数控技术毕业设计论文绿色制造技术的研究与探讨.doc

毕业论文题目：绿色制造技术的研究与探讨系部：机电工程系专业：数控技术班级：08数控（2）班学生：学号：指导老师： 江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区毕 业 设 计（论文）任 务 书机电工程系系部 数控 专业 2008 级（2011届）数控（2）班 学生题 目：绿色制造技术的研究和探讨专题题目：原始依据：工作基础： 绿色制造是有非常深刻的内涵，它涉及的问题领域包括三部分：一是制造问题，包括产品生命周期的全过程；二是环境影响问题；三是资源优化问题，绿色制造就是这三部分内容的交叉和集成。绿色制造考虑两个过程：一个是产品生命周期全过程和物流转化过程，即从原材料到最始产品的过程，通过绿色制造要达到两个目标：一个是减少环境污染，一个是实现资源优化。因此绿色制造包含的内容十分广泛，包括绿色设计绿色生产绿色再制造等现代设计和制造技术。研究条件：利用网络资源，参考相关文献，并在老师的提示和指导下熟悉并掌握绿色制造技术应用环境：绿色制造技术是基于产品应有的基本性能、使用寿命、质量等为前提，在设计、制造、使用中实现绿色制造技术，并做到以人为本，充分发挥人力资源优势和人的创造力，促进人与自然的协调发展。 工作目的： 本设计的研究目标：通过绿色设计理念对现代机械产品年设计的影响，进一步显现出绿色制造技术的研究和发展趋势主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：研究内容：本论文的内容分为以下：1：关于机械产品绿色设绿色计理念2：机械绿色制造技术3：绿色制造的研究和发展趋势1：关于机械产品绿色设绿色计理念包括以下两点的探讨：关于机械产品绿色设计的概念：机械产品绿色设计是一种基于产品整个生命周期，并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法，在设计中，除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外，还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中，对环境和资源的影响。绿色设计理念对现代机械产品设计的影响：想法决定生活，理念决定设计。理念或观念的进步对社会发展有巨大的推动作用，理念虽然不是具体的方法，但理念可以为具体方法的研究指引方向，而具体的设计方法，是建立在一定的设计理念之上的，理念是具体方法的基础。纵观人类机械产品设计理念和产品设计技术的进步历程，不难看出，设计理念的进步给产品设计带来的巨大影响。从机械设计学科的角度，近代设计方法学的发展主要体现为：“功能思想”的提出；“人机学”思想的形成；“工业设计”学科的发展和成熟。2：机械绿色制造技术包括以下两点的探讨：绿色制造的提出：废旧或闲置设备回收和再利用率较低，这在旧机床处理方面问题尤为突出，我们的许多工厂常见的场景就是厂房内满身锈迹的废旧设备，大批五、六十年代的旧机床和数控机床、加工中心、FMS、CIMS甚至网络加工等先进制造系统并存，如何改造和利用好这些旧设备是摆在我们面前的大课题。 绿色制造工艺和先进技术：成形制造技术正向净成形方向发展，成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前它正从接近零件形状（Near Net Shape Process）向直接制成工件，即精密成形或净成形（NetShape Process）方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。3：绿色制造的研究和发展趋势包括以下六点的探讨：绿色制造的全球化特征：制造业对环境的影响往往是超越空间的 ，人类需要团结起来 ，保护我们共同拥有的惟一的地球。绿色制造的社会化特性：绿色制造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制造行为还不能形成有力的支持，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。绿色制造的并行化特性：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。绿色制造的智能化特性：绿色制造的决策目标体系是现有制造系统T Q C S ( 即产品上市时间T 、 产品质量 Q、 产品成本C 和为用户提供的服务 S )目标体系与环境影响 E 和资源消耗R的集成，即形成了 T QC S R E的决策目标 体系。绿色制造的产业化：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较多和对环境负面影响较大的产品。