对绿色制造技术的认识(通用8篇)
1.对绿色制造技术的认识 篇一
先进制造技术课程论文
先进制造技术
——绿色制造
green manufacturing
摘要
当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,制造业将改变传统制造模式,推行绿色制造技术,发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知
识库等基础技术,生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品,如绿色汽车、绿色冰箱等,并用法律、法
规规范企业行为,随着人们环保意识的增强,那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业,将会在市场竞争中被淘汰,使发展绿色制造技术势在必行。下面通过举例简单说明绿色制造。
At present, the world set off a wave of “ green wave ”, the environment problem has become the focus of
attention of all countries in the world, and included in the schedule, manufacturing industry will change the
traditional manufacturing mode, the implementation of green manufacturing technology, related to the
development of green materials, green energy and green design database, knowledge base and so on the basis of
technology, production to protect environment improving resource efficiency, green products, such as green, green
refrigerators, and laws and regulations, standardize enterprise behavior, along with the people environmental
protection consciousness enhancement, the implementation of green manufacturing technology and production of
green products to the enterprise, will be eliminated in the market competition, the development of green
manufacturing technology be imperative.关键词:绿色制造Green manufacturing绿色产品 Green product制造技术Manufacturing technology世界 The world
一、引言
绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源
效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境
污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统,即原料-工业生产-产
品使用-报废-二次原料资源,从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环
境影响最小,资源效率最高,也就是说要在产品整个生命周期内,以系统集成的观点考虑产
品环境属性,改变了原来末端处理的环境保护办法,对环境
保护从源头抓起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环
境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。
二、绿色制造技术简介 定义:综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,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生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally
Conscious Mannufacturing)、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。绿色制造这种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。
国外绿色制造技术现状:国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”,加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前,在一些发达国家,除政府采取一系列环境保护措施外,广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向,促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立,凡产品标有“绿色标志”图形的,表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求,对生态环境无害或危害极少,并利于资源的再生和回收,这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志(绿色标志)以来,其贸易额已增加20%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志,法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志,日本于1992年对产品实施环境标志,新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志,从而促进了这些国家“绿色产品”的发展,在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。
国际经济专家分析认为,目前“绿色产品”比例大约为5-10%,再过10年,所有产品都将进入绿色设计家族,可回收、易拆卸,部件或整机可翻新和循环利用。也就是说,在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品
三、绿色制造技术实例
1、模具的绿色制造
2、水溶性油漆
3、中水回用
4、金桥南厂联合站房冰蓄冷项目
5、东岳动力总成厂发动机测试方法改进
下面我们就来一起看看这几个领域是如何运用先进制造技术的:
首先是模具的绿色制造
由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。
模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。
模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。
模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。
