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智能制造先进、材料、能源和现代管理等方面的最新技
术成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理和售后服务的制
造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁和敏捷制造,并取得理想经济效果。从
本质上看:信息技术+传统制造技术的发展+自动化技术+现代管理技术就是先进
制造技术。
高生产率和高质量是先进制造技术的 2 大追求目标。因此,先进制造技术主
要向自动化、柔性化、集成化和智能化、高精密方向发展,向非传统加工技术方
向发展。采用新型生产模式,使企业适应多变的市场需求[2]。
先进制造技术的发展趋势:1)数字化是发展的核心;2) 精密化是发展的关
键;3) 极品化是发展的焦点;4) 自动化是发展的条件;5) 集成化是发展的方
法;6) 网络化是发展的道路;7) 智能化是发展的前景;8) 绿色化是发展的方
向。
1 绿色制造技术
绿色制造又称为面向环境制造(MFE)、环境意识制造(ECM)等,其基本观点是
协调解决环境和资源两大社会问题,且的是充分利用资源,减少废弃物的产生,
减少机械制造业对环境的负面影响[3]。
绿色制造的概念
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
环境的负面影响最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
而真正促使绿色制造走向市场,却是多种因素共同作用的结果,如图 2 所示,从
当前社会积极实行可持续发展战略的氛围来看,绿色制造实质上是人类社会可持
续发展战略在现代制造业中的体现[4]。
图 2 实施绿色制造的原动力
Impetus for the implementation of green manufacturing
传统意义上的制造是产品的制造过程,主要表现为机械加工过程,即通常称
为“小制造”。绿色制造是一种现代制造模式,涉及制造工业中的产品设计、物
料选择,生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和报废处理等一
系列相关活动,因此绿色制造是“大制造”的概念。 绿色制造的关键技术
绿色制造从“大制造”的概念来讲,包含生命周期的全过程:产品设计、工
艺规划、材料选择、生产制造、包装运输、使用和报废处理等阶段。在每个阶段
都要考虑绿色制造,于是就产生相应的绿色制造技术。
1)绿色设计 其目的是克服传统设计的不足,是所设计的产品具有绿色产品
的特征。绿色设计可以通过生命周期设计、并行设计、模块化设计等方法来实现。
绿色设计将综合考虑环境效益和生态环境指标与产品功能、性能、质量及成本要
求进行设计;在产品构思阶段考虑降低能耗、资源重复利用、生态环境保护和使
用绿色能源;保证产品的制造和使用过程中可拆卸、易回收。废弃物产生最少;
综合考虑顾客和环境的需要,满足可持续发展的要求。
2)绿色工艺规划和清洁生产技术 绿色制造工艺规划是通过对工艺路线、工
艺方法、工艺装备、工艺参数、工艺方案等进行优化决策和规划,从而改善工艺
过程及其各环节的环境友好性,使得产品制造过程经济效益和社会效益协调优化
规划方法。采用合理工艺,简化产品加工流程,减少加工工序,谋求生产过程的
废料最少化,避免不安全因素,减少产品生产过程中的污染物排放.如减少切削
液的使用或使用绿色切削液等。
3)绿色材料选择 绿色产品首先要求构成产品的材料具有绿色特性,即在产
品的整个生命周期内,这类材料应有利于降低能耗,环境负面影响最小。材料选
择可从减少所用材料种类、选用可回收或再生材料、选用无毒无害材料以及选用
新型生态环境材料等方面来考虑。
4)绿色包装技术 绿色包装是指能够循环复用、再生利用或降解腐化,且在
产品的整个生命周期中对人体及环境不造成公害的适度包装。必须尽可能简化产
品包装,避免过度包装,使包装可以多次重复使用或便于回收,且不会产生二次
污染。
5)绿色回收处理技术 传统的制造过程是一个开环系统,产品报废后直接遗
弃,造成资源浪费和环境污染。绿色制造一个闭环系统,产品达到使用寿命后。
将要分类进行材料回收利用,便于再制造。