具体要求：通过对绿色设计理念对现代机械产品年设计的影响的阐述日程安排：1：11月25日-12月20日，阅读有关文献资料，进行课题/论文调研2：12月21日-12月25日，撰写选题报告；3：12月26日-1月15日，撰写开题报告；4：1月1日-3月27日，进行毕业设计，撰写设计说明或毕业论文，整理并修改毕业设计/毕业论文，准备答辩。5:3月28日-4月4月3日，论文审核；6:4月，准备答辩主要参考文献和书目：【1】郝岩，李文菲，陈冲，马玉芹绿色制造战略环境评价(SEA)初探J农业与技术2004(6)【2】 王宏伟，程声通战略环境影响评价与可持续发展的关系研究J莺庆环境科学，2000(1)【3】 黄敏纯等绿色制造评价系统与评价方法的研究及应用中国环境科学，200121(1)【4】刘飞曹华军张华等:绿色制造的理论与技术M.科学出版社，2005，1.【5】郑华林等:制造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策J.机械制造， 2006，06  .【6】周劲松肖智清:面向新世纪的绿色制造技术J.机电一体化，2002，09 【7】刘飞,曹军华,何乃军.绿色制造的研究现状与发展趋势J .中国机械工程，2000 ，11 (1 - 2) :105 - 107. 【8】刘飞，张华，岳红辉.绿色制造现代制造业的可持续发展模式J.中国机械工程,1998 ,9 (6) :76 - 78.【9】陈芨矽.新的制造战略绿色制造.中国机械工程，1997，8（3）：94-96.【10】海锦涛.我国制造业可持续发展的思考.中国机械工程，2001（3）：245-248.【11】席德立.无废工艺工业发展新模式.清华大学出版社，1990.【12】沈剑英.绿色制造技术的概念和内容J；机械制造；2001难12期.【13】刘光复，刘学平，刘志峰；绿色设计的体系结构及实施策略J中国机械工程；2009年09期.【14】张华，刘飞，马祖军；绿色制造技术的广义内涵和集成特性J制造技术和机床；1999年11期.【15】张秀棉，谢继红；绿色机电产品设计的关键技术研究J；轻工机械；2002年03期【16】杨旭静，张传乾；绿色产品设计及其关键技术研究综述J；机械设计；2001年03期.【17】青文；绿色设计风行未来N;消费日报；2001年. 指导教师签字： 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区毕业设计（论文）开题报告机电工程系部 数控 专业 08 级（ 2011 届） 2 班 学生题 目：绿色制造技术的研究与探讨（一）本课题来源及研究现状：（1） 课题来源及意义该课题是根据绿色制造技术现代产品设计的影响以及发展趋势来论述的。可持续发展的理念正从不同的角度 ，以不同的方式向传统的工业界和企业生产经营者发出挑战，同时也是重大的发展机遇。 绿色制造是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。发展绿色制造技术不仅是一个社会效益显著的行为，也是取得显著经济效益的有效手段。（2）研究现状资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题，随着环境污染的日趋严重，社会和谐发展中人与自然的和谐发展矛盾日显突出，绿色设计、绿色制造制造、绿色产品逐渐成为市场主流。当前，国内外对绿色制造的研究迅速发展，有些方面尚处于探索阶段，绿色制造理论体系还有待发展完善。主要集中在绿色制造的确概念、理论的阐述及具体应用方面。并且，许多研究人员都是从各自专业的角度对绿色制造加以研究，这是绿色制造研究领域发展的一个必然结。但总体来说，缺乏系统性。因此，绿色制造业作为绿色制造系统的一个子系统，有其独特的系统特征。课题研究目标、内容、方法和手段：1） 目标通过绿色制造技术的提出阐述绿色制造技术的研究和发展趋势。内容本论文的内容分为以下：1：关于机械产品绿色设绿色计理念2：机械绿色制造技术3：绿色制造的研究和发展趋势。1：关于机械产品绿色设绿色计理念包括以下两点的探讨：关于机械产品绿色设计的概念：机械产品绿色设计是一种基于产品整个生命周期，并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法，在设计中，除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外，还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中，对环境和资源的影响。绿色设计理念对现代机械产品设计的影响：想法决定生活，理念决定设计。理念或观念的进步对社会发展有巨大的推动作用，理念虽然不是具体的方法，但理念可以为具体方法的研究指引方向，而具体的设计方法，是建立在一定的设计理念之上的，理念是具体方法的基础。