模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。
接下来是:水溶性油漆
水溶性油漆以纯水为载体,相对于传统的溶剂性油漆而言,在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势,可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。
2008年,上海通用汽车的3大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线,北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。较传统涂装工艺,其VOC(挥发性有机化合物)排放比传统的汽车涂装工艺可减少80%以上,废气排放浓度降低了500倍,辅以无铅电泳、无铬钝化、静电喷涂、废气焚烧净化等先进环保技术,实现了从源头有效控制和最大限度地减少了废气排放。以单车间年工作时间4800小时计,水溶漆可较油漆每年减少污染排放3000多公斤。与此同时,3大基地的中水回用设施采用国外先进的污水处理技术,各工厂的工业污水和生活污水全部实行了无害化处理,各项污染物100%稳定达标。
接下来是:中水回用
以上海通用汽车金桥南厂为例,采用国内外先进的污水处理技术,将部分处理后的水再深度处理和消毒作为中水,由厂区的中水管网系统供厂区所有的绿化、冲厕、景观和设备的冷却等,不仅减少了自来水使用量,而且也大大减少了废水的排放。为确保中水的处理质量,在废水处理站中设置了养鱼缸,采用中水调养五彩金鱼,第一时间可以观察到中水的水质。经过不懈努力,在南厂的废水处理站中,一边是污浊的生产废水和污水在不断进入,经过工艺处理,一边源源不断排出透明晶亮的清水,鱼儿在其中欢快地游动。南厂日回用中水量达203立方米,占日污水向外排放量的24%,年减少COD排放量7吨,每年可以节省10万元的费用。正因为采取了绿色制造的技术使得其排放量大大降低。
接下来是:金桥南厂联合站房冰蓄冷项目
近年来,国内工业用电电价峰谷差较大,上海最高达到4.4倍。对此,金桥南厂采用了先进的冰蓄冷系统,在电力负荷很低的夜间用电低谷采用双工况制冷机制冷,将冷量以冰的形式储存起来。在电力负荷较高的白天或用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足空调或工艺用冷的需求,也起到了转移电力高峰用电量、平衡电网峰谷差、削峰填谷的作用。
通过自控,实现夏季给空调冷冻水供冷、冬季给工艺系统供冷,过渡季既可以供空调也可以供工艺。冰蓄冷系统不仅可以转移电力高峰用电量,平衡电网峰谷差,这样全年36
5天不间断运行,可以最大程度地节约电费,年节约能源和减排费用65万元。2007年,金桥厂区通过工艺优化和生产生活节能等方面的措施,能耗费用与上一年相比,节约近2000万元。
最后是:东岳动力总成厂发动机测试方法改进
发动机生产启动阶段,零部件质量、机加工及装配质量的稳定性需要通过热试检测发动机性能指标。而进入批量生产后,各项质量皆稳定了,热试显得有些大材小用,且测试时间较长,还存在要消耗汽油、要建立消防装置、产生废气排放、发动机冷却液要定期更换、无负载的热试对正时缺陷等不敏感等缺陷。
随着发动机型号的增多,产量的增大,热试的不足日益显现。同期,质量体系的建立、深入、完善,零部件质量、机加工质量不断提高,发动机测试能够侧重于装配质量,新的测试方法由此孕育而生——冷试。冷测时,发动机自身不做功,而是由伺服电机驱动系统抓住(产品/工艺)飞轮,进而拖动发动机运转。各测试项目由相应的传感器测量,采集的信号送至后台的控制系统,按照既定的规定分析。冷测试技术具有几个优势特点:
一是方法新颖。发动机不做功,自身温度较低,不排出高温废气,测试能做得更深入,且能做热试无法做的测试,测试更全面。
二是技术先进。采集到的测试数据重复性更好,测试项目更多更全面,更利于发现缺陷,测试控制系统的分析更细致。
三是效益高。冷测试不消耗汽油,不排出高温废气,不消耗冷却液,不需要某些公用动力和消防安全设施。而且冷测台是全自动工位,无需专门的操作人员,只要少量的维修人员。通过采用冷试新方法,东岳动力总成厂收获的节能效益每年可达380万元。
四、总结
绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。
而绿色产品是绿色制造中的结晶,所以要想做到绿色制造就必须做好绿色产品的开发制造。可见绿色制造是以保护环境和合理高效利用资源为目的的制造模式,涉及到产品的整个生命周期,它对产品的设计、材料的选择、生产工艺、生产设备、能源利用、废物产生、售后回收和处理等都有环境意识,有可持续发展意识。这样的产品(即绿色产品)在重视环保的今天才能得到社会的认可,才能得到消费者的认同,才能在市场竞争中取得优势。
五、参考文献
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[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2004
[5] Suwat Jirathearanat et al.Visual processing application of rapid prototyping for visualization of metal forming processes[M].Journal of Materials Processing Technology, 2000
2.对绿色制造技术的认识 篇二
“智能制造”可以从制造和智能两方面进行解读。首先, 制造是指对原材料进行加工或再加工, 以及对零部件进行装配的过程。通常, 按照生产方式的连续性不同, 制造分为流程制造与离散制造 (也有离散和流程混合的生产方式) 。根据我国现行标准GB/T4754-2002, 我国制造业包括31个行业, 又进一步划分约175个中类、530个小类, 涉及了国民经济的方方面面。
智能是由“智慧”和“能力”两个词语构成。从感觉到记忆到思维这一过程, 称为“智慧”, 智慧的结果产生了行为和语言, 将行为和语言的表达过程称为“能力”, 两者合称为“智能”。因此, 将感觉、记忆、回忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程, 它是智慧和能力的表现。
目前, 国际和国内尚且没有关于智能制造的准确定义, 但工信部组织专家给出了一个比较全面的描述性定义:智能制造是基于新一代信息技术, 贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节, 具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体, 以关键制造环节智能化为核心, 以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征, 可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。这实际上指出了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标, 体现了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续发展的重要作用。
然而, 由于我国技术基础薄弱发展不平衡, 企业在智能制造实施和升级改造过程中往往茫然不知从何做起。因此, 以下将根据智能制造的描述性定义, 提出关于智能工厂、制造环节及装备智能化、网络互联互通、端到端数据流等四个方面的初步认识, 以期说明智能制造的主要内容。
