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绿色制造技术

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绿色制造技术

绿色制造技术范文第1篇

关键词:机械制造;绿色制造技术;应用;分析

1概述

现代化绿色制造业的基础,其技术仍然是在传统的实施工艺,只是将这种工艺技术进行了整改,使其更加绿色环保。该项工艺技术以理念作为重要的指导方向,全面应用现代化的高新材料、合理控制等,实现了对资源的合理优化利用,科学并且环保。利用该项制造技术进行生产的相关机械成品其质量更加贴合实际的需求,有益于将我国制造行业的核心竞争实力进行整体的提升,加速了机械制造行业的快速发展。

2机械制造过程中绿色制造技术的内涵

绿色制造为对生态环境造成破坏以及资源的实际利用效率进行综合考虑的一种全新的制造形式。该项技术的核心设计目的为从设计工作开始、到产品的指导直至最后的废旧处理,这个周期当中,要实现对环境造成最小的影响,甚至没有影响,并且要对资源的实际利用率达到最高,将制造企业的经济收益与社会效益实施协调化发展[1]。目前,该项技术的实施比传统的技术多出一个非常关键的步骤,便是对物品进行回收实施循环二次利用的步骤。该步骤是将废弃的机械材料回收起来,对其进行二次的加工使其能够再次被使用,全面实现对资源的高度使用效率。

3机械制造过程中绿色技术的主要因素

3.1绿色材料

在真实的机械制造过程中,材料是最基本的前提要求。绿色材料为在实际进行制造的过程中,最大程度的挑选一些污染小的材料为产品制造的材料,并且被应用的材料一定要具有二次回收应用的价值,以便能够符合绿色材料进行制造的相关要求。

3.2绿色设计

在进行制造时,要对需要制造的产品实施全面的考虑,尤其针对实际的质量、使用的寿命、环境等等进行充分的考量[2]。并且,还要在设计时对真实的环境情况进行细致的分析考虑。

3.3绿色工艺

绿色工艺为在真实的机械制造过程中,可真正将污染进行减少,实现能源的最大化节约。在科学合理的应用该项工艺技术时,要研究环保的相关技术,以便加深对产品降低污染的研究工作。此外,对于如何用最少的材料实现生产、如何最小化的产生废弃材料、如何真正的降低对环境的影响等皆要进行细致的探究和考虑。并且,更要针对环保材料的有效应用效率进行提升实施讨论分析,结合目前的发展情况来看,该项工艺技术主要的技术类型为:干式切割以及废弃材料二次应用。

3.4绿色处理方法

绿色处理为将生产中已经废弃的材料,利用再次的合理加工,可让其在之后的生产当中被二次应用,该项技术与回收再应用的形式比较相似。因此,在对制造的产品进行设计的过程中,首先要对原材料和产品的内部架构进行研究,以便实现将产品的功能进行升级的目标。

4机械制造过程中绿色制造技术的具体应用

4.1合理应用绿色材料

在实施绿色制造的实际过程中,真正的绿色材料皆是没有任何污染的材料或者污染非常小的材料。这些绿色材料可以进行二次回收,以便实现绿色制造的目标。所以,科学合理实施机械制造生产重要的前提基础便是对绿色材料的应用[3]。在其制造的过程中,要抛弃以往的生产观念,把实际的经济和环境效益实施有效的结合,合理的对材料进行挑选,并且科学的进行应用,提高对环境保护的作用,有效减少对环境产生的破坏。

4.2应用绿色方法对机械产品实施设计

对相关的机械产品实施绿色设计就是要将产品从不同的角度和层面进行全面的提升。该项设计有效的将产品的具体功能、真实质量和环境进行了集中,从而对其进行一体化的设计。实现机械产品的绿色设计为比较系统的概念,在进行相关的设计之前,要对产品实际的生命周期进行细致的分析,全力保证该产品的质量,并且在对其整个使用的过程中坚持应用绿色理念。在真实设计中,需要有专门的技术人员对产品实际生产的时间和造价问题进行分析,其相关的工作要细致到质量分析环节,要切实的将绿色的设计理念应用到方案的设计当中,产品内部架构设计工作完成之后,对制造企业的真实社会效益和经济效益进行严格的审查,没有任何异常情况发生时才可实施生产。

