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當(dāng)全球的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇并開始以高速發(fā)展的時(shí)候,企業(yè)并沒有足夠的環(huán)境保護(hù)意識(shí),在發(fā)展企業(yè)的時(shí)候,對(duì)于生產(chǎn)工藝對(duì)環(huán)境的破壞并未能夠采取進(jìn)一步的阻止。長期下來,環(huán)境污染的結(jié)果是臭氧層被破壞、全球變暖、空氣污染以及水源污染等問題,破壞了人類的生存環(huán)境,制約了全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面,生產(chǎn)技術(shù)水平過低的生產(chǎn)工藝,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成不同程度的污染和破壞,還會(huì)令生產(chǎn)資源的利用率過低,令企業(yè)的生產(chǎn)效率無法得到有效提高。為了解決這一問題,緩解人類生存的環(huán)境所受到的威脅,綠色制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在21世紀(jì)的現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展過程中,綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為制造行業(yè)改革的必經(jīng)之路,尤其是對(duì)于我國人均自然資源較少、資源浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重的特點(diǎn),更是具有更深一層的意義。綠色機(jī)械制造技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)水平的基礎(chǔ)上,以綠色生產(chǎn)理念作為發(fā)展的核心和指導(dǎo)理念,充分運(yùn)用先進(jìn)的材料科學(xué)和控制科學(xué)知識(shí)及技術(shù)對(duì)生產(chǎn)資源合理、高效的利用,從而降低企業(yè)的制造成本,同時(shí)還大大降低生產(chǎn)過程中對(duì)自然環(huán)境所造成的威脅和負(fù)面影響。此外,利用綠色制造技術(shù)生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品更符合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求??偠灾跈C(jī)械制造過程中應(yīng)用綠色機(jī)械制造技術(shù),能夠有效促進(jìn)我國制造業(yè)核心競爭力的提升,推動(dòng)我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。
2綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造過程中的應(yīng)用
(1)綠色設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候,采用綠色設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),能夠充分考慮機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對(duì)自然環(huán)境的影響,以及產(chǎn)品對(duì)社會(huì)的作用。利用先進(jìn)的綠色機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí),對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、工作壽命進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L和控制,使機(jī)械產(chǎn)品高質(zhì)化、高效化、壽命長,確保所需要的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響最小化。如果條件允許,還可以讓機(jī)械產(chǎn)品循環(huán)使用,不僅能夠讓產(chǎn)品資源的使用率最大化,還可以減少機(jī)械產(chǎn)品所需的生產(chǎn)時(shí)間。(2)選用低毒、無污染綠色原材料。綠色制造技術(shù)的主要理念是對(duì)環(huán)境低害,甚至無害,所以在選擇機(jī)械制造材料時(shí),要選擇合適的低毒、無污染的機(jī)械制造原材料。隨著材料科學(xué)研究水平的不斷提高,我國已經(jīng)研制出很多新型的綠色制造材料。