二、什么是智能工厂
智能工厂是实现智能制造的载体。在智能工厂中通过生产管理系统、计算机辅助工具和智能装备的集成与互操作来实现智能化、网络化分布式管理, 进而实现企业业务流程、工艺流程及资金流程的协同, 以及生产资源 (材料、能源等) 在企业内部及企业之间的动态配置。
一方面, “工欲善其事, 必先利其器”, 实现智能制造的利器就是数字化、网络化的工具软件和制造装备, 包括以下类型:
●计算机辅助工具, 如CAD (计算机辅助设计) 、CAE (计算机辅助工程) 、CAPP (计算机辅助工艺设计) 、CAM (计算机辅助制造) 、CAT (计算机辅助测试, 如ICT信息测试、FCT功能测试) 等;
●计算机仿真工具, 如物流仿真、工程物理仿真 (包括结构分析、声学分析、流体分析、热力学分析、运动分析、复合材料分析等多物理场仿真) 、工艺仿真等;
●工厂/车间业务与生产管理系统, 如ERP (企业资源计划) 、MES (制造执行系统) 、PLM (产品全生命周期管理) /PDM (产品数据管理) 等;
●智能装备, 如高档数控机床与机器人、增材制造装备 (3D打印机) 、智能炉窑、反应釜及其他智能化装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等;
●新一代信息技术, 如物联网、云计算、大数据等。
另一方面, 智能制造是一个覆盖更宽泛领域和技术的“超级”系统工程, 在生产过程中以产品全生命周期管理为主线, 还伴随着供应链、订单、资产等全生命周期管理, 如图1所示。
在智能工厂中, 借助于各种生产管理工具/软件/系统和智能设备, 打通企业从设计、生产到销售、维护的各个环节, 实现产品仿真设计、生产自动排程、信息上传下达、生产过程监控、质量在线监测、物料自动配送等智能化生产。下面介绍了几个智能工厂中的典型“智能”生产场景。
场景1:设计/制造一体化。在智能化较好的航空航天制造领域, 采用基于模型定义 (MBD) 技术实现产品开发, 用一个集成的三维实体模型完整地表达产品的设计信息和制造信息 (产品结构、三维尺寸、BOM等) , 所有的生产过程包括产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造、检验检测等都基于该模型实现, 这打破了设计与制造之间的壁垒, 有效解决了产品设计与制造一致性问题。制造过程某些环节, 甚至全部环节都可以在全国或全世界进行代工, 使制造过程性价比最优化, 实现协同制造。
场景2:供应链及库存管理。企业要生产的产品种类、数量等信息通过订单确认, 这使得生产变得精确。例如:使用ERP或W M S (仓库管理系统) 进行原材料库存管理, 包括各种原材料及供应商信息。当客户订单下达时, ERP自动计算所需的原材料, 并且根据供应商信息即时计算原材料的采购时间, 确保在满足交货时间的同时使得库存成本最低甚至为零。
场景3:质量控制。车间内使用的传感器、设备和仪器能够自动在线采集质量控制所需的关键数据;生产管理系统基于实时采集的数据, 提供质量判异和过程判稳等在线质量监测和预警方法, 及时有效发现产品质量问题。此外, 产品具有唯一标识 (条形码、二维码、电子标签) , 可以以文字、图片和视频等方式追溯产品质量所涉及的数据, 如用料批次、供应商、作业人员、作业地点、加工工艺、加工设备信息、作业时间、质量检测及判定、不良处理过程等。
场景4:能效优化。采集关键制造装备、生产过程、能源供给等环节的能效相关数据, 使用MES系统或EMS (能源管理系统) 系统对能效相关数据进行管理和分析, 及时发现能效的波动和异常, 在保证正常生产的前提下, 相应地对生产过程、设备、能源供给及人员等进行调整, 实现生产过程的能效提高。
因此, 智能工厂的建立可大幅改善劳动条件, 减少生产线人工干预, 提高生产过程可控性, 最重要的是借助于信息化技术打通企业的各个流程, 实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通, 并在此基础上实现资源的整合优化和提高, 从而进一步提高企业的生产效率和产品质量。
三、如何实现制造环节智能化
互联网技术的普及使得企业与客户间的即时交流成为现实, 促使制造业实现从需求端到研发端、服务端的拉动式生产, 以及从“生产型”向“服务型”模式转变。因此, 企业领先于竞争对手完成数字化、网络化与智能化的转型升级, 实现大规模定制化生产来满足个性化需求并提供智能服务, 方能在瞬息万变的市场上立于不败之地。
看得见的是个性化定制和智能服务, 看不见的是生产制造各环节的数字化、网络化与智能化。实现智能制造, 网络化是基础, 数字化是工具, 智能化则是目标。
网络化是指使用相同或不同的网络将工厂/车间中的各种计算机管理软件、智能装备连接起来, 以实现设备与设备之间、设备与人之间的信息互通和良好交互。将生产现场的智能装备连接起来的网络被称为工业控制网络, 包括现场总线 (如PROFIBUS、CC-Link、Modbus等) 、工业以太网 (如PROFINET、CC-Link IE、Ethernet/IP、Ether CAT、POWERLINK、EPA等) 、工业无线网 (如WIA-PA、WIA-FA、Wireless HART、ISA 100.11a等) , 对于控制要求不高的应用还可使用移动网络 (如2G、3G、4G以及未来5G网络) 。车间/工厂的生产管理系统则可以直接使用以太网连接。对于智能制造, 往往还要求工厂网络与互联网连接, 通过大数据应用和工业云服务实现价值链企业协同制造、产品远程诊断和维护等智能服务。为了防止窃密, 在工厂网络与互联网连接中要设防火墙, 特别防止木马、病毒攻击企业网络, 注意网络信息安全与功能安全。
数字化是指借助于各种计算机工具, 一方面在虚拟环境中对产品物体特征、生产工艺甚至工厂布局进行辅助设计和仿真验证, 例如使用CAD (计算机辅助设计) 进行产品二维、三维设计并生成数控程序G代码, 使用CAE (计算机辅助工程) 对工程和产品进行性能与安全可靠性分析与验证, 使用CAPP (计算机辅助工艺设计) 通过数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定和仿真零部件机械加工工艺过程, 使用CAM (计算机辅助制造) 进行生产设备管理控制和操作过程, 使用CAT (计算机辅助测试) 实现集成试验台与各种试验参数的仿真与测试等;另一方面, 对生产过程进行数字化管理, 例如、使用CDD (通用数据字典) 建立产品全生命周期数据集成和共享平台, 使用PDM管理产品相关信息 (包括零件、结构、配置、文档、CAD文件等) , 使用PLM进行产品全生命周期管理 (产品全生命周期的信息创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案) 等。
智能化可分为两个阶段, 当前阶段是面向定制化设计, 支持多品种小批量生产模式, 通过使用智能化的生产管理系统与智能装备, 实现产品全生命周期的智能管理, 未来愿景则是实现状态自感知、实时分析、自主决策、自我配置、精准执行的自组织生产。这就要求首先实现生产数据的透明化管理, 各个制造环节产生的数据能够被实时监测和分析, 从而做出智能决策, 并且智能化系统要能接受企业最高领导层的决策 (BI) , 及有突发情况要能接受人工干预;其次要求生产线具有高度的柔性, 能够进行模块化组合, 以满足生产不同产品的需求。此外, 还应提升产品本身的智能化, 如提供友好的人机交互、语言识别、数据分析等智能功能, 并且生产过程中的每个产品和零部件是可标识、可跟踪的, 甚至产品了解自己被制造的细节以及将被如何使用。