纵观人类机械产品设计理念和产品设计技术的进步历程，不难看出，设计理念的进步给产品设计带来的巨大影响。从机械设计学科的角度，近代设计方法学的发展主要体现为：“功能思想”的提出；“人机学”思想的形成；“工业设计”学科的发展和成熟。2：机械绿色制造技术包括以下两点的探讨：绿色制造的提出：废旧或闲置设备回收和再利用率较低，这在旧机床处理方面问题尤为突出，我们的许多工厂常见的场景就是厂房内满身锈迹的废旧设备，大批五、六十年代的旧机床和数控机床、加工中心、FMS、CIMS甚至网络加工等先进制造系统并存，如何改造和利用好这些旧设备是摆在我们面前的大课题。 绿色制造工艺和先进技术：成形制造技术正向净成形方向发展，成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前它正从接近零件形状（Near Net Shape Process）向直接制成工件，即精密成形或净成形（NetShape Process）方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。3：绿色制造的研究和发展趋势包括以下六点的探讨：绿色制造的全球化特征：制造业对环境的影响往往是超越空间的 ，人类需要团结起来 ，保护我们共同拥有的惟一的地球。绿色制造的社会化特性：绿色制造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制造行为还不能形成有力的支持，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。绿色制造的并行化特性：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。绿色制造的智能化特性：绿色制造的决策目标体系是现有制造系统T Q C S ( 即产品上市时间T 、 产品质量 Q、 产品成本C 和为用户提供的服务 S )目标体系与环境影响 E 和资源消耗R的集成，即形成了 T QC S R E的决策目标 体系。绿色制造的产业化：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较多和对环境负面影响较大的产品。2） 方法通过网络、实地及其它手段与方式等调查了解有关现状3） 手段校图书馆，电子资源（三）设计（论文）提纲及进度安排：1）论文提纲：前言：机制企业需积极开发和应用绿色制造技术来打造绿色产品，走可持续发展之路。：正文：1：关于机械产品绿色设计理念。2：机械绿色制造技术。3：绿色制造的研究和发展趋势。：总结：绿色制造是制造业发展的必由之路，它将使传统的制造业产生巨大变革。2）进度安排： ：11月25日-12月20日，阅读有关文献资料，进行课题/论文调研；：12月21日-12月25日，撰写选题报告；：12月26日-1月15日，撰写开题报告；：1月1日-3月27日，进行毕业设计，撰写设计说明或毕业论文，整理并修改毕业设计/毕业论文，准备答辩；: 3月28日-4月4月3日，论文审核；: 4月，准备答辩；（四）：已具备的条件：1）校图书馆、电子资源、网络资源2）实地调查、网络调查（五）主要参考文献和书目：【1】郝岩，李文菲，陈冲，马玉芹绿色制造战略环境评价(SEA)初探J农业与技术2004(6)【2】 王宏伟，程声通战略环境影响评价与可持续发展的关系研究J莺庆环境科学，2000(1)【3】 黄敏纯等绿色制造评价系统与评价方法的研究及应用中国环境科学，200121(1)【4】刘飞曹华军张华等:绿色制造的理论与技术M.科学出版社，2005，1.【5】郑华林等:制造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策J.机械制造， 2006，06  .【6】周劲松肖智清:面向新世纪的绿色制造技术J.机电一体化，2002，09 .【7】刘飞,曹军华,何乃军.绿色制造的研究现状与发展趋势J .中国机械工程，2000 ，11 (1 - 2) :105 - 107. 【8】刘飞，张华，岳红辉.绿色制造现代制造业的可持续发展模式J.中国机械工程,1998 ,9 (6) :76 - 78.【9】陈芨矽.新的制造战略绿色制造.中国机械工程，1997，8（3）：94-96.【10】海锦涛.我国制造业可持续发展的思考.中国机械工程，2001（3）：245-248.【11】席德立.无废工艺工业发展新模式.清华大学出版社，1990.【12】沈剑英.绿色制造技术的概念和内容J；机械制造；2001难12期.【13】刘光复，刘学平，刘志峰；绿色设计的体系结构及实施策略J中国机械工程；2009年09期.【14】张华，刘飞，马祖军；绿色制造技术的广义内涵和集成特性J制造技术和机床；1999年11期.