4.3应用绿色制造生产工艺进行机械产品的生产

在真实进行生产的过程中,一定要将传统的生产理念抛弃,坚持走绿色环保的路线。基于绿色生产的技术是在原有的施工技术上进行改进的,因此,要将两种施工技术进行结合,以便实现能源的最大化利用,减少在真实进行生产过程中对环境造成的污染。其中具体的工艺包括:

(1)能源节约绿色公益,即在进行生产时将能源的消耗和损耗的公益进行降低。

(2)资源公益的有效节约,即在进行生产时将真正的生产经过进行简化,加强资源消耗公益的有效降低。

(3)生产环保工艺,即在制造过程中非常关键的绿色制造技术,应用合理的加工措施,对其过程中产生的废弃材料、废弃液体以及废弃物进行有效的加工,实现减少对环境产生破坏的目标。利用这三种施工工艺,可有效推进绿色制造技术的全面使用,实现在真实的生产过程中不对环境造成任何影响的效果。

4.4应用绿色处理技术全面减少对环境造成的破坏

在真实进行制造过程中,产品的外包装是产生环境污染的主要原因,在进行包装时,会产生较多的废气材料,并且数目非常巨大[4]。现在,应用绿色处置的方法将这些废气材料进行处理,这样便可以科学的将废气材料回收,使其能够迅速分解,保护生态环境。但是,该项处置的形式有较高的成本,所以应用绿色处理的方式可将包装进行升级,降低成本,避免形成环境污染,并且,包装更具美观性。目前,在实施制造的过程中使用比较多的材料为环保木板和环保三合板,将这些材料制作成绿色包装在很大程度上减少了污染,同时达成了进行二次回收再利用的目标。现阶段,我国对于该项技术非常重视,加强了研究的深度和轻度,并且研究的成果非常显著,其中自主研发了包装绿色材料蜂窝纸板。一方面,该项材料可减少对环境产生的破坏,将机械产品造成的破坏进行有效的降低。另一方面,在材料被废气之后,造成的环境污染问题会全面的降低,从而实现绿色制造最终的效果,可在实施制造时进行广泛的推广以及使用。

5结束语

总之,应用绿色的理念进行机械制造,是全面将制造产品的性能、成本、资源等多方面进行综合化的系统优化,不但要将制造的成本进行降低,更要优化产品的实际生命周期。该项绿色技术为当代的新型制造形式,其使用的关键点在于绿色理念的应用,以便能够推进我国的制造行业走绿色可持续发展路线,其发展的前景非常广阔。当前,研发的技术,已经实现了对环境进行保护的目标,为我国绿色技术的全面发展起到了重要的推进作用。

参考文献

[1]杨德峰.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].山东工业技术,2016(01):23.

[2]何欣.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].黑龙江科技信息,2016(10):54.

[3]刘明伟.绿色制造技术在机械制造中的应用研究[J].科技展望,2016(24):85.

绿色制造技术范文第2篇

摘要:介绍绿色制造的内容与概况,阐述绿色制造在现代制造业中的重要性,主要讨论绿色机械加工的方法及关键技术,并建立其评价指标体系。

关键词:液压缸 立柱组装线 再制造 激光熔覆

1、新世纪的机械加工的绿色制造理念

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中对环境的负面影响为零或者极小,资源消耗尽可能小,并使企业经济效益和社会效益协调优化。机械加业,实现绿色制造是本世纪重要的课题之一,这不仅是要求我们生产出的产品符合环保要求,而且应尽可能在制造加工过程中达到绿色制造的要求。

2、定义

绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它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,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。

3、绿色制造技术工艺过程

3.1、立柱组装线

立柱组装线由以下部分组成:上料机构、清洗设备(活柱清洗、缸筒清洗)、活塞头及密封件装配、小件超声波清洗设备、活柱缸筒装配(顶缸机)、导向环装配(压套机)、导向套装配(拧帽机)、缸筒流水线、活柱流水线、整体试压机、试验台、液压系统、控制系统等组成。

该生产线解决了生产轻型液压支架大规格立柱装配质量不稳定问题;自动化程度高,选用PLC控制;大大降低了工人装配劳动强度大问题。

3.2、豪克能金属表面加工技术

目前,使用高精度外圆磨床对液压缸的杆类外表面加工,存在加工耗时长、安全性低、活件周转困难等缺陷,不符合液压缸规模化生产的要求。

在液压缸活塞杆、活柱类外圆精加工方面的应用奠定了基础,采用豪克能金属表面加工技术,实现以车代磨,生产效率将得到很大程度的提高。

豪克能金属表面加工技术的原理及特点:

豪克能金属表面加工技术的工作原理是利用金属在常温状态下冷塑性的特点,运用毫克能对金属零件表面进行无研磨剂的研磨、强化和微小形变处理,使金属零件表面达到更理想的表面粗糙度要求;同时在零件表面显微硬度的提高零件表面产生压应力,增强零件的显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性及疲劳强度和疲劳寿命。

豪克能是一种特殊的能量,属于机械能。

1.豪克能的特点是能量聚焦性好、密度大,其能量密度是一般超声波的40倍以上。

2.豪克能的另一特点是其工作频带宽、可靠性好,适合不同生产工艺的要求。

液压缸使用过程中一般受到高压作用,通常工艺为管料调质后进行粗车、推镗、精车等机械加工,特别是推镗过程会产生较大的加工应力,在加工后缸筒产生明显的变形,不能满足设计公差的要求,严重时会造成废品。传统的时效处理方法有自然时效法和热时效法。自然时效法处理周期长,效果差;热时效法主要采用台车炉或井式炉,不仅成本高,还可能改变材料的微观结构与性能。与上述两种方法相比较,振动时效具有明显的优点,它能使构件的机械性能显著提高,且使用方便、耗能低、耗时短,具有很强的适应性[1]。

振动时效,又称为“VSR” 方法,又称振动消除应力法,是利用共振原理消除和均化金属结构件内部残余应力 ,可取代传统的自然时效和热时效的一种新工艺方法。若这种交变应力使工件内部的某些点产生晶格滑移 ,尽管宏观上没有达到屈服极限 ,但在微观上会产生塑性变形 ,而且这种变形一般发生在残余应力最大的点上 ,因此这种受约束的变形得以释放 ,从而降低和均化工件内的残余应力 ,并使其尺寸精度达到稳定[2]。

使用振动时效,能将机械加工后的残余应力平均下降到64%以下,完全可以取代回火工艺的热处理工艺。

3.3、再制造技术

再制造就是产品高技术维修的产业化,再制造的重要特征是再制造产品的质量和性能要达到或超过新品,成本仅是新品的50%左右,节能60%,节材70%以上,对保护环境贡献显著。

再制造就是把到达使用寿命的煤机通过修复和技术改造使其达到原型产品性能的过程。 煤机装备的失效报废主要是因磨损而导致。对于承受大载荷、冲击严重的表面的再制造修复应该采用涂层结合强度高(冶金结合)的喷焊和激光(重熔)再制造技术,比如油缸活塞杆和活柱的防腐层,传统的作法一般都是采用镀铜锡合金+硬铬的电镀工艺,对环境污染比较大,废水处理成本也较高[3]。

3.4、激光熔覆技术

激光熔覆技术是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基材表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。激光熔覆技术适于在零件缺损处堆积修补,修复量可以比激光表面合金化技术大得多[4]。

这种技术方法的优点是:在满足实用要求的条件下,可以采用成本较低的材料进行激光熔覆堆积成形,修补缺损外形,在有高使用要求的表面,采用高性能材料进行表面改性处理,是一种低成本获得高性能再制造零件的方法。

总之,绿色加工业已是世界工业发展的潮流,它必将随着人类可持续发展战略的提出和经济全球化的趋势,显示出它的优势。 目前,我国企业中绿色制造工艺技术的应用尚处于起步阶段,只有通过对生产制造全过程及工艺技术的全面“绿色化”,提高“绿色度”,不断优化和改进现有工艺,开发替代工艺和新型工艺,以及在市场和环境双重作用下的绿色产品开发,给社会和企业带来双赢的效益,这将必然会推动企业绿色制造工艺技术创新的良性循环[5]。

参考文献:

[1]房德馨 姚培勤 .用振动消除金属构件残余应力的原理和应用[J].大连理工大学学报,1983年03期

[2]李秀玲,徐坚.振动时效消除液压支架缸缸筒残余应力的应用与研究[J].设计与研究 2010年第五期

[3]徐滨士.维修工程的新方向——再制造工程在中国的发展[J].中国设备工程 2009.7

绿色制造技术范文第3篇

关键词 机械工业;绿色制造;绿色设计

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)58-0116-02

机械工业作为国家制造业发展的基础,随着改革开放与市场经济的不断深化发展,不少新型、高效的制造工艺和设备逐渐占领市场,带来了新的生机,但生产过程中大量的消耗和污染造成了严重的环境问题,生态环境正面临着巨大的危机,机械加工的副作用日益凸显。为了节省资源、减少浪费,缓解工业给自然环境带来的压力和不良影响,绿色制造工艺技术就成为未来机械工业的发展趋势。制造业是产业革命的先锋代表,机械制造又在制造业中占有主导地位,绿色制造工艺尤为重要。