数字化、网络化、智能化是保证智能制造实现“两提升、三降低”经济目标的有效手段。数字化确保产品从设计到制造的一致性, 并且在制样前对产品的结构、功能、性能乃至生产工艺都进行仿真验证, 极大地节约开发成本和缩短开发周期。网络化通过信息横纵向集成实现研究、设计、生产和销售各种资源的动态配置以及产品全程跟踪检测, 实现个性化定制与柔性生产的同时提高了产品质量。智能化将人工智能融入设计、感知、决策、执行、服务等产品全生命周期, 提高了生产效率和产品核心竞争力。
四、如何实现网络互联互通
智能制造的首要任务是信息的处理与优化, 工厂/车间内各种网络的互联互通则是基础与前提。没有互联互通和数据采集与交互, 工业云、工业大数据都将成为无源之水。智能工厂/数字化车间中的生产管理系统 (IT系统) 和智能装备 (自动化系统) 互联互通形成了企业的综合网络。按照所执行功能不同, 企业综合网络划分为不同的层次, 自下而上包括现场层、控制层、执行层和计划层。图2给出了符合该层次模型的一个智能工厂/数字化车间互联网络的典型结构。随着技术的发展, 该结构呈现扁平化发展趋势, 以适应协同高效的智能制造需求。
智能工厂/数字化车间互联网络各层次定义的功能以及各种系统、设备在不同层次上的分配如下。
计划层:实现面向企业的经营管理, 如接收订单, 建立基本生产计划 (如原料使用、交货、运输) , 确定库存等级, 保证原料及时到达正确的生产地点, 以及远程运维管理等。企业资源规划 (ERP) 、客户关系管理 (CRM) 、供应链关系管理 (SCM) 等管理软件都在该层运行。
执行层:实现面向工厂/车间的生产管理, 如维护记录、详细排产、可靠性保障等。制造执行系统 (MES) 在该层运行。
监控层:实现面向生产制造过程的监视和控制。按照不同功能, 该层次可进一步细分为:
监视层:包括可视化的数据采集与监控 (SCADA) 系统、HMI (人机接口) 、实时数据库服务器等, 这些系统统称为监视系统;
控制层:包括各种可编程的控制设备, 如PLC、DCS、工业计算机 (IPC) 、其他专用控制器等, 这些设备统称为控制设备;
现场层:实现面向生产制造过程的传感和执行, 包括各种传感器、变送器、执行器、RTU (远程终端设备) 、条码、射频识别, 以及数控机床、工业机器人、工艺装备、AGV (自动引导车) 、智能仓储等制造装备, 这些设备统称为现场设备。
工厂/车间的网络互联互通本质上就是实现信息/数据的传输与使用, 具体包含以下含义:物理上分布于不同层次、不同类型的系统和设备通过网络连接在一起, 并且信息/数据在不同层次、不同设备间的传输;设备和系统能够一致地解析所传输信息/数据的数据类型甚至了解其含义。前者即指网络化, 后者需首先定义统一的设备行规或设备信息模型, 并通过计算机可识别的方法 (软件或可读文件) 来表达设备的具体特征 (参数或属性) , 这一般由设备制造商提供。如此, 当生产管理系统 (如ERP、MES、PDM) 或监控系统 (如SCADA) 接收到现场设备的数据后, 就可解析出数据的数据类型及其代表的含义。
五、什么是端到端数据流
智能制造要求通过不同层次网络集成和互操作, 打破原有的业务流程与过程控制流程相脱节的局面, 分布于各生产制造环节的系统不再是“信息孤岛”, 数据/信息交换要求从底层现场层向上贯穿至执行层甚至计划层网络, 使得工厂/车间能够实时监视现场的生产状况与设备信息, 并根据获取的信息来优化生产调度与资源配置。也要涉及到协同制造单位 (如上游零部件供应商、下游用户) 的信息改变, 这就需要用互联网实现企业与企业数据流动。按照图2的智能工厂/数字化车间网络结构, 工厂/车间中可能的端到端数据流如图3所示。
具体包括:
现场设备与控制设备之间的数据流包括:交换输入、输出数据, 如控制设备向现场设备传送的设定值 (输出数据) , 以及现场设备向控制设备传送的测量值 (输入数据) ;控制设备读写访问现场设备的参数;现场设备向控制设备发送诊断信息和报警信息;
现场设备与监视设备之间的数据流包括:监视设备采集现场设备的输入数据;监视设备读写访问现场设备的参数;现场设备向监视设备发送诊断信息和报警信息;
现场设备与MES/ERP系统之间的数据流包括:现场设备向MES/ERP发送与生产运行相关的数据, 如质量数据、库存数据、设备状态等;MES/ERP向现场设备发送作业指令、参数配置等;
控制设备与监视设备之间的数据流包括:监视设备向控制设备采集可视化所需要的数据;监视设备向控制设备发送控制和操作指令、参数设置等信息;控制设备向监视设备发送诊断信息和报警信息;
控制设备与MES/ERP之间的数据流包括:MES/ERP将作业指令、参数配置、处方数据等发送给控制设备;控制设备向MES/ERP发送与生产运行相关的数据, 如质量数据、库存数据、设备状态等;控制设备向MES/ERP发送诊断信息和报警信息;
监视设备与MES/ERP之间的数据流包括:MES/ERP将作业指令、参数配置、处方数据等发送给监视设备;监视设备向MES/ERP发送与生产运行相关的数据, 如质量数据、库存数据、设备状态等;监视设备向MES/ERP发送诊断信息和报警信息。
六、我国制造业现状和首要任务
我国制造业现状是“2.0补课, 3.0普及, 4.0示范”, 其中工业2.0、3.0、4.0对应的含义如下:
2.0实现“电气化、半自动化”:使用电气化和机械化制造装备, 但各生产环节和制造装备都是“信息孤岛”, 生产管理系统与自动化系统信息不贯通, 甚至企业尚未使用ERP或MES系统进行生产信息化管理。我国也有许多中小企业都处于此阶段;
3.0实现“高度自动化、数字化、网络化”:使用网络化的生产制造装备, 制造装备具有一定智能功能 (如标识与维护、诊断与报警等) , 采用ERP和MES系统进行生产信息化管理, 初步实现了企业内部的横向集成与纵向集成;
4.0实现“数字化、网络化、智能化”:适应多品种、小批量生产需求, 实现个性化定制和柔性化生产, 使用高档数控机床、工业机器人、智能测控装置、3D打印机、智能仓库和智能物流等智能装备, 借助各种计算机辅助工具实现虚拟生产, 利用互联网、云计算、大数据实现实现价值链企业协同生产、产品远程维护智能服务等。
我国实现智能制造必须2.0、3.0、4.0并行发展, 既要在改造传统制造方面“补课”, 又要在绿色制造、智能升级方面“加课”。对于制造企业而言, 应着手于完成传统生产装备网络化和智能化的升级改造, 以及生产制造工艺数字化和生产过程信息化的升级改造。对于装备供应商和系统集成商, 应加快实现安全可控的智能装备与工业软件的开发和应用, 以及提供智能制造顶层设计与全系统集成服务。
3.对绿色制造技术的认识 篇三
一、技术壁垒的概念
国际贸易中的技术壁垒,也称技术性障碍,是指一国以维护国家安全、保障人类健康、保护生态环境、防止欺诈行为及保证产品质量等为由而采取的一些技术性措施。它主要通过颁布法律、法令、条例、规定,建立技术标准、认证制度、卫生检验检疫制度等方式,对外国进口商品制定苛刻的技术、卫生检疫、商品包装和标签等标准,从而提高对进口商品的技术要求,最终达到限制其他国家商品自由进入本国市场的目的。从表现形式来看,技术壁垒主要是技术法规、标准及合格评定程序。
构成技术壁垒的实质性内容有以下几方面:1、安全标准:是指那些以保护人类和国家安全为理由而采取的限制或禁止贸易的措施。2、卫生标准:是指以人类健康为理由对进口动植物及相关产品实施苛刻的卫生检验检疫标准,以限制或禁止商品进口的贸易措施。3、包装标识:主要是通过对包装标识进行强制性规定来达到限制或者禁止进口的目的,它是技术壁垒的重要组成部分。4、信息技术标准:是指进口国利用信息技术上的优势,对国际贸易信息传递手段提出要求,从而造成贸易上的障碍。
二、绿色壁垒的概念