【15】张秀棉，谢继红；绿色机电产品设计的关键技术研究J；轻工机械；2002年03期【16】杨旭静，张传乾；绿色产品设计及其关键技术研究综述J；机械设计；2001年03期.【17】青文；绿色设计风行未来N;消费日报；2001年.教研室主任签字： 年 月 日摘 要在节约环保的发展趋势下,推行绿色制造技术给机械工业带来了新的发展机遇。本文从分析绿色制造技术的特点入在节约环保的发展趋势下,推行绿色制造技术给机械工业带来了新的手,阐述了企业在实施绿色制造技术时应遵循的原则,并指出企业推广实施绿色制造技术的主要途径。本文介绍了绿色制造技术，构建了符合机制业特点的绿色制造的体系框架，阐述某发动机制造企业在产品设计与制造中采用的绿色技术和绿色工艺，企业初步实现“高效、低耗、绿色环保”的绿色发展目标。关键词： 绿色制造，绿色工艺，可持续发展AbstractTrends in environmental conservation, the implementation of green manufacturing technology to the machinery industry has brought new opportunities for development. This paper analyzes the characteristics of green manufacturing technology into the development trend of environmental protection in the economy, the implementation of green manufacturing technology to the machinery industry has brought new hand, describes the enterprise in the implementation of green manufacturing principles to be followed, and that promote the implementation of enterprise the main way of green manufacturing technology. This article describes the green manufacturing technology, building a consistent mechanism for green manufacturing industry, the system characteristics of the framework, describes an engine manufacturing company in product design and manufacturing in the use of green technologies and green technology, business initially to achieve "efficiency, low consumption, green "green development goals. Key words: green manufacturing, green technology, sustainable development 引 言机械制造业是能源消耗、污染环境的一个重要方面，传统机械加工的资源利用率不高，对环境污染严重，损害人体健康，因此，机制企业需积极开发和应用绿色制造技术来打造绿色产品，走可持续发展之路。绿色制造技术是基于产品应有的基本性能、质量等为前提，在设计、制造、使用中实现绿色制造技术，并做到以人为本，充分发挥人力资源优势和人的创造力，促进人与自然的协调发展。现在一些知名的制造企业将绿色G(Green)与时间T(Time)、质量Q(Quality)、价格C(Cost)、服务S(Service)一起作为体现企业竞争力的因素，目的就使用寿命是争取在产品整个生命周期，最大限度地利用原材料、能源，减少有害废物和固体、液体、气体的排放，尽可能避免环境污染。绿色制造概念要求制造业在最大限度地利用资源的同时，最低限度地减少环境污染，这种制造模式就是绿色制造。目 录第一章 关于机械产品绿色设计理念11.1 机械产品绿色设计的概念 21.2 绿色设计理念对现代机械产品设计的影响 3第二章 机械绿色制造技术 62.1 绿色制造的提出 62.2 绿色制造工艺和先进技术 7第三章 绿色制造的研究和发展趋势 153.1 绿色制造的全球化特征 153.2 绿色制造的社会化 173.3 绿色制造的集成化 183.4 绿色制造的并行化 223.5 绿色制造的智能化 243.6 绿色制造的产业化 25第四章 致谢28参考文献29江西理工大学南昌校区2011届专科生毕业论文第一章 关于机械产品绿色设计理念工业革命以来，人类社会经过100多年的快速发展，目前已经面临社会发展与环境和资源之间的深刻矛盾。