1 我国机械工业实施绿色制造技术的必要性和迫切性

我国机械制造业的发展水平与发达国家相比还有很大的差距,由于制造业高消耗、高污染、效率低问题在改革开放发展的20多年中一直没有明显改善,再持续下去,不仅影响发展,而且环境污染形势也将会越来越严峻。针对以上问题,中国的制造业必须转变增长方式,采用绿色制造工艺,减少消耗,实现可持续发展。

由于长期的管理不善,一些废旧的、淘汰的制造设备没有得到合理的回收和利用,虽然不少陈旧的设备已经报废,但还闲置在车间内,并和一些先进的数控机床放置在一起。由此,改造和利用这些旧设备就成为绿色工艺开展的第一问题。由于机械制造行业中很多人并未接受过专业的环境意识教育,这方面的知识比较薄弱,污染问题还是比较严重。要解决这些问题,首先要清醒地认识到采用现代制造模式、使用绿色制造技术的重要性。

而今,环保问题已是各国关注的重点,并迫切希望得到解决。随着WTO环境规则在全世界的实施,各发达国家也相继制定了环境规范。例如,美国就制定了21种法规,构建了一个较为完善的环境保护法规系统。WTO成员每年向WTO通报的环境技术法规约600件。正因这样,各国之间的贸易被环保问题构成的壁垒所阻挡,这道绿色的壁垒让那些高污染、不符合环保标准的产品被禁止入口,或被以重税制裁。

国际上已经展开了行动,中国作为制造业大国,如果各制造企业再不重视环境问题,改良生产技术,实行绿色生产,必将被社会所淘汰。因此,我国要积极发展绿色制造技术,使用绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库,在提高产品生产率的同时,保证产品绿色环保,并加强法律规范,让绿色技术能真正发挥作用。

2 绿色制造的实现技术

2.1 干切削技术

材料切削是最常见的机械制造工艺,材料一般在有切削液的条件下湿切削。实际上,清理切削液的费用已经高于刀具的费用,同时,切削液还有污染环境的危险。而干切削是在不使用切削液的情况下进行的,切削液传统的排屑、冷却、作用已经被先进的刀具设计、设备所取代。例如,现代刀具材料能抵抗高温,可减少切屑液的使用;真空或喷气系统可以改善排屑条件;先进的刀具能改善密闭空间的排屑问题。

2.2 机床技术

机床设备要适应高温切削条件,同时具有吸尘、排屑等功能。机床的工作台或主轴要尽量呈倾斜式或立式布局,这样能有利于排屑,可有效预防残屑留在机床上,导致机床热变形,影响产品加工质量。所以,有必要采用排屑系统,以及加强循环冷却系统的使用,使其能更好地带走残屑,促进机床系统冷却。高质量的干式切削是在切削工具高速运行情况下实现的,这样可减少传递到工件、刀具和机床上的热量,保证生产效率和质量。由此,将超高速切削与干切削相结合,会实现高效、低消耗、低污染的生产。

2.3 微机械技术

微机械技术主要是负责微型机械加工。现阶段使用的工艺方法主要采用来自于半导体IC加工工艺的硅微细加工、特种精密加工和微组装技术。微机械生产的质量轻、体积小、精度高,且稳定性和生产效率较高,同时还具备低消耗、低成本的特点,多功能与智能化也代表了它在现代制造业中的地位。

2.4 快速原型制造(RPM)技术

RPM是分层切片技术,通过计算机系统对CAD模型处理成薄截面层,再根据截面的各个二维数据,采用黏结、熔结、聚合作用或化学反应手段,利用固化液体和凝固材料,使其快速组成所需要形状的零部件或模型。RPM技术的发展突破了传统加工中金属成型和切削成型的工艺,即使没有工装夹具或模具,也能快速制造出需要的模型零件,且是具有一定功能的三维零部件,这种技术被认为是制造业发展20多年来最伟大的生产技术之一。