绿色壁垒亦称环境壁垒,实质上是指进口国政府以保护生态环境为纲,以限制进口保护贸易为目的,通过颁布复杂多样的环保法规房例、建立严格的环境技术标准和产品包装要求,建立繁琐的检验认证和审批税。实行环境构想制度,以及保证环境进口税方式对进口产品设置的贸易障碍。
主要包括以下内容:1、环境技术标准。发达国家的科技水平较高,处于技术垄断地位。它们在保护环境的名义下,通过立法手段,制定严格的强制性技术标准,限制国外商品进口。这些标准均根据发达国家生产和技术水平制定,对于发达国家来说,可以达到,但对于发展中国家来说,则很难达到。2、多边环境协议。目前,国际上已签订的多边环境协议有150多个,其中近20个含有贸易条款。特别是保护臭氧层的有关国际公约,将禁止受控物质及相关产品的国际贸易。这些受控物质大部分是基础化工原料,如制冷剂、烷烯炔化工产品,用途广泛,因此影响面非常大。随着多边环境协议执行力度的增强,其对贸易的影响也将越来越大。3、环境标志。环境标志是一种印刷或粘贴在产品或其包装上的图形标志。它表明该产品不但质量符合标准,而且在生产、使用、消费及处理过程中符合环保要求,对生态环境和人类健康均无损害。4、环境管理体系标准。IS014000是国际标准化组织在汲取发达国家多年环境管理经验的基础上,制订并颁布的环境管理体系标准,得到世界各国政府、企业界的普遍重视和积极响应。5、绿色补贴。为了保护环境和资源,有必要将环境和资源费用计在成本之内,使环境和资源成本内在化。发达国家将严重污染环境的产业转移到发展中国家,以降低环境成本,发展中国家的环境成本却因此而提高。更为严重的是,发展中国家绝大部分企业本身无力承担治理环境污染的费用,政府有时给予一定的环境补贴。对此,发达国家以违反关贸总协定和世界贸易组织规定为理由,限制发展中国家产品进口。最近美国就以环境保护补贴为由,对来自巴西的人造橡胶鞋和来自加拿大的速冻猪肉提出了反补贴起诉。这种“绿色补贴”壁垒有日益增加之势。
三、技术壁垒和绿色壁垒产生的原因
技术壁垒和绿色壁垒等新贸易壁垒的产生是国际经济、社会、科技不断发展的产物,分析原因最主要的在于以下几点:
1、社会进步及发达国家人民生活水平日益提高,人们安全健康意识空前加强,越来越关心产品对身体健康和安全的影响。2、随着环保意识的提高,可持续发展理念深入人心,人们越来越关心赖以生存的地球和社会的可持续发展。 3、新贸易壁垒的日益增多与传统贸易壁垒受到约束关系很大。传统贸易壁垒如关税、许可证和配额等的使用不仅会受到国际公约制约和国际舆论的谴责,而且也易遭到对等报复。因此,这些传统贸易壁垒措施将来的发展空间不是很大,这就为绿色壁垒等新贸易壁垒的发展提供了巨大发展空间。4、科学技术日新月异为新贸易壁垒的发展提供了条件和手段。技术密集型产品在国际贸易中的比重不断提高,特别是信息技术产品,涉及的技术问题较为复杂,容易形成新贸易壁垒。5、近几年,主要发达国家因经济增长乏力,贸易保护主义有重新抬头之势,随着传统贸易壁垒作用的弱化纷纷寻求新贸易壁垒,以保护其国内产业。
四、技术壁垒和绿色壁垒的特点
相对于传统贸易壁垒,技术壁垒和绿色壁垒等新贸易壁垒有如下特点:1、双重性。新贸易壁垒往往以保护人类生命、健康和保护生态环境为理由,其中有合理的一面;然而新貿易壁垒又往往以保护消费者、劳工和环境为名,行贸易保护之实,从而对某些国家的产品进行有意刁难或歧视,这又是它不合理的一面。这些负面的东西有时以至于混淆是非,给国际贸易带来不必要的障碍。2、隐蔽性。传统贸易壁垒无论是数量限制还是价格规范,相对较为透明,人们比较容易掌握和应对。而新贸易壁垒由于种类繁多,涉及的多是产品标准和产品以外的东西,这些纷繁复杂的措施不断改变,让人防不胜防。3、复杂性。新贸易壁垒涉及的多是技术法规、标准及国内政策法规,它比传统贸易壁垒复杂得多,涉及的商品非常广泛,评定程序更加复杂。4、争议性。新贸易壁垒介于合理和不合理之间,又非常隐蔽和复杂,不同国家和地区间达成一致的标准难度非常大,容易引起争议。
五、技术壁垒和绿色壁垒的发展趋势
随着新贸易壁垒的出现和发展,贸易壁垒正在发生结构性变化。传统贸易壁垒逐渐走向分化,其中的关税、配额和许可证等壁垒逐渐弱化,而反倾销等传统贸易壁垒则在相当长的时间内继续存在并有升级强化的趋势。以技术壁垒为核心包括绿色壁垒和社会壁垒的新贸易壁垒将长期存在并不断发展,将逐渐取代传统贸易壁垒成为国际贸易壁垒中的主体。
总之,技术壁垒和绿色壁垒等新贸易壁垒正在发展中,对国际贸易,当然也对我国对外贸易产生越来越大的影响,我们应当密切注视其发展趋势,并采取积极应对措施,以保证我国对外贸易的顺利发展。(作者单位 :锦西石化分公司)
4.浅谈对绿色化学的认识与体会 篇四
在本学期短短几周时间的学习中,我对化学又有了更进一步的认识,对“绿色化学”这一概念又有了新的的了解。学完课程后我也有很多感慨与体会。
学完这门课程后我知道,“绿色化学”这一名称最早出现在美国环保局的官方文件中用以突出化学对环境的友好。后经各方面的努力,使得“绿色化学”这个名称广为传播。
“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念,它涉及影响到社会的方方面面,无论是工业、农业、新能源,还是我们的生活、环境,绿色化学都占据着举足轻重的地位。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
绿色化学作为一门前端且实用的科学,它的主要特点有:1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
化学在为人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科学中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。
绿色化学是对传统化学的挑战,是对传统化学思维方式的更新和发展,因此,绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究,打破传统的化学反应,设计新的对环境友好的化学反应。包括:(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。
随着世界经济的发展,一场绿色变革浪潮正席卷全球,突飞猛进的经济的增长为环境留下了巨大的伤疤。而人们对生活环境的追求也越来越高,因此,化学科学在环境的保护、监测与治理中显得尤为重要,环境化学研究的化学物质在环境中的存在、转化、行为和效应及其控制化学的原理和方法,对我们环境保护、防治具有重大指导意义。环境化研究的环境分析、大气、水体和土壤环境化学,污染生态化学,污染控制化学等内容,在我们环境治理、监测中的应用越来越广泛。绿色化学的发展更是为环境化学科学的发展插上了翅膀。伴随着国家对环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高,跨世纪的环境化学任重道远。无论是控制或防治环境污染和生态恶化,还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面,环境化学都可以发挥重要作用。在环境监测,大气复合污染的化学机制、污染评价与防止对策,水体中复合污染及土壤多介质污染机制研究,有毒化学品生态效应及危险性评价,内分泌干扰物质的筛选,污染控制原理,环境修复技术等诸多领域,环境分析化学,大气、水体和土壤环境化学,污染生态化学,污染控制化学等分支学科都面临着挑战和良好的发展机遇。而这所有的一切都必须依靠绿色化学科学去完成。
不得不承认,人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。
5.对绿色制造技术的认识 篇五
