机械产品绿色制造技术的应用研究

袁 田

（广州市工贸技师学院，广东 广州 510080）

经济的发展离不开工业的发展，建国以来我国一直重视国家工业的发展，而工业发展中机械制造行业是一个重要的组成部分。最初的机械制造业注重在行业的发展上，往往为了行业的快速发展，在不经意间就破坏了原有的生态环境。随着人们生活水平的提高，人们越来越重视生活的品质和质量，对生活的环境也越来越重视。而且近些年全球气温升高、北极冰川融化，都给人类敲响警钟。我们要在经济发展的同时，也要重视环境的保护，不以环境的破坏来换来经济的发展。绿色制造技术充分地发挥了其自身的优势，从根本上减少了制造行业对环境的破坏，它是从产品设计之初就考虑到怎样减少消耗和防止环境污染的一项系统的技术体系，需要我们不断地从各个方面进行完善，从而发挥出其最大的优势。

1 机械产品绿色制造技术的含义

绿色制造技术的出现是由于人类发展的过程中对环境的保护越来越重视的一种体现。它在机械产品制造过程中的作用不容忽视，它涉及到产品从设计到加工过程中的方方面面。它的目标是考虑产品的整个生命周期过程中的环保绿色的一个循环使用过程，在以往的产品设计生产中，主要是考虑产品自身的性能、使用的经济型、产品的寿命、用户的使用感受等方面。而绿色制造技术的原则是在考虑上述问题的同时，也要加入设计、生产、使用过程中对环境的影响、对资源的节约[1]。

传统的制造业对产品的要求只停留在其本身的属性、成本和质量的提高上，大多数都是以经济性作为产品出厂的目的。很多产品的设计只考虑了产品从设计生产到使用这些报废前期的问题，很多产品报废后基本上就丧失了利用价值，成为垃圾，如果想要再次利用的话，所花费的费用会很高，所以好多产品到报废就会出现回收利用不经济的情况，而且处理的工序复杂并且对环境的影响很严重[2]。

绿色制造技术相对于传统的制造技术最大的区别在于，绿色制造技术是对机械产品的整个制造过程进行控制，这是对产品整个生命周期的控制过程，这个过程包括产品的设计阶段、选择材料阶段、加工制造阶段、正式使用阶段、终结期废物阶段、回收再利用的阶段等一系列完整的产品生命周期。

2 绿色制造技术在机械产品制造中的应用

2.1 在生产中的应用

任何机械产品在加工生产过程中都不能避免地会有能源和资源的消耗，不过这一消耗会随着绿色制造技术应用的增加而降低，绿色工艺运用到机械产品的生产过程中，可以减轻能源和资源的消耗，还可以控制对环境破坏的程度。绿色工艺在生产过程中会涉及的内容包括：生产方面，在整个制造技术过程中属于关键步骤[3]，合理运用科学的工艺方式对废弃物进行处理，在减轻了对环境影响的同时，资源消耗也随之降低，对制造技术的提升发挥了举足轻重的作用；资源方面，良好的工艺技术发挥了资源作用，可以减少资源的浪费；节能方面，能源和资源同时在工艺的作用下得到充分利用，节约了资源[3]。

2.2 在设计过程中的应用

产品制造前，首先要进行产品设计。绿色设计是指在产品原设计的基础上，把绿色工艺融入到产品设计里，在产品结构、工艺以及零件的尺寸等方面设计，通过技术分析转化为真正的产品生产，把环保放在指导的位置上，处处考虑到环保的问题，将可能造成的污染降到最低。最后的方案，设计人员要全面进行审查，社会效益和经济效益都要考虑在内，确保无误方可投入生产[4]。

2.3 在产品制造过程中的应用

在产品制造的过程中，将绿色材料充分利用到机械产品的生产制造中，加强对绿色材料的重复利用率，进行循环使用，在相关材料使用完毕后，再进行相应的回收，回收后看情况再利用。采取这种方式，将大大降低成本和资源消耗，同时还可以减少对环境的污染和破坏，最终实现绿色制造。对于绿色材料，我们通常认为是污染非常小或是没有污染的材料，对绿色材料的充分利用，将是制造业的发展方向，也是降低对环境污染的技术支持[4]。合理利用绿色材料，加强对环境的保护，将机械制造业对环境的不利影响降到最低，实现生态和经济效益共赢。

3 绿色制造技术的应用对机械产品制造的影响

3.1 降低能耗

在制造产品过程中，由于工艺技术的不合理性、人员专业认识不深入，就会不可避免地消耗大量能量，造成资源严重浪费。采用绿色工艺技术后，在产品的加工过程中，利用优化的加工工艺避免了部分浪费，在产品工艺方面，我们在考虑产品性能的同时，也要考虑加工的环保性，从日常的生产中，摸索和研究出新的更为先进的生产工艺，在完美的完成产品的情况下，对环境的保护也是着重考虑的方面，在能源消耗上减少了过度浪费，降低不必要的消耗，充分发挥相应资源的自身价值[5]。