2.5 虚拟现实技术

虚拟世界是21世纪信息化技术发展的产物,现代制造业的发展自然也离不开虚拟技术。虚拟现实技术是通过计算机系统形成一个逼真的,具有视、听、触多种感知功能的媒体空间,即人工虚拟环境,处在虚拟环境的技术人员可使用各种媒体传感交互设备在虚拟环境中进行实际操作,有身临其境的感觉。虚拟环境可以是模仿真实环境,也可以直接构造一个虚拟世界。虚拟现实技术能有效实现工业制造的阶段性分工,同时预测下一阶段的工作影响,让技术人员能提前了解到三维模型及其加工、装配的过程,这对提高产品生产质量、工作效率有积极作用,以及能有效预防各种不良问题的出现,实现阶段性预测。另外,虚拟现实技术还可以应用于学校的机械制造人才培养之中,使在其培养过程中,减少因需要进行大量实际操作实训所消耗的能源和材料。

2.6 节能环保型热处理技术

热处理技术一直都是高消耗、高污染、工人劳动强度大的制造工艺,正是因为传统的热处理技术存在这些弊端,很有必要进行技术革新。如今,新技术、新设备不断涌现,热处理技术趋于向低消耗、高效率的环保型工艺模式发展。例如最新的激光热处理技术:首先,它能降低资源消耗,同时在节省成本的基础上制成高性能合金表面;其次,该技术生产效率高,无需特别的冷却工作,因为它冷却和加热都很迅速;最后,激光热处理技术已实现数字化,它能有针对性地对工件局部表面进行热处理,硬化的程度和部位都能得到准确控制;再者,也是最关键的一点,这种技术基本无污染。同时,还应大力推广远红外加热技术,真空热处理技术等,它们都是优秀的节能、环保绿色制造技术。

3 我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径

3.1 机械产品制造绿色化

产品的绿色处理对产品的生命周期循环有积极意义,绿色处理是通过各种回收渠道,收集有用的资源实现可持续利用,让产品的周期始终呈现一种闭合性的回路,这对节省资源有重大作用。当产品报废后被再回收,自然而然进入了下一个生命周期,不断地循环使用,产品的生命周期将得到无限延续,因此,设计人员在设计中应考虑新产品的结构和功能,如采用面向拆卸的设计,就能再次回收产品,只有采用面向拆卸设计的产品才有机会将产品的主体零件和结构回收,实现产品的循环使用。只有在设计阶段融入产品回收再利用的理念,回收的价值才会增大,才能实现产品最终高效回收。

3.2 机械产品使用绿色化

1)减少机械杂质对制造工艺的影响。所谓机械杂质就是指灰尘、土壤等物质,杂质会掉入机械配合表面之间,不仅会损伤配合表面,还会磨损零件,破坏油膜。如果在环境恶劣的环境中,应使用优质、配套的零部件,并做好杂质清理预防工作;2)机械制造的温度也是影响工艺质量的问题,零部件在工作中会产生不同的温度,也有不同的温度范围。液压传动系统液压油正常温度在30℃~60℃之间,如果温度低或高于这个范围,零件的磨损程度就会增加,导致油变质。所以,应防止机械制造在低温或高温下作业;3)制造工作要顺利进行,就要保证机械载荷的稳定性。零件的磨损程度会随着机械荷载的增加而增加,技术人员要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下作业,防止工作中出现零件瘫痪等问题。

3.3 机械产品包装绿色化

机械产品的绿色包装和上述的绿色制造有一点相同,在产品的生命周期内实现回收再利用,实现无污染生产,让产品可以回收或者再利用,其包装还能在大自然的自净能力下自动分解。产品的绿色包装,不仅要注重包装的美观,以及包装物品的不易损坏,还要考虑包装的价格成本、易分解回收等问题,减少对环境的污染。国内主要使用的几种包装材料有瓦楞纸板、木板、塑料等。纸板最容易被回收、降解,污染小,是包装的最佳选择,但纸板前期制造的资源消耗大,对环境的破坏较为严重,而且强度低,容易导致包装的物品损坏。木板的强度大,且适用于大型产品的包装,但木材是不可再生材料,过多的使用也会导致生态失衡。塑料制品质量轻,且防水防风能力强,但使用后不易被降解,会造成严重的环境污染。现在有一种新型的绿色包装(蜂窝纸板),是目前我国产品出口的最佳包装选择之一,蜂窝纸板的推广应用能减低产品运输的破损率,对提高包装产品的质量起到积极的作用。