摘要:根据滨湖镇所具有的良好生态环境,提出因地制宜,把滨湖镇构建成生态宜居的绿色小城镇;在可持续发展原则指导下,从生态居住,生态旅游、生态工业几个方面作出努力,结合地域文化,塑造出鲜明、独特、优良的小城镇形象;尊重、保护、合理利用自然,实现人与自然和谐相处,创造出安全、舒适的居住环境。
关键词:生态宜居小城镇建设 可持续发展
一、前言
我国正进入城镇化的加速发展阶段,许多城镇正承受着由过去粗放型发展带来的高污染、高能耗的生态破坏之痛,必须要面对现实,毫不动摇地进行经济转型、产业结构调整。改善城镇生态环境,促进小城镇健康协调的发展,满足人们日益增长的物质和精神需求,是今后发展的必然趋势,是统筹城乡方式转变的有效途径。因此,用生态学原理和生态经济的理念来规划、设计和建设生态宜居小城镇,将有效地解决城镇化建设过程中对环境的污染、生态的破坏、资源浪费的问题,提高资源综合利用率,实现产业生态化的健康永续利用。积极探索绿色小城镇发展之路成为当前统筹城乡协调发展的一项基础性战略任务。
二、建设生态、宜居、绿色小城镇的重要性和必要性
发展小城镇是农村城市化的重要途径,而绿色环保生态是城镇发展的一个趋势,这是科学发展的必然要求,是可持续发展的直接体现,是人类社会发展的必然选择。
近年来,随着昌吉市政府对基础设施建设投入的加大,功能不断完善,现代城市魅力初步显现,城镇的带动辐射功能也进一步增强。地理位置的优越性、经济发展的产业基础和城建成果的显现已经为城乡统筹协调发展提供了强大的支撑,全市以城带乡,城乡带村一体化协调发展的格局初步形成,尤其是产业经济基础相对雄厚、地理位置相对优越的滨湖镇发展步伐较快。但目前,我区小城镇建设发展中存在着资源能源利用粗放、基础设施和公共服务配套不完善、人居生态环境治理滞后等问题。
建设绿色小城镇有利于引导城乡建设模式转型,增强节能减排能力,推进城镇化可持续发展;有利于增强小城镇居住功能和公共服务功能,提高人口和经济集聚程度,统筹城乡经济社会发展;有利于增强城乡居民消费能力,加快服务业发展。
三、推进方式与策略
1、建立生态工业:工业向园区集聚,集中建立清洁产业园
规划镇区的生产设施用地全部迁移至南部特色农副产业加工基地。工业区与生活区分离,有效降低了其对生活区的影响,沿工业区周围形成环状防护林网,工业区周边防护林带宽度设置为50米的生态林;在产业园区与培训服务区之间设置第一道200-300米宽幅绿化隔离带,将工业污染对城镇的影响减至最低,充分体现生态工业的理念。
城镇外围营造50米宽防风林,形成环绕于镇区的绿色环带,与农田防护林网相连为一体。在培训服务区与城镇中心区之间设置第二道150-250米宽幅生态绿化隔离带,结合水系,打造生态环境景观,既为滨湖镇提供了生态旅游的大环境,又为城镇创造了生态居住的前提条件。
2、推进生态农业:土地向规模经营集中,建立生态城郊观光型生态农业
滨湖镇位于城市远郊区,主要分布在农业生态功能区内,是城乡居民菜、瓜果、禽、肉的主要生产基地。依托城郊的风貌以及周围区域的旅游环境,充分发挥优越的地理位置及资源优势,围绕林果业、花卉、苗圃等产业,大力开发休闲观光生态农业,实现生态农业与生态旅游业的叠加融合与双赢。围绕发展空间领域,进一步提升农业科技水平,推进生态农业发展,提高农产品的商品率,达到人与自然的和谐共生。
3、塑造生态居住:人口集中居住,集中建设生态居住区
注重完善基础设施建设,改善村镇的人居环境。生态宜居城镇建设中,政府要从解决农民群众急需解决的问题入手,坚持将村镇道路建设、供排水工程、改善村民居住和卫生条件、改变村容村貌等结合起来,水、电、路、通讯畅通。在很大程度上改善农民群众进入城镇的整体生活质量,使村镇的人居环境面貌有巨大改变。构建合理的生态城镇体系,完善城镇综合服务功能,建设生态居住社区,完善各类公共设施配套,塑造便捷、舒适、具有地方特色的生态人居环境。
四、建设“以生态、宜居为本”的绿色示范小城镇的举措
(一)以科学规划确保小城镇高水平发展。
1、科学编制规划。按照“高起点、高标准、突出特色、适度超前”的原则,以立足本乡镇主导产业、交通区位等实际情况,进行合理定位,科学安排住宅、商贸、文化教育、基础设施和公共设施布局,充分把握自然要素赋予城镇的显著特色”为导向,编制完善绿色小城镇总体规划,把改善人居生态环境、增强居住功能与公共服务功能作为主要任务,统筹安排基础设施、公共服务及其他类相关建设。
2、增强规划的可操作性。要依据总体规划,对镇区或镇区重点地段、重点设施编制修建性详细规划,提出重点建设项目规模、施工方案、实施进度和资金安排,把规划建设要求落到实处。
3、完善配套管理机构和政策措施,抓好示范带动。通过加强政策扶持与引导,重点发展中心镇区和中心村的建设,加快基础设施建设和相关配套管理,进一步完善功能。
(二)突出绿色生态环境,加强基础设施建设。
在开发和利用生物圈中各种资源创造物质财富的同时,不能忽视人类活动对各种生态系统造成的胁迫效应和影响,针对城市建设过程中,造成的自然景观破坏,生物资源毁灭,环境污染等生态灾难,生态环境成为绿色小城镇建设中的重要内容。要切实增强节能减排能力,开展绿色生态设施建设:
1、污水和垃圾处理等环境建设项目。镇区建设污水处理厂一座、垃圾中转站一座;每个村庄因地制宜建设若干垃圾池,做到污水、垃圾处理设施统筹配置,构建户分类、村收集、镇(乡)转运、市处理的城乡一体化垃圾集中处理体系,改善乡村容貌和人居环境。
2、太阳能及浅层地能可再生能源建设应用,既有居住建筑节能改造建设项目。在镇区新建及改建项目中积极采用节能门窗、外墙保温、非粘土砌块等节能材料和技术,充分利用太阳能、地热能、风能、沼气等再生能源,整合使用村庄内部闲置土地。
3、商贸流通设施,镇内道路,园林绿化及供排水设施等基础设施建设项目。结合实际,抓好园林绿化建设,积极建设小片绿地、小型公园和娱乐场所建设,形成园林化的小城镇,变成城区边缘的花园。保证镇区内街道规范、整齐。同时搞好小城镇环境综合治理。提高城镇环境质量,对自然生态环境进行合理的改善。在镇区内要保留较大的河流、水渠,将部分地段开挖改造为人工河流,并尊重自然,保持原有的自然堤岸曲线,沿岸搞好绿化配置。在城镇内部结合自然条件、地形地貌及主要景观节点成楔状、片状、带状较为均匀地布置集中绿地,使居民能在15分钟以内到达有相应绿化环境和设施内容的公共绿地。如:镇中心公园绿地、居住组团中心绿地、河流两侧绿地、带状街头绿地等,其中较大规模绿地被开辟为城镇公园。
(三)探索建设模式,体现特色产业发展。
滨湖镇土地资源丰富,辖区面积为141.94平方公里,可耕地80平方公里(12万亩),耕地面积52平方公里(7.8万亩),规划按照“南工,中居,北农”的发展思路,将镇域分为三大经济分区。
1、南部以华电昌吉热电厂为依托,形成南部产业园区,以华电昌吉热电厂为中心,聚拢华电周边链条企业,建成华电产业园区,隶属于昌吉市,建立特色农副产业加工基地,重点发展以无公害食品、绿色食品和有机食品等加工工业。同时利用华电的热能资源,发展花卉种植、养殖观光等相关项目,成为滨湖镇的门户景观。
2、中部以滨湖镇城镇中心区为依托,形成核心经济区,以生态居住为主题,是镇域城镇建设的重点区域。城镇周边以配套产业为主,重点发展商贸、餐饮服务业、特色农业观光等生态旅游业、农业体验区等第三产业。
3、北部以五十户村为中心,着重发展生态农业,形成特色农业科技示范区。突出“南蔬菜、中养殖、北粮棉”的结构布局,构建昌吉市内重要的以优质农产品深加工为主的绿色蔬菜供应基地、绿色畜牧养殖基地和粮食供应基地。
结语
6.对绿色制造技术的认识 篇六
绿色再制造工程是一个迅速发展中的新兴学科.再制造工程设计基础和再制造工程技术是该学科的`主要组成部分.讨论了再制造工程设计基础中的产品再制造性评价、失效机理、寿命预测,再制造过程模拟与仿真,以及先进表面技术、再制造毛坯快速成形技术、纳米涂层及纳米减摩自修复技术、修复热处理、应急快速修复技术、过时产品性能升级技术等再制造工程关键技术的研究内容.
