——优化包装方案和包装结构，减少包装材料消耗。

7.1面向环境的产品回收方案设计

产品生命周期终结后，若不回收处理，将造成资源浪费并导致环境污染，面向环境的产品回收问题是个系统工程问题。

对机械产品如汽车产品回收处理的过程一般就包括几个方面。

首先是拆卸；然后将零部件归类。

一般说来，拆卸后的零部件可归类为三类。

一是可直重用零部件，直接用于装或维修；二是可再加工的零部件，即不能直接重用，但经过修补或改制后可利用的零部件；三是可再生零部件，即零部件本身完全报废，但其材料可再生后形成再利用。

8.1绿色生产的发展趋势

8.1.1全球化

绿色生产的研究和应用将愈来愈体现全球化的特征和趋势。

绿色生产的全球化特征体现在许多方面，

——随着近年来全球化市场的形成，绿色产品的市场竞争将是全球化的。

——近年来许多国家要求进口产品要进行绿色性认定，要有“绿色标志”。

特别是有些国家以保护本国环境为由，制定了极为苛刻的产品环境指标来限制国际产品进入本国市场，即设置“绿色贸易壁垒”。

绿色生产将为我国企业提高产品绿色性提供技术手段，从而为我国企业消除国际贸易壁垒进入国际市场提供有力的支撑。

这也从另外一个角度说明了全球化的特点。

8.1.2社会化

绿色生产的社会支撑系统需要形成

绿色生产的研究和实施需要全社会的共同努力和参与，以建立绿色生产所必需的社会支撑系统。

绿色生产涉及的社会支撑系统首先是立法和行政规定问题。

当前，这方面的法律和行政规定对绿色生产行为还不能形成有利的支持，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，用市场经济的机制对绿色生产实施导向。

企业要真正有效地实施绿色生产，必须考虑产品寿命终结后的处理，这就可能导致企业、产品、用户三者之间的新型集成关系的形成。

8.1.3并行化

绿色并行工程将可能成为绿色产品开发的有效模式

绿色设计今后仍将是绿色制造中的关键技术。

绿色设计今后的一个重要趋势就是与并行工程的结合，从而形成一种新的产品设计和开发模式绿色并行工程。

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一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，包括质量、成本、进度计划、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。

绿色并行工程涉及一系列关键技术，包括绿色并行工程的协同组织模式、协同支撑平台、绿色设计的数据库和知识库、设计过程的评价技术和方法、绿色并行设计的决策支持系统等。

许多技术有待于今后的深入研究。

8.1.4集成化

将更加注重系统技术和集成技术的研究

绿色生产涉及到产品生命周期全过程，涉及到企业生产经营活动的各个方面，因而是一个复杂的系统工程问题。

因此要真正有效地实施绿色生产，必须从系统的角度和集成的角度来考虑和研究绿色生产中的有关问题。

当前，绿色生产的集成功能目标体系、产品和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、绿色生产的问题领域集成、绿色生产系统中的信息集成、绿色生产的过程集成等集成技术的研究将成为绿色生产的重要研究内容。

绿色集成制造技术和绿色集成制造系统将可能成为今后绿色生产研究的热点。

8.1.5产业化

绿色生产的实施将导致一批新兴产业的形成

绿色生产将导致一批新兴产业的形成。

除了目前大家已注意到的废弃物回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服务产业外，另有两大类产业值得特别注意：

绿色产品制造业制造业不断研究、设计和开发各种绿色产品以取代传统的资源消耗和环境影响较大的产品，将使这方面的产业持续兴旺发展。

9.1结束语

　　绿色生产是现代工业企业发展和运行的一种新模式，也是人类社会可持续发展战略的重要组成部分。

绿色制造涉及面广，内容丰富。

限于知识，本文仅对绿色制造的概念和涉及的几个方面的问题作了一个简单介绍。

本文大部分资源是从网上下载而来，很多是新知识，须要不断去理解与思考。

【参考文献】

[1]王先逵．制造技术的未来[J]．中国机械工程，1994，.

[2]张根保．先进制造技术[M]．重庆：

重庆大学出版社，1996.

[3]刘志峰、刘光复.绿色产品并行闭环设计方法。

机电一体化。

1996

[4]刘飞、张华《绿色制造》北京：

中国经济出版社。

1999

[5]杨叔子等.《先进制造技术与可持续发展先进制造技术》84~90，北京：

机械工业出版社，1996

谢辞

另外，感谢学校给予我这样一次机会，能够独立地完成一个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后一段时间里，能够更多学习一些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了独立思考的能力。

再一次对我的母校表示感谢。

院　（系）：

机电工程系专　业：

机设自动互认本

学生姓名：

学号：

200911704139

题目：

绿色生产

指导教师评语：

评定成绩：

　　　　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

院　（系）：

机电工程系专　业：

机设自动互认本

学生姓名：

学　号：

200911704139

题目：

绿色生产

评阅人评语：

评定成绩：

　　　　　　　　　　　　　　评阅人签名：

年月日

德州学院毕业（论文）设计评语

院　（系）：

机电工程系专　业：

机设自动互认本

学生姓名：

张有雨学　号：

200911704139

题目：

绿色生产

答辩小组评语：

评定成绩：

　　　　　　　　　　答辩小组组长签名：

年月日

指导教师评定成绩

（30%）

评阅人评定成绩

（30%）

答辩小组评定

成绩（40%）

答辩委员会主任签字：

年月日

综合评定成绩