3.4 其它工艺技术应用

现代机械制造行业的新技术、新工艺不断涌现。例如超声波清洗技术,用水剂清洗液代替传统的汽油、煤油,其清洗效果较好,还能预防环境污染,如今已广泛应用于喷油嘴、喷丝板、微型轴承、仪表齿轮、集成电路、微电子器件的清洁,其清洗的洁净度高,这种水剂清洗液还能循环使用。还有一种无污染的电镀液,它的出现能改善传统电镀的严重污染问题。电刷镀工艺的推广与应用,让零件的修理质量得到提高,既节省成本,又降低资源消耗。

3.5 建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识教育

我国机械制造业正在逐渐加强ISO14001环保体系的建立,并且努力实现与ISO9001质量体系的一体化,为各种环境评价工作提供参考依据。建立完善的环保体系,让制造企业员工能认识到产品生命周期全过程中所出现的各种问题,并采取有效措施加以预防和治理,让环保思维方式和行为更加标准化。机械制造企业要贯彻落实自然生态平衡发展的思想,从制造流程开始,每一环节都注重加强环保力量。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识的培养,提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解,将绿色生产当成一种社会责任去落实、执行。

4 应注意的问题

4.1 注重绿色设计

实现绿色设计,是在产品制造的先前阶段,将环保理念和污染预防措施融入产品设计中,实现产品制造的绿色发展,例如,我们以产品的可拆卸性、可回收性、可制造性为绿色设计的基本概念,保证产品是环保的、多功能的、可持续使用的。实现绿色设计,要求产品在制造中,选择绿色原材料、以及绿色制造工艺,实现产品制造的最低消耗,预防和减少产品生产过程中产生副作用,当产品已经报废,它也应该是可拆卸的,可回收再利用的。

4.2 使用低物耗的绿色制造技术

我国制造业一直以来都是使用大量不可再生的金属材料作为原材料,这样不仅会影响到生态环境的平衡,对国家资源来说也是很大的浪费。在机械工业中,制造企业应积极推广绿色可持续使用材料,优化制造工艺,使用绿色工艺,通过利用现代先进技术,实现绿色技术的应用。虽然绿色设计和绿色技术都是现代机械工业发展的重点,但好的材料是促进二者实现的基础,因此,制造企业应改良产品制造的材料,实现材料的可持续利用。

4.3 绿色工艺技术与先进生产模式相结合

先进的生产模式是推进绿色技术发展的动力。实现制造生产模式转变,实行生产模式改革,应做到精益生产、敏捷制造、智能制造。绿色技术与先进生产模式的结合,在绿色技术中加强管理、落实责任、贯彻绿色生产理念,能大大降低制造业中的工业污染和能源消耗。

5 结论

保护环境、维持生态平衡是全世界人民的内心呼唤,机械工业作为社会生产的主导,推行绿色技术已刻不容缓。我国目前的绿色技术制造还处在初级阶段,并没有完全普及,只有通过不断优化和改进现代工艺,使用新型工艺和新型材料,加强管理,节省资源、从降低能源消耗做起,积极落实绿色技术的推广和应用,才能让绿色制造技术成为未来机械制造业的主导工艺技术,真正实现绿色制造。

参考文献

[1]陈京平.面向机械加工工艺规划的绿色制造技术研究[D].南昌:南昌大学,2010.

[2]黄炜.基于绿色制造工程的再制造技术的研究[J].机械制造与自动化,2006(35).

绿色制造技术范文第4篇

关键词:煤矿机械;绿色设计;绿色制造

0引言

长期以来,我国的经济发展模式主要以粗放型为主,这种发展模式为我国带来了巨大经济效益,但与此同时,也为此付出了沉重代价,国内正面临着日益严重的环境污染、生态破坏以及资源浪费等问题。为使我国的经济社会实现可持续发展,近年来,国家也越来越重视各行各业的绿色发展。煤矿机械需面对各种复杂的施工环境,加之机械本身体积较大、能耗较高,应用煤矿机械进行采煤作业时,时常会产生环境污染、能源浪费以及破坏生态环境等问题。为积极响应国家的节能降耗发展战略,更好地保障煤矿企业的长期健康可持续发展,各矿井必须从本矿井实际情况出发,进一步解决好煤矿开采的环境污染问题与能源消耗问题,让生产与环境和谐相处,走煤炭机械的绿色设计、绿色制造之路。