3.2 节约能源

节约能源的很大一部分是节省原材料，在产品的设计初期，就需要采用科学的计算方法选择出更经济、合理尺寸的零件，尽最大可能提高原材料的利用率，减少了废料的损耗。在使用机床和刀具方面，采取合理的加工设备，选择优质的加工刀具，使产品对材料的损耗变得更少，而且废品率减少，也大大降低了能源的消耗[6]。合理的工艺配备优质的加工设备以及优秀的加工刀具，大大增加产品的合格率以及产品的质量，从而提高了产品的使用寿命，以实现能源的节约，进而也会减少对环境的不利影响。

3.3 保护环境

绿色制造技术在环境保护方面的作用，要体现丰产品的整个生命周期中，它贯穿了产品的前期设计、产品测试、制造生产、投入使用、后期维护、回收利用，每一步都要考虑是否对环境产生影响和破坏，要把产品生产对环境的污染降到最低。科学的绿色工艺技术，就是致力于把产品生产和环境保护有效地结合起来，让机械产品的生产对环境的影响做到最低，绿色制造技术才是制造业中能保护的环境的最有利的工具，在绿色制造技术的指导下，才能更好地实现机械制造业对环境的保护而不是破坏[6]。

4 绿色制造技术在机械产品制造中的实施方案

4.1 在制度上做到完善

近年来国家对环境保护的力度越来越大，在机械方面，绿色制造技术在机械制造领域的推进，离不开政府的政策支持——完善相关的法律规定，健全的行业标准制度，零件产品的标准化，规范化；建立相应的保障机制；完善的监督机制。对于违规企业，要根据相关法律严惩不贷，对绿色的标准进行完善，使企业有行动的指南，同时也出台相应的鼓励政策，补贴或是税收方面的减免政策，对于积极配合政府，在绿色制造技术方面达到优良成果的企业，树立榜样，并进行奖励。全国绿色制造技术标准化技术委员会2020 年发布的GB/T 39257—2020《绿色制造·制造企业绿色供应链管理·评价规范》等国家标准为绿色制造技术在制度上提供了依据。同时，企业也要积极地进行新材料、新工艺的研究，争取做出更好满足使用而且能够保护环境的新型材料和工艺[6]。对于各相关主体，明确其权利和义务。

4.2 在科技上做到创新

绿色制造技术在机械制造业的长足发展，需要不断更新技术，加大资金和人力物力的投入，推动相应企业与学校的合作，加强技术更新，并通过企业对学校的支持，培养出更多的优秀人才，为绿色制造技术的提高和创新做贡献，开发出顺应时代需求的技术[7]。比如近年来在企业生产和学校教学中，常用计算机软件进行工艺模拟、利用3D打印机进行快速原型制造，这两种技术都能体现出企业和学校对绿色制造技术所做出的努力。

4.3 在体系上做到绿色

绿色制造技术需要在机械产品中的整个流程上体现[7]包括：原材料的供应商，机器设备的供应商、生产产品的供应商、物流供应商以及产品的回收再利用等等。进而实现产品的设计→制造→包装→维修→报废→回收每一个过程都能做到对环境的影响降低。制造在产业结构上完善，而且在每个环节都考虑和应用绿色技术，这让我们在产品整个生命周期中的每个环节都注重保护环境，这样的机械行业才是真的把保护环境和加工制造完美结合在一起，让社会的经济发展做到和谐及可持续。

5 绿色制造技术在机械产品制造中的未来

绿色制造技术是新型的技术，拥有着全面性、综合性的特点，只有充分发挥其特点，才能最终发挥绿色制造的作用，跟上时代的步伐。在如今，传统机械制造领域内，将绿色制造技术升为主导，并最终成为未来发展趋势，将会涉及以下几个方面[7]：

5.1 社会化的绿色制造

绿色制造的发展涉及到整个社会的多方面主体、政府的相关政策、企业的相关技术及客户的使用过程等，只有在社会相关主体之间建立完善的新型工艺技术系统才能支撑整个社会的运行。

5.2 产业化的绿色制造

随着绿色制造业的盛行，相关企业、相关经济产业链都会随之发展，这些相关的产业，也会推动绿色制造业向前发展。在绿色技术发展过程中，能源和资源得到节约，环境也会随之得到改善。

5.3 系统化的绿色制造

设计、生产过程的绿色节约技术、相关能源再利用的技术更新，和其他企业并行绿色技术，这一系列的研究，会形成更加完善的产业系统，让环境与经济更加关联，借助着经济的发展、绿色技术的完善和提升，都将推动绿色制造业的发展。绿色制造对于机械制造业的发展是时代所需，是经济发展的要求。

6 结论

只有将机械制造与绿色工艺相结合，在设计、原材料、产品制造过程中，加绿色技术的支持，才能使机械制造业得到合理发展，不仅获得相应的经济效益，对于社会和环境都有良性作用。机械制造领域的绿色制造技术包括绿色材料、设计、工业和处理等方面的处理，不仅要完善相关立法、体系标准，合理的经济政策鼓励，也是让绿色制造在市场大潮中蓬勃发展的重要手段。