绿色制造：可持续生产的实践方法

绿色制造是一个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，对环境的负面影响极小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造涉及三个方面的问题：一是制造问题，包括产品生命周期全过程；二是环境保护问题；三是资源优化利用问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉。

1）绿色制造的体系结构

绿色制造的体系结构中包括两个层次的全过程控制，三项具体内容和两个实现目标。

两个层次的全过程控制，一是指具体的制造过程，即物料转化过程，它是充分利用资源，减少环境污染，实现具体绿色制造的过程；另一个是指在构思、设计、制造、装配、包装、运输、销售、售后服务及产品报废后回收整个产品周期中每个环节均充分考虑资源和环境问题，以实现最大限度地优化利用资源和减少环境污染的广义绿色制造过程。

三项内容是用制造系统工程的观点，综合分析产品生命周期，从产品材料的生产到产品报废回收处理的全过程的各个环节的环境及资源问题所涉及的主要内容。三项内容具体包括绿色资源、绿色生产和绿色产品。

三条途径有：①改变观念，树立良好的环保意识，并具体体现在行动上，可通过加强立法、宣传教育来实现；②针对具体产品的环境问题，采取技术措施，即采用绿色设计、绿色生产工艺、产品绿色程度的评价机制等，解决所出现的问题；③加强管理，利用市场机制和法律手段，促进绿色技术、绿色产品的发展和延伸，并加强舆论和市场对绿色产品的正面导向，提倡民众尽量购买通过绿色制造产出的绿色产品，促使企业对其产品绿色化，提升整个行业的绿色制造水平。两个目标：资源综合利用和环境保护。通过资源综合利用，短缺资源的代用，可再生资源的利用，二次能源的利用及节能降耗措施延缓资源的枯竭，实现持续利用；减少废料和污染物的生成和排放，提高工业产品在生产过程和消费过程中与环境的相容程度，降低整个生产活动给人类和环境带来的风险，最终实现经济效益和环境效益的最优化。

2）绿色制造的相关技术

绿色制造主要涉及“五绿”技术（绿色设计、绿色材料选择、绿色制造工艺、绿色包装和绿色处理），其中绿色设计是关键。

（1）绿色设计。这里的“设计”是广义的，它不仅包括产品设计，也包括产品的制造过程和制造环境的设计。绿色设计在很大程度上决定了材料、工艺、包装和产品生命周期终结后处理的绿色性。绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计因素，使得产品及其制造过程对环境的总体影响极小，资源利用率极高。绿色设计又称为面向环境的设计（Design For Environment，DFE），它强调开发绿色产品。

面向环境的产品设计包括的内容很广泛，产品材料选择和产品包装方案设计等环节本来也应包括在其中，但考虑这些环节对资源消耗和环境状况的影响甚大，因而把它们单独作为面向环境的设计问题的一个子项加以专门考虑。因此，此处的面向环境的产品设计重点考虑产品方案设计和产品结构设计中的环境影响问题。

①面向环境的产品设计，包括面向环境的产品方案设计和面向环境的产品结构设计。(www.xing528.com)

②面向环境的产品材料选择，要考虑到产品材料及其在使用过程中对环境的污染，材料在制造加工过程中对环境的污染，所用材料使用报废后的回收处理和所用材料本身的生产过程对环境的污染。因此，面向环境的产品材料选择就是采用系统分析的方法从材料及其产品生命周期全过程对环境的多方面影响加以考虑，并综合考虑产品功能、质量和产品成本等多方面的因素，要在产品设计中尽可能选用对生态环境影响小的材料，即选用绿色材料。

③面向环境的制造环境设计或重组。面向环境的制造环境设计或重组是指应根据产品的制造加工要求，创造出一个清洁、低能耗、低噪声、高效率和优美协调的工作环境。这方面的工作既是一个技术问题，也是一个管理问题，应对两者进行统筹考虑和实施。

④面向环境的工艺设计。

⑤面向环境的产品包装方案设计。

⑥面向环境的产品回收处理方案设计，产品生命周期终结后，若不回收处理，将造成资源浪费并导致环境污染。通过各种回收策略，产品的生命周期形成一个闭合回路。寿命终了的产品最终通过回收进入下一个生命周期的循环中。

（2）绿色制造工艺技术。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、表面技术和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三种类型：节约资源的工艺技术、节约能源的工艺技术和环保型工艺技术。

①节约资源工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成，节约原材料消耗的工艺技术。它的实现可从设计和工艺两方面着手。在设计方面，通过减少零件数量、减轻零件质量、采用优化设计等方法使原材料的利用率达到最高；在工艺方面，可通过优化毛坯制造技术、优化下料技术、少无切削加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等方法减少材料的消耗。

②节约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。

③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、废渣、废气和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。例如，采用干切削和干磨削技术能够节约资源，从改变刀具、机床的材料选择和结构改进入手，消除切削液的使用需求，降低能耗。就目前来看，其加工的范围还比较有限，有待进一步研究。