在人类对自己长期以来采用较为粗放的、大规模工业发展模式及由此而引起的资源枯竭、环境恶化等问题的反思之后，如何选择一条适合该国国情的可持续发展道路，实现人与自然的和谐相处，成为世界大多数国家的共识。这种共识的代表就是1972年在瑞典斯德哥尔摩召开的“联合国人类环境会议”通过的人类环境行动计划，1992年联合国在巴西里约热内卢召开的“世界环境与发展大会”通过的关于环境与发展的里约热内卢宣言、21世纪议程，以及2002年联合国在南非约翰内斯堡召开的“可持续发展世界首脑会议”通过的关于可持续发展的约翰内斯堡宣言与可持续发展世界首脑会议实施计划，其核心是提出了应建立社会、经济、资源和环境相协调的可持续发展战略。 作为人类社会可持续发展的重要标志，是使子孙后代拥有与当代人相同，甚至比当代人还多的人均财富和生存发展空间。这就要求当代人要有对历史和子孙后代负责的精神，切实地改变现在传统的发展思维模式以及由这种思维模式而产生的生产、生活和经济发展方式，特别是在这么一个经济快速增长、人口众多、人均资源不到世界平均水平1/2的发展中国家更是如此。应该看到，由于中国经济基础薄弱，技术相对落后，发展大部分是通过以自然资源和劳动力为主要的投入手段所推动的，是一种粗放型的经济增长方式。这种发展的结果，是现在面临越来越严重的资源短缺和生态环境恶化问题。 经济发展必须有利于资源的良性利用，有利于生态系统的良性循环，有利于改善和提高人民的生活水平；而不能以浪费资源、破坏生态环境和降低人民生活质量为代价。党中央提出了“要树立以人为本，实现全面、均衡和可持续的科学发展观”，这体现了中国政府在国家经济发展基本模式上观念的进步。作为可持续发展战略的重要组成部分，以绿色设计和绿色制造为主要特征的绿色浪潮正在席卷全球。通过绿色设计和绿色制造，人们希望实现对资源的循环利用、降低能源消耗和最大程度地减小产品制造和使用对环境的影响，实现可持续发展的目标。一、 机械产品绿色设计的概念有关机械产品绿色设计概念方面的研究，国内近年来进行得比较多。机械产品绿色设计的概念可归纳为：机械产品绿色设计是一种基于产品整个生命周期，并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法，在设计中，除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外，还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中，对环境和资源的影响。其基本的内涵有：(1) 在产品设计的全过程中，产品的基本技术性能属性与环境资源属性、经济属性并重，且环境资源属性优先。(2) 在设计阶段应充分考虑产品在使用废弃后的可拆性和回收利用性。(3) 提出了产品设计者和生产企业在环境保护、节约资源方面应承担的社会责任。即对大宗工业产品，企业不但要生产产品，同时，还应在可能的范围内，承担产品回收和再利用的义务。(4) 它是对传统设计方法、设计理念的发展和创新，体现了人类对机械产品设计学科认识的深化。传统的机械产品设计侧重的是产品的性能、质量、成本等产品的基本技术与经济属性，对产品的考虑最多到产品使用报废为止。按传统的机械产品设计理念，在产品使用报废后，就成了一堆废铁和垃圾，与制造企业也没有任何关系，报废产品金属零件的回收利用主要采用回炉冶炼方式，很少直接利用因而是一种“从摇篮到坟墓”的过程。所以，绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期，从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响，希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。二、绿色设计理念对现代机械产品设计的影响想法决定生活，理念决定设计。理念或观念的进步对社会发展有巨大的推动作用，理念虽然不是具体的方法，但理念可以为具体方法的研究指引方向，而具体的设计方法，是建立在一定的设计理念之上的，理念是具体方法的基础。纵观人类机械产品设计理念和产品设计技术的进步历程，不难看出，设计理念的进步给产品设计带来的巨大影响。从机械设计学科的角度，近代设计方法学的发展主要体现为：“功能思想”的提出； “人机学”思想的形成； “工业设计”学科的发展和成熟。在这三项近代机械设计学科的核心技术中，对后来机械产品设计的影响，都首先体现在由于它们出现而带来的设计理念的进步，其次才是具体的方法，所有先进的具体设计方法如：优化设计、可靠性设计、CAD等等，都是为实现设计理念服务的。