很多傳統(tǒng)的對(duì)環(huán)境造成極大污染的材料已經(jīng)被對(duì)環(huán)境污染程度小、甚至無污染的材料替代,這同時(shí)也為我國綠色制造技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。同時(shí),企業(yè)在生產(chǎn)過程中,不能夠只考慮到企業(yè)自身的經(jīng)營利益,更多的還需要考慮到要如何把“可持續(xù)發(fā)展”融入到企業(yè)發(fā)展的規(guī)劃中,迎合我國可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展觀。(3)綠色機(jī)械制造技術(shù)和工藝。除了機(jī)械生產(chǎn)的材料,還需要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改革創(chuàng)新。對(duì)于傳統(tǒng)能耗高、污染程度較大的機(jī)械制造工藝,要進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和完善,必要時(shí)還可以參考國內(nèi)外先進(jìn)的綠色制造技術(shù)進(jìn)行改造,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。通過采用綠色機(jī)械制造技術(shù)和工藝,最大限度地減少在機(jī)械制造過程中污染自然環(huán)境的情況,提高制造資源的利用效率。目前我國常用的綠色機(jī)械制造技術(shù)和工藝主要可以分為三種,分別是降低能耗型綠色工藝、降低原材料消耗的工藝,以及降低污染的工藝。這三種不同的綠色機(jī)械制造工藝的最終目標(biāo)都是減少能耗量,降低對(duì)自然環(huán)境的污染。(4)綠色機(jī)械產(chǎn)品包裝技術(shù)。不少企業(yè)為了吸引更多的客源,在包裝機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候都選擇過于華麗的包裝,而且還不能重復(fù)利用,這樣的包裝應(yīng)該被摒棄。不能夠重復(fù)利用的包裝或者對(duì)自然環(huán)境污染程度較大的包裝應(yīng)該被綠色包裝代替,這樣不僅能夠節(jié)約大量的包裝生產(chǎn)成本,還可以節(jié)約大量的包裝材料,減少不能降解的包裝廢棄量。目前我國機(jī)械產(chǎn)品使用較多的包裝材料有木板、紙箱、泡沫塑料、氣泡墊等。這些包裝材料都屬于不可再生資源,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染。因此,充分利用綠色的機(jī)械產(chǎn)品包裝技術(shù),能夠?qū)Νh(huán)境無污染且能夠村換使用。(5)綠色的機(jī)械產(chǎn)品回收技術(shù)。對(duì)廢棄的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行回收再利用,能夠有效減少廢棄產(chǎn)品對(duì)自然環(huán)境的污染,還可以節(jié)約大量的機(jī)械產(chǎn)品所需的制造材料,進(jìn)而節(jié)約了生產(chǎn)成本,產(chǎn)生非常良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3結(jié)論
【關(guān)鍵詞】綠色制造;機(jī)械生產(chǎn);應(yīng)用
1 機(jī)械制造的現(xiàn)狀及綠色制造技術(shù)的概念
1.1 機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著制造行業(yè)的不斷深入發(fā)展,可再生資源的利用率也逐漸增加,給人們的生活帶來很大的危機(jī)。當(dāng)前生產(chǎn)制造企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀也面臨了很大的困境,例如環(huán)境的污染比較嚴(yán)重,資源的匱乏和枯竭,導(dǎo)致生產(chǎn)制造企業(yè)的發(fā)展受到很大的阻礙。例如,機(jī)械生產(chǎn)加工是一個(gè)典型的生產(chǎn)制造行業(yè)分支,由于制造過程中需要多種鐵、銅等金屬,而這些金屬資源在我們的利用過程中變得越來越少,對(duì)機(jī)械生產(chǎn)而言是一個(gè)很大的危機(jī),同時(shí),由于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生很多廢棄物,對(duì)環(huán)境造成不可恢復(fù)的毀滅,也影響了人類的生產(chǎn)生活環(huán)境。為了不斷推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展理念,對(duì)資源進(jìn)行有效合理地利用,降低生產(chǎn)成本以及對(duì)環(huán)境造成的污染,加強(qiáng)綠色環(huán)保的生產(chǎn)勢在必行。綠色制造技術(shù)可以降低能耗,提高環(huán)保指數(shù),在生產(chǎn)過程中占據(jù)越來越重要的地位。