作 者:徐滨士 马世宁 刘世参 朱绍华 张伟 朱胜 XU Binshi Ma Shining Liu Shican Zhu Shaohua ZHANG Wei ZHU Sheng 作者单位:装甲兵工程学院 刊 名:中国表面工程 ISTIC PKU英文刊名:CHINA SURFACE ENGINEERING 年,卷(期): 14(2) 分类号:N13 TH17 关键词:绿色制造 再制造工程 设计基础 关键技术
7.对绿色制造技术的认识 篇七
保护环境的义务、满足绿色消费者的需求和遵守法律法规的责任促使机电产品加快了绿色制造技术的速度,绿色制造将成为每一个机电企业的唯一选择。
绿色制造又称环境意识制造、面向环境的制造,是指在保证产品的功能、质量成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高。
1 我国机电制造业实施绿色制造技术的必要性和迫切性
我国机电制造业和国际先进水平的差距较大。中国工程院院长徐匡迪在中国高层发展论坛2005上指出,中国制造业发展面临严峻挑战,中国的制造业必须转变增长方式,采用绿色制造技术以降低资源能耗。中国的制造业能源消耗大,污染比较严重,能源、资源大量消耗,严重制约我国未来20年制造业的增长,如果单纯依靠数量,这是资源能源和环境所不能承受的。
我国机电产品废旧回收和再利用率较低,大批机电产品虽已报废,但因没有被回收,不但造成了资源的浪费,而且还造成了相当大的环境污染。如何改造和利用好这些废弃产品是摆在我们面前的重大课题。环境保护意识在机电业的生产厂家许多职工的头脑中还比较淡薄,一些中小企业对环境的污染还比较严重。针对这些要解决的问题,我们必须清醒地认识改变传统的制造模式、采用现代制造模式即绿色制造技术的重要意义。
针对机电产品污染问题欧盟已出台机电产品控污新标准。对机电产品等用能产品的设计、制造、运输、使用、回收等提出生态化的标准要求。这一新指令将对全球机电产业发展产生革命性影响。
我国要研究提出应对措施及我国机电产品标准的生态化要求,制订节能降耗的行业标准,将节能环保的管理措施贯穿于机电产品的整个生命周期中。机电产业污染控制是推动结构升级的重要契机,对污染严重、技术落后的工艺和产品实施强制性淘汰制度,是一种全球趋势。
2 绿色制造技术应用于机电产品制造的具体措施
机电业作为我国经济支柱产业和污染主要排放源的制造业,只有实施绿色制造,才能做到自然资源和能源的有效使用,才能实现发展的持续性。图1为机电产品的绿色制造模式。
2.1 建立环境保护体系,进行绿色意识教育
名牌机电企业基本上都建立了ISO14001环保体系,并且致力于和ISO9001一体化,便于在开展各项活动中同时评价环境影响。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问题进行正确识别和合理解决,并使这种环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。把保护环境、防治环境污染纳入企业经营活动之中,承诺遵守有关环境法律、法规及其他要求事项,通过建立“善待环境”的工厂,谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生,从而实现工厂与社会的可持续发展。全员充分认识到保护环境的社会责任,积极推进环境保护活动,减少环境污染。
2.2 实施绿色设计
绿色设计是指在产品及其生命周期过程的设计中,在满足功能和质量、使用寿命、经济可靠的前提下,以产品的可制造性、可装配性、可测试性、可维修性、可运输性、可循环利用性和环境友好性等作为设计目标,从而达到缩短新产品上市时间、提高产品质量、降低成本、改进服务、加强环境保护意识,实现社会可持续化发展。
(1)绿色材料选择设计
绿色设计要求产品设计人员要改变现有设计中只注重技术性能和经济性能的材料选择思路,而要将环境因素融入到设计开发之中,了解材料对环境的影响。在具体选材时应遵循以下几个原则:①首选可再生利用材料,尽量选用能回收材料,提高资源利用率;②尽量选用低能耗、无毒、少污染、无腐蚀性的材料;③尽量选择环境兼容性好的材料,同一产品单元尽量选用较少的材料种类,以便于产品废弃后的有效回收;④为便于回收,材料上要标注出其型号、种类、等级等。
(2)节能设计
节能设计就是设计合理的产品结构、功能、工艺或利用新技术、新理论使产品在使用过程中消耗能量最少、能量损失最少。关注产品的使用所消耗的资源及其给环境带来的负担并予以足够的重视。
(3)可回收性设计
可回收性设计是指:在产品设计初期充分考虑其回收的可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题,最终达到零件材料资源、能源的最大利用,并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。可回收性设计包括以下几方面的主要内容:①可回收材料及其标志;②可回收工艺与方法;③可回收性经济评价;④可回收性结构设计。
(4)可拆卸性设计
良好的可拆卸性是产品维护性好、零件材料可回收、可再生的重要保证,应从观念上重视可拆卸性设计。设计人员应经常与用户、产品维护及资源回收部门取得联系,获取产品结构在拆卸方面存在的不足,并为可拆卸性设计的发展准备有关数据资料。其次,为便于拆卸,机电产品在整机设计时,就要从结构上考虑拆卸的难易程度,提出相应的设计目标、结构方案。
(5)可维修设计
用可维修设计方法设计出的机电产品在发生故障后,可通过适当的维修使产品恢复功能,从而延长产品的寿命,实现节能、省料、无废少废的绿色目标。为了便于维修,除产品整机结构要采用模块化设计、可拆卸性设计外,各独立模块内部也要尽可能设计成可维修。
(6)绿色模块化设计
绿色模块化设计是在一定范围内,在对不同功能、或相同功能下的不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,以满足市场的不同需求。将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来,可以同时满足产品的功能属性和环境属性,一方面可以缩短产品研发与制造周期,增加产品系列,提高产品质量,快速应对市场的变化另一方面可以减少或消除对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收处理。
(7)绿色包装设计
绿色包装已成为产品整体绿色特性的一个重要内容,绿色包装是指从原材料到产品的加工生产对环境无污染,可以回收循环使用或者再生利用和在大自然中自行化解的包装。
绿色包装具有以下特点:①在保证包装功能条件下,用料最省,废弃物最少,是一种适度包装;②包装生产工艺过程没有或极少污染环境;③包装制品不与内装物品发生直接或间接的反应,同时对人体和生物无害无毒④包装废弃物应易回收再利用,而且掩埋时能迅速降解不产生污染,焚烧时能产生新能源且不污染环境。
2.3 绿色制造工艺
绿色制造工艺技术是以传统的工艺技术为基础,并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目标是对资源的合理利用,节约成本,降低对环境造成的污染。根据这个目标可将绿色制造工艺划分为3种类型:节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。
节约资源的工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。可通过优化元件制造技术、优化材料技术等新型加工技术等方法减小材料消耗。由于全球不可再生资源的大量利用,为人类以后的生存提出严峻的挑战,所以节约资源的工艺技术显得尤为重要。
节省能源的工艺技术是指在生产过程中,降低能量损耗的工艺技术。目前采用的方法主要有减磨、降耗或采用低能耗工艺等。
环保型工艺技术是指通过一定的工艺技术,使生产过程中产生的废液、废气、废渣、噪声等对环境和操作者有影响或危害的物质尽可能减少或完全消除。目前最有效的方法是在工艺设计阶段全面考虑,积极预防污染的产生,同时增加末端治理技术。
2.4 回收和处理
机电产品的回收和处理环节是对绿色设计和绿色产品的检验,检验的结果反馈给制造企业后,有利于企业进一步改进和完善绿色设计;而回收处理工厂也是一个企业,本身也要应用绿色处置技术,避免对环境造成第2次污染。
回收和处理的基本原则是:尚有使用价值的机电产品经更换零部件或维修后作为二手产品出售,没有使用价值的产品首先要人工拆卸或分解,对尚可利用的零部件回收再利用,不可利用的零部件按材料分类进行回收,有害物质要经专门工艺进行处理,其他混合物经破碎、自动分拣等处理,残渣则焚烧转化为热能加以利用或送填埋工厂。
3 机电企业实施绿色制造模式下的PLM管理
PLM(Product overall Lifecycle Management,产品全生命周期管理)是以企业的产品为中心、以提升产品创新能力为目标、以企业的知识性资产为重要资源,将为企业建立一个支持从产品开发设计、生产制造到管理维护的产品全生命周期的信息管理体系。这种以产品为中心,不断提升产品创新能力的机制将大大提高产品的竞争力,从而为企业赢得更大的市场占有率和更多的用户。可以说,实施PLM是振兴机电制造业的必由之路。
3.1 绿色制造模式下的PLM系统
绿色制造可以看成是制造、环境和资源3个领域问题的集成。PLM是一种企业级信息化解决方案。它集数据库的数据管理能力,为企业中对应于产品设计、制造、管理等环节的应用软件提供基础集成平台,并进行有效整合、扩展和延伸。图2所示为绿色制造模式下的信息管理模型。在模型中,借助于分布式网络技术,通过数据交换协议,利用Internet/Intranet作为信息交换平台,供应商、制造商、运输商、销售商、消费者以及回收商之间建立更快、更方便、更精确的电子化联络方式,实现信息共享和信息管理的决策支持。产品各个阶段信息有效管理有利于实现绿色制造在产品的各个环节都达到与环境相容的要求,从而为绿色制造系统的实施奠定基础。
3.2 绿色制造评估体系
绿色制造评估体系是对产品在全生命周期进行评估的闭环系统,分析所设计产品在生命周期各阶段以及整体的资源、能源消耗情况,并通过评估产品设计的可拆卸性能、可回收性能等主要因素,来评定产品的制造是否符合绿色制造要求,以及应该在哪些方面进行改进。因此,做好绿色设计的评估是实施绿色制造系统非常重要和关键一环。绿色制造评价体系包括环境属性、资源属性、能源属性、经济性、宜人性、绿色管理和设备维护性等7个大类。
4 结论
绿色制造是机电企业的又一次效率革命,是一种可持续发展的企业组织、管理和运行的新模式。在应用绿色制造技术时,一定要正确评价环境要素的作用,并收集绿色技术的最新信息,如绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色材料、绿色供应链、回收处理技术等的最新,建立绿色信息库和绿色设计数据库,从中选择适合本企业发展的绿色制造模式,并将其标准化。绿色制造模式下PLM系统所面临的关键技术问题是绿色设计、物能资源分系统设计、绿色制造评估体系。
参考文献
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[2]刘飞,陈小惠,张华.绿色制造[M].北京:中国经济出版社,1998.