例如：以美国人麦尔斯“顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能”为标志的“功能思想”的提出，并逐步为人们广泛的理解和接受后，使设计者认识到：可它所带来的是人们在设计思想上的一次革命以采取不同的原理、结构来实现同样的功能，大大地拓展了设计人员的视野，在此之前，人们在设计时，更多的是用数学、力学的方法来研究机械的设计，用更合理的结构设计去完善已能完成某种功能的机器，忽视了作为产品本质的“功能”的研究。正是在功能思想的指导下，涌现出了大量采用新的功能原理的产品，如电子手表、激光打印机、喷墨打印机以及现在的数码相机等。绿色设计作为一种新的设计方法，出现的时间并不长，还远没有达到完善的程度，很多具体的方法还有待研究，但绿色设计作为一种新的设计理念，它的出现，使人们看到了过去设计思想方法的不足，意识到了在过去长期的设计活动中，所忽视的产品设计与环境资源之间的关系和产品设计对环境、资源的影响。绿色设计理念的提出，是机械设计学科发展历史上一个重要的里程碑，是机械设计理念的一次革命和飞跃，它对现代机械设计学科所带来的革命性影响主要表现为：(1) 第一次从人类整体利益的高度，强调了设计者、生产企业在人类社会可持续发展和环境资源保护方面应该承担的社会责任。这种责任一方面可以通过国家法律的形式强制企业承担，如汽车尾气的排放法规、锅炉的尾气排放法规、工业废水的排放法规等，而更重要的是作为设计者和生产企业，必须主动意识到自己应承担的社会责任，在企业的产品开发、生产和企业发展过程中，能进行自我约束，不能仅仅为了实现自己企业商业利益的最大化，而置社会利益于不顾。当今所面临的环境污染和资源短缺等问题，并不是由于个别企业或某一行业的行为造成的，而是整个社会在一段时间内共同行为的累计结果。所以，绿色设计理念反映了人们对现代生产方式和生活方式所引起的生态和环境破坏的反思，从道德层面上提高了对设计师和企业素质的要求，代表了一种新的设计文化，反映了人类道德认知水平的提高，这种提高和认识的深化，必将从更高的层次上，推动社会文明的进步和实现所追求的人类社会可持续发展的理想。绿色设计所代表的是“以人为本，实现人与自然和谐相处”的现代设计文化。所以，如果说“功能思想”的提出是在技术层面上推动了设计学科的进步；而“绿色设计理念”的提出是在人的思想道德和设计文化的层面上推动了设计学科的进步，它体现了：“地球环境与资源保护是大家的共同责任”的崇高思想。(2) 对机械产品来讲，设计是源头。今天所面临的主要由工业设备、工业产品制造与使用所造成的环境污染、资源浪费等问题，除受当时时代的科学技术发展水平的限制，对可能引起的问题预见、认识不够有关外，还在很大程度上与一些传统落后的产品设计理念有关。例如：在过去的设计理念中，几乎不考虑环境问题，也不考虑产品的回收利用问题，并将烟囱林立、浓烟滚滚、污水横流、机器轰鸣等看成是工业化的标志就是最典型的代表。对所制造和销售的产品与企业和设计人员的关系，现在很多设计人员仍认为“产品过了保修期就与自己和企业没有关系了”。所以，必须改变产品设计的传统观念，要树立“今天的产品，就是明天的废品”的产品设计理念，从产品的性能、材料选择、制造、使用、合理的产品寿命、报废回收的整个过程来看待现在正进行的产品设计，尤其是考虑产品报废后的回收性，进行综合平衡和决策，树立全新的绿色产品设计理念。(3) 对报废产品的重新认识。当今社会，科学技术发展很快，新产品层出不穷，产品的有效寿命周期明显缩短，很多产品不是因为不能使用，而是由于性能落后或仅仅由于外观老旧而报废。虽然可以花钱买新的，但被废弃的不仅是报废的产品，而且还有废弃产品中所包含的资源。所以，绿色设计强调对“物理报废”和“性能报废”产品的回收和再利用。为此，要在产品设计的各个环节上综合考虑对产品整个寿命周期的影响，对产品技术的发展有科学的预测，在现有产品、储备产品和研发产品之间有合理的技术继承和联系，充分考虑由于产品款式、技术升级等因素引起的产品报废，使产品具有合理的使用寿命，而不一味地追求产品的经久耐用。同时，在设计中，广泛运用现代的设计技术，如采用系列化、模块化和标准化设计技术，在产品设计中考虑产品零部件的技术和结构的继承性，为产品在报废后的再制造奠定技术基础。运用面向拆卸的设计技术，注意考虑产品的装拆结构设计，方便装拆。同时，还应考虑对一些产量大、使用时间长的产品，在技术进步后，如何对已销售的产品进行合理的、较为经济的改装，以提高产品使用性能的设计方法，例如像家用空调、电冰箱等产品就是属于这种情况。由于技术进步，现在产品的耗电量较前几年已经明显降低，如前几年普通电冰箱24h耗电量为1kWh左右，但现在可以达到0.4kWh左右，与现在新的节能型电冰箱相比，大量还在使用的老电冰箱就像电老虎一样每天都在大量地消耗宝贵的电力。但由于这些老冰箱不能以较为方便的方式和用户能接受的价格实现节能方面的改装，依然会在若干年内继续使用这些弃之可惜的冰箱，并为它们多使用的电付钱，造成社会资源的巨大浪费。