1.2 綠色制造技術(shù)的概念
綠色制造技術(shù)主要有三種,即低物耗、低能耗、低廢棄物的綠色制造技術(shù)。
第一,低物耗綠色制造技術(shù)是從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面著手的工藝,在設(shè)計(jì)方面,材料上使用的是更易加工、能耗較低、污染較少的綠色原材料、新型的刀具材料,并且還減少了機(jī)械的零件數(shù)量和重量,使得原材料的利用率被大大提高。而在工藝方面,綠色制造技術(shù)可以優(yōu)化毛坯制造技術(shù)、下料技術(shù)、少無切屑加工技術(shù)等,以便減少原材料的消耗率。此外,綠色制造技術(shù)還重視對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品廢棄后的回收利用效率,使得傳統(tǒng)的開放式物料運(yùn)行變成了閉環(huán)式。
第二,低廢棄物的綠色制造技術(shù)。當(dāng)前,很多機(jī)械制造采用的加工方式都是去除模式,不僅對(duì)資源的浪費(fèi)程度高,而且會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)境污染。綠色制造中的低廢棄物制造技術(shù)通過一定的工藝技術(shù),來減少或者完全消除生產(chǎn)過程中的各種廢棄物,如廢液、廢氣、廢渣等。此外,由于機(jī)械制造很容易造成各種污染,例如大氣污染、水污染、噪聲污染、輻射污染等,大氣污染和水污染是最主要的兩種污染模式,通過低廢棄物的綠色制造技術(shù),可以改變節(jié)能結(jié)構(gòu)和燃燒方式,進(jìn)行集中供熱,最終降低空氣污染。
第三,低能耗的綠色制造技術(shù)。低能耗的綠色制造技術(shù)指的是在生產(chǎn)過程中通過新的工藝降低能力損耗的一種技術(shù)。隨著全球礦物資源的不斷減少,節(jié)能在當(dāng)今社會(huì)顯得迫在眉睫。機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)的改造和工藝改造,不斷研發(fā)新的技術(shù)和工藝,能不斷提高能源的利用效率,再如,企業(yè)還可以不斷加強(qiáng)對(duì)綠色環(huán)保生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā),減少傳統(tǒng)機(jī)床的使用率,從而優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu),提高具體的性能。低能耗的綠色制造技術(shù)開發(fā)也包括開發(fā)利用可再生的新能源,如太陽能、天然氣、地?zé)崮艿取?/p>
2 綠色制造技術(shù)在生產(chǎn)制造中的應(yīng)用
綠色制造技術(shù),一方面是為了節(jié)約資源,另一方面是為了保護(hù)環(huán)境,兩者都十分重要。在機(jī)械生產(chǎn)加工中,綠色制造技術(shù)主要應(yīng)用在三個(gè)方面。下圖表示的是綠色制造技術(shù)的主要應(yīng)用內(nèi)容。
在機(jī)械生產(chǎn)加工中,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝主要是通過車削、銑削、磨削等方式來進(jìn)行具體的加工,而綠色制造技術(shù)在切削和磨削上利用干切削和干磨削的方法進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)加工。干式加工指的是在加工過程匯總不采用切削液的一種工藝,可以得到?jīng)]有經(jīng)過污染的切屑,可以節(jié)省一部分成本。
綠色制造技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。
2.1 干切削和干磨削技術(shù)
干車削、干銑削、干式齒輪加工等,都是屬于干切削的范圍,干車削是干切削研究得比較多的一種技術(shù),干切削技術(shù)在很多材料生產(chǎn)加工中都有比較廣泛的應(yīng)用,尤其是對(duì)有色金屬及其合金的加工。干切削生產(chǎn)時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生比較高的溫度,因此對(duì)刀具的耐熱性和耐磨性有較高的要求,為了保證切削的效果,用于切削的機(jī)床在運(yùn)行時(shí)的速度應(yīng)該配有排屑裝置,并且速度要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。但是干切削也有一定的問題,如在對(duì)鋼材尤其是高強(qiáng)度鋼進(jìn)行干切削時(shí),容易出現(xiàn)刀具磨損的情況,因此對(duì)刀具的要求很高,容易增加成本,而且由于排屑時(shí)溫度很高,鐵屑難以控制,容易排屑困難。