[3]吴艳云,徐桂珍.绿色制造制造业的可持续发展模式[J].中国资源综合利用,2002,8.
[4]胡蓉,胡如夫.产品开发的绿色制造技术与发展趋势[J].机床与液压,2003,4.
8.对绿色制造技术的认识 篇八
【关键词】制造业;转型;可持续发展;绿色制造业
0.前言
在制造行业中,产品的设计以及制造的过程里,企业要想获得最高的效益,就必须要考虑制造的产品的成本、产品的使用时间以及回收利用情况。可是我国当前的制造业实况却是能源消耗高,原材料的利用效率低,并且还有最值得注意的一点,污染环境严重。自我国提出可持续发展的战略方针后,制造业的绿色制造技术在我国变得越来越迫切。
1.绿色制造技术的简介
1.1绿色制造技术的概念
绿色制造是一种现代发展起来的新的制造模式,又被人称为环境意识制造。它是以过去传统的制造技术作为基础,使用当代先进的制造技术和新的制造材料,使得制造的产品质量有保证,成本降低、,对环境的污染小,让资源得到合理的利用和循环使用。可以说绿色制造就是循环再生、资源利用高、再制造等几个方面的核心。
1.2绿色制造技术的特点
绿色制造技术是当代能够将资源的利用效率提高,让企业的经济效益增加的新的制造技术。在整个生产的过程中,对环境的污染很小。总的来说,绿色制造技术主要有四个特点:
①绿色的设计。绿色的设计就是在产品的设计中要保证对环境的影响小,要将产品的质量、使用时间以及产品对周围环境的影响综合考虑,结合绿色、集成性以及并行性的设计方案。当然在设计过程中还要考虑产品的改进,将设计的产品实现最优化设计。②使用绿色的材料。所谓的绿色材料,即制造产品的材料要选择对环境污染小或没有污染的环保的原料,最好选用的材料能够循环使用。这样的材料在当前还不是很多,这就需要制造企业注重环保的绿色材料的开发,建立起属于自己公司的环保材料库,这样就能提升企业的核心竞争力,实现企业的最大产品的经济效益和社会效益。③发展绿色的工艺。绿色的生产工艺能减少环境的污染、节约资源。发展绿色的生产工艺,主要考虑的是使用最少的原料,生产出最多的产品,还要将生产的废料降到最低。现在的绿色生产工艺主要有废物的再次利用、精确切割成型等。④绿色的处理手段。将生产过程中产生的原料实现最大合理的利用就属于绿色的处理手段。为了实现最大化的处理废物,我们在产品的设计过程和生产的过程中,就要综合考虑将废物最大合理化利用,争取实现废物的零排放。
2.绿色制造技术在机械制造过程中的应用
前面已经讲了绿色制造技术的四个特点,所以绿色制造技术在机械制造过程中的应用也主要是对这四个特点的应用。
2.1机械产品的绿色设计结构
绿色设计机械产品的结构主要包括机械产品的质量、使用寿命以及对环境影响,在设计之初就要综合考虑产品对环境、对社会的作用,最优的方案当然就是可循环的使用,还要最大限度的缩短产品的生产时间及成本。降低产品的成本,提高产品的质量,最终实现企业的可持续化发展。
2.2机械产品使用新的绿色材料
前面已经介绍了绿色材料,要想制造出绿色的机械产品,必须选择绿色的原料,企业过去只注重经济效益,忽略材料对环境的影响和污染,使得生产出来的产品对环境污染严重,这违背了可持续化发展的目的。我们现在就要改变以前的老思想,选择新的材料,最好选择低耗能的无污染以及没有毒的高科技材料。企业不能只注重经济效益,还要考虑绿色效益,将原料的经济效益和环境效益协调发展。
2.3使用绿色的机械制造工艺
传统的制造工艺已经不能适应当前的发展情况,这就需要我们企业发展新的绿色的机械制造工艺。绿色的生产制造工艺要将传统的制造艺发展,将耗能大、污染环境的部分省去,加入新的生产工艺,使得在产品的制造过程中减少环境的污染,节约我们储量不多的原料。在我们现在的生产工艺中,绿色的制造工艺主要有三种:①节约型工艺。就是在制造工程中通过新的制造工艺来减少能源的损耗,实现绿色的制造②节约资源型工艺。通过简化生产步骤,优化生产技术,以及采用新的材料从源头上降低产品的成本。③环保型工艺。顾名思义,就是实现产品的环保性,将废物最大合理的利用,实现废物的零排放,减少对环境的污染。
2.4采用绿色的机械产品包装技术|
绿色的产品包装,即产品采用对环境无污染的绿色包装技术,有的产品的包装还能循环使用,在自然界中会慢慢的降解。当前的绿色包装,不仅要考虑对环境的环保和循环利用,还要考虑包装的生产成本,实现最大的效益和环境效益。目前使用最多的包装材料有纸板、木板、塑料包装等。由于这几种材料或不可再生,或对环境有污染,因此不能循环使用。企业要加大力度开发一种新的既能循环使用又对环境没有影响的材料。
2.5采用绿色的机械产品回收技术
在之前的产品设计中,就必须考虑到产品的使用寿命完成后的回收利用,避免产品在报废之后对环境造成二次污染。基本的回收原则就是应用绿色的技术实现对产品的最大程度的绿色回收,这样既能节约能源,实现对原料的再生产,节省资源,减少产品的成本,减少对环境的影响,对于那些有毒的零件产品,企业要做到无污染的回收,再进行统一的无公害化处理。
3.结语
在机械制造行业里,绿色的制造技术就是将资源的利用、能源的消耗、黄静的污染以及企业的经济效益的综合考虑、综合取舍的结果,这是实现可持续发展战略的目标必须走的道路。在机械制造中,绿色的制造技术实现了保护环境、优化资源的愿望,提高了机械生产的技术,能够将我国的机械制造竞争力大大提升,让我国的机械制造工业快速发展。
【参考文献】
[1]肖寿仁,谢永悫.绿色制造技术在机械制造过程中的应用[J].工具技术,2010(10).
[2]张丽.绿色制造技术在机械制造过程中的应用[J].科技致富向导,2012(12).
[3]刘国凯,朱伟红.绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].大观周刊,2012(37).
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