从政府的角度讲，如何在政策上大力鼓励和扶持对报废产品的再制造是值得研究的。 第二章 机械绿色制造技术一、 绿色制造的提出 绿色制造title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。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。传统的制造模式是一个开环系统，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。在人类即将跨入21世纪的今天，当微电子技术、大规模集成电子技术和机械工业相结合，从而使古老的机械工业蓬勃发展的同时，却产生了对能源和原材料的巨大消耗和浪费及对生态环境的日益破坏，使得全世界的技术人员和环保人士都在全力解决此类问题，美国、日本、德国等发达国家在这方面都取得了不少成果。我国对该领域已经开始重视起来。目前机械制造工业存在的主要问题有： （一）废旧或闲置设备回收和再利用率较低这在旧机床处理方面问题尤为突出，我们的许多工厂常见的场景就是厂房内满身锈迹的废旧设备，大批五、六十年代的旧机床和数控机床、加工中心、FMS、CIMS甚至网络加工等先进制造系统并存，如何改造和利用好这些旧设备是摆在我们面前的大课题。（二）能源和原材料的浪费现象十分严重 这在某些国营大厂表现更为明显：满地的切屑、小零件和无从下脚的遍地油污也许能说明我国在由原料到产品所消耗的能源和原材料为什么比美国和日本等先进国家高出数十倍之多。（三）环境保护意识在机制工业厂家头脑中还比较淡薄尤其是一些中小企业对环境的污染还比较严重。 （四）产品的回收利用率很低 长期以来我们沿袭的生产模式是生产流通消费废弃的开式循环，现在我们提倡的是闭式循环的生产模式，就是在原来的生产模式中增加一个“回收”环节。厂家在产品的设计和制造过程中就应该充分地考虑回收的问题，我国清华大学的家电产品和上海交通大学汽车的全生命周期绿色设计现在已取得了不少成果。近几年开始开发的绿色制造，正是针对以上这些现象，提出综合考虑环境因素和资源利用效率的现代制造模式。传统制造和绿色制造的最大区别就是传统制造只是根据市场信息设计生产和销售产品，而其余就考虑得较少。绿色制造则通过绿色生产过程（绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理）生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少对环境的负面影响，同时原材料和能源的利用效率能达到最高。目前已经颁布的 ISO9000系列国际质量标准和ISO14000国际环保标准更为绿色制造提供了广阔的应用空间，一场“绿色革命”已经来到，如何去迎接21世纪的制造业-绿色制造是我们每个机械行业技术人员所亟待解决的课题。 二、绿色制造工艺和先进技术 在机加工发展历史中，许多新型高效的先进工艺和方法总在不断推出，从而使机制工业在近几十年来快速发展，但以上提到的存在问题也不得不引起我们的关注。随着技术的发展和社会进步，产品的更新换代和废弃速度加快，如何加以回收利用也是一大难题；机制工业高投人、低产出和对材料能源的大量浪费以及由此而来的工业废弃物增多更是与现在提倡的可持续发展背道而驰的；机制工业对环境的负面影响还没有引起各方面的充分注意。所以推广绿色制造工艺和先进技术势在必行，环境友好型和对用户及操作者友好型的绿色制造工艺将是未来工艺技术发展的趋势之一。 （一）绿色制造工艺的简略定义 所谓绿色制造工艺是近几年才提出来的一个新概念，目前尚无统一的标准定义。根据机加工的特点，笔者提出几点参考意见：1.设计人员必须具有良好的环境意识 既综合考虑了产品的TQCS（Time，Quality，Cost，Service）属性，还要注重产品的E（Enveronment）属性，即产品使用的绿色度，在国际环保标准ISO14000于1996年1月份正式颁布和实施以后，这在不久的将来会成为衡量产品性能的一个重要因素。2.广泛采用标准化、模块化的零部件 更重要的是设计时就应充分考虑产品报废时的回收利用，产品报废后，容易拆卸和分解，并可加以回收或再生将是21世纪绿色工业产品的一项重要指标。 3.尽量简化工艺，优化配置 提高系统运作效率，使原材料和能源的消耗最少。4.减少不可再生资源和短缺资源的使用量，尽量采用各种替代物质和技术。 （二）绿色制造工艺的应用 绿色制造工艺在目前来说尚处在起步阶段，完全成熟的技术和在实际中应用的技术还不多，笔者只能就目前比较热门的研究方向和发展趋势谈一谈本人的几点体会。 1.成形制造技术正向净成形方向发展 成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，目前它正从接近零件形状（Near Net Shape Process