1绿色设计的内涵与特点

1.1绿色设计的内涵

绿色设计其实是一种面向环境的设计,其最先由美国环保法提出。努力节约资源,充分回收材料以及进行产品再制造等是绿色设计的核心,绿色设计理念是近年来发展起来的一种新型设计理念,人们之所以应用这种理念来设计机械产品,其目的主要是为了缓和工业生产与生态环境间的矛盾,通过人工干预的方式,进一步协调经济发展与生态文明间关系,使二者和谐相处。绿色设计具有很多自身特点,它与传统设计法相比,需考虑多方面因素。绿色设计可以说是一种集成化设计法,煤矿机械工作者在进行煤矿机械绿色设计时,应以提高资源利用率、减少环境污染作为重要设计理念导向,应从机械设备的材料、寿命、能源、成本等设计因素出发,同时对产品的未来生产、使用、报废回收等因素进行统筹考虑。最终设计出的煤矿机械产品,应具有良好的环境协调性,先进的技术性,可靠的安全性[1]。

1.2绿色设计的特点

在煤矿机械设计中,由于绿色设计与其他设计有所不同,人们在进行煤矿机械绿色设计时,需考虑的一项重要设计内容就是怎样降低资源消耗,尽可能地减少环境破坏,因此人们在应用绿色设计理念设计机械产品时,不但应重视经济效益的设计,同时应重视环境效益与生态效益的设计。在选择设计方案时,应反复考量,统筹考虑,不断优化设计系统,尽量把设计系统的每个环节都设计好,如能量转换方式、动力来源、资源利用情况等。

2煤矿机械的绿色设计

2.1煤矿机械产品的设计分析

在进行煤矿机械绿色设计时,不仅应充分考虑各种传统机械设计因素,同时还应把环境保护因素、资源节约因素等全部考虑进去,因而必然会增加设计成本,对此在进行煤矿机械绿色设计前,应对机械产品成本进行分类整理全面分析,应尽可能地考虑到所有成本。特别是产品回收与再利用成本、拆卸成本以及污染物替代成本等。争取最终设计出的煤矿机械产品在符合各项环保要求的前提下,具有更好的质量和更高的性能。在进行煤矿机械绿色设计时,首先应科学、合理地选择设计材料,所选材料情况,会对设计产品的绿色度的高低造成直接影响。机械设计人员应在充分了解待设计产品的用户需求、性能需求的前提下,选用兼容性好又能回收利用的可再生材料,来设计机械产品。应在充分了解待设计产品应实现的功能需求,施工环境以及用户信息等众多因素的前提下,才能确定出产品结构,拿出合理的设计方案。对于用户需求的分析有多种方法,其中质量功能配置法是最常用的方法,应用此方法,可将这些具体需求科学、合理地转化为一些具体设计内容与零部件特征,进而完成产品设计[2]。

2.2建设煤机产品绿色设计数据库

建立煤机产品设计数据库,可有效指导煤机产品的绿色设计。通过不断完善材料、环境以及技术信息等数据库内容,可进一步整理当前各种数据信息,可更好地支持煤机产品科学选材,正确进行环境评价,合理分析生产成本。对于煤机产品设计数据库包含的设计信息应尽可能全面。如材料类型、回收率情况、可制造装备、各项技术标准以及相关法律法规等多项内容。

2.3煤机产品设计评价体系

人们在完成机械产品绿色设计后,应有科学的设计评估体系来评价从原材料到制成品,以及从制成品到报废品整个生命周期。应把能源节约、环境保护以及产品的可持续利用性等作为重点评估指标,且选用的绿色设计评价准则应具有多样性,应包含实用性准则、经济性准则以及宜人性准则、环境性准则等。其中经济性准则,应关注由于保护环境,节约资源等而引发的生产性成本增加。宜人性准则应对应用煤矿机械进行生产时对人体健康的影响进行重点关注,主张借助人机工程学原理来设计煤矿机械,以便进一步降低工人劳动强度,应在使用煤炭机械时,尽量降低人体健康的危害。

2.4煤矿机械产品的可拆卸与可回收设计

煤矿机械产品使用原材料较多且制造程序复杂,在进行煤矿机械绿色设计时,应把可拆卸设计充分融入其中,使机械各部件更易分离、拆卸,并且让零部件种类尽可能的少,产品结构更科学。

3煤矿机械产品的绿色制造技术

3.1煤机制造流程的整体技术

优化机械制造为一种生产加工过程总和,它主要是把原材料转变为制成品的过程。就一项完整的机械制造而言,其包含的生产过程主要有生产技术准备、加工零部件以及组装产品等。绿色煤机制造是在机械制造的基础上交叉、集成了能源、环境等因素,其包含的程序主要有方案评审、择优以及实施等,在这些程序中,笔者认为最重要的环节为方案评审与方案选择。通过不断优化零部件、材料以及制造成本等因素,来把最优制造方案确定出来,努力达到综合成本低、生产效益高以及环境污染少的最终煤机制造目标[5]。

3.2煤矿机械产品的虚拟制造

虚拟开发与虚拟生产是虚拟制造的两个主要方面,把虚拟制造应用到煤炭机械制造中,可有效降低制造成本,大幅提高制造效率。让虚拟技术充分结合计算机辅助设计(CAX),可实现虚拟化的设计生产,有效缩短机械产品设计、制造周期,优化制造过程,减少机械制造中不必要的浪费,不断提升煤机绿色制造效果[3]。

3.3煤机制造的集成化技术

由于煤机绿色制造属于一项系统、复杂工程,它贯彻于产品生命周期全过程,因此必须从系统角度与集成角度进行绿色制造的全面探究。建立包含绿色设计系统,制造过程系统以及环境影响评估系统在内的绿色集成制造系统体系[4]。

3.4煤矿机械产品的再制造

把修复改造旧机械产品的行为称为机械再制造,煤矿机械的再制造主要以机械产品寿命周期为指导,以表面工程技术为支撑,以提高旧机械产品的整体性能为目的。科学、合理地预测零部件寿命,有效检测零部件质量是进行再制造的前提。把再制造技术引入煤机产品绿色制造领域,有助于节能、节材、环保。

4结束语

总之,随着我国节能环保事业的不断推进,各矿井也越来越重视走绿色发展之路。煤矿生产的自动化、集约化、信息化水平不断提升,对机械产品的科技含量要求越来越高,煤矿机械绿色设计与制造技术也必将成为未来煤矿机械发展的必然趋势。

参考文献:

[1]朱华.矿井人员红外探测计数技术研究[J].中国矿业大学学报,2003(2):165-168.

[2]董晓英.机械工业中绿色设计与制造[J].机床与液压,2002(6):27-29.

[3]刘冬敏,薛培军,田保全.机械设计在煤矿生产中的应用[J].煤炭技术,2012(2):64-66.

[4]罗贞平.AutoCAD技术在机械设计中的应用与实践[J].煤炭技术,2011(12):16-17.

[5]黄敏纯.绿色制造评价系统的研究及应用[J].福州大学学报,2000(6):51-54.

[6]胡玉刚.煤矿机械绿色设计研究[J].机械管理开发,2016(12):44-48.

绿色制造技术范文第5篇

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负功能)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。其主要特征有以下几点:

1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性:它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈,从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。

2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此,一是要多开发绿色材料,并建立绿色材料库;二是设计选材时要注重经济效益和社会效益相协调。

3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺和洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量探究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。

4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一是设计之初就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、模块化的设计方法;二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。

二、企业实施绿色制造技术的原则

实施绿色制造技术过程中,企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001的要求事项,建立、实施并不断完善环境管理体系,定期对体系进行评审,确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标,进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质,推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用,降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理,减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动,合理利用能源资源。

三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径

1.建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系,并且致力于同ISO9001质量体系一体化,便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系,使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境新问题进行正确识别,并积极采取办法加以预防和有效处理,使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂,谋求和地球环境、需求者、地域社会的共生,从而实现工厂和社会的可持续发展。重视对员工进行平安意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训,以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解,充分熟悉到绿色生产的社会责任。

2.注重绿色设计,实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的核心,设计阶段是产品生命周期的源头,从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。

目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计,选择绿色工艺和设备进行加工,用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式,对材料进行标识,优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式,主要是通过第三方采用随机抽样方法,由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、平安、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析,将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑,但可作为顾客选购产品时的参考,因此也是顾客对企业产品满足度的一种体现,成为企业进行绿色改进的信息来源。

3.创新技术工艺,发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中,才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时,采用油基磨削液会产生油气、烟雾,使生产环境恶劣,而且磨削液的后期处理成本太高,要改善这种情况,可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗,节约了生产成本,而且还有利于降低对环境污染,有利于操作人员的劳动保护。