傳統(tǒng)的磨削加工技術(shù),會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的環(huán)境問題,如油氣、煙霧等,而且磨削液的后期處理成本也比較高,因此,干磨削是應(yīng)運(yùn)而生的一種綠色制造技術(shù)。強(qiáng)冷風(fēng)磨削是當(dāng)前比較有效且利用率較高的一種干磨削加工方式,這種方式的原理是通過熱交換器和液氮將壓縮的空氣冷卻到-110°C,然后噴到機(jī)械的磨削點(diǎn)上,由于壓縮的空氣溫度非常低,因此在磨削點(diǎn)上比較容易出現(xiàn)火花,生產(chǎn)的工件不容易出現(xiàn)變形,在實(shí)際的應(yīng)用中比較廣泛。目前,干磨削主要采用的是采用CBN砂輪,這種生產(chǎn)器具的磨削比約為30000,在具體的加工過程紅在那個(gè)幾乎不會(huì)對(duì)生產(chǎn)工具帶來太大的磨損,也不會(huì)出現(xiàn)砂輪的磨粉,有利于進(jìn)行再次回收,并且在加工過程中也不用磨削液,干式磨削的效率也更高。
干式加工是比較常用的一種綠色加工模式,并不是簡單地將切削液或者磨削液取消就可以,也關(guān)聯(lián)到其他的方面,如刀具、機(jī)床等。
2.2 干加工機(jī)床和刀具
在進(jìn)行干切削和干磨削加工時(shí),由于會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,對(duì)機(jī)床的外形會(huì)有很大的影響,從而會(huì)影響加工的精度。為了避免由于大量的熱量對(duì)機(jī)床帶來影響,在機(jī)床選擇方面需要選擇適合先進(jìn)工藝的機(jī)床。在進(jìn)行干切削加工時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱,會(huì)直接影響機(jī)床外形,影響加工精度。實(shí)驗(yàn)表明,干式切削需要在高速切削條件下進(jìn)行,可以減少傳到刀具、機(jī)床上的熱量。為了能促進(jìn)熱量的散發(fā),新的機(jī)床結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對(duì)稱的,在機(jī)床上應(yīng)該配置循環(huán)冷卻系統(tǒng)和隔熱設(shè)備,為了能夠?qū)崿F(xiàn)順利地排屑,機(jī)床應(yīng)該設(shè)計(jì)成立軸、傾斜式或V字形,而且不應(yīng)該有妨礙排屑的部件,機(jī)床的底座和防護(hù)設(shè)計(jì)要考慮到鐵屑的順利排出。
此外,在對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該要滿足干切削技術(shù)對(duì)斷屑和排屑的要求,提高切屑折斷能力以及控制切屑流動(dòng)方向的能力。
2.3 對(duì)工件的加工技術(shù)
在機(jī)械加工中,要利用新型的干式加工技術(shù)進(jìn)行加工生產(chǎn),工件材料是一個(gè)很關(guān)鍵的因素。
這個(gè)圖表中,X表示難于進(jìn)行干切削操作,可以看出,超硬合金進(jìn)行干切削的難度最大,其次是剛,鑄鐵是最容易進(jìn)行干切削的材料。鋁合金加工時(shí)產(chǎn)生的鐵屑容易與刀具發(fā)生粘連,高速干切削的方法可以解決這種問題。為了減少在高溫條件下刀具和工件之間的粘連情況,需要注意刀具和工件之間的搭配,同時(shí),也可以利用硬車、激光輔助切削等方法度抗拉強(qiáng)度很高,不適合進(jìn)行磨削加工的零件進(jìn)行加工。
2.4 綠色制造技術(shù)在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用
卷煙生產(chǎn)中也要不斷應(yīng)用綠色制造技術(shù),在卷煙生產(chǎn)中,可以利用綠色的生產(chǎn)技術(shù),加強(qiáng)對(duì)除塵排氣能量的回收以及鍋爐煙氣余熱的回收,最終實(shí)現(xiàn)能源的二次利用,在深入推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用和改進(jìn)時(shí),也要加強(qiáng)對(duì)卷煙生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)控制,比如在工房的制絲車間加強(qiáng)過程控制與監(jiān)控系統(tǒng)、車間中控系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)等系統(tǒng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)對(duì)卷煙生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理,實(shí)現(xiàn)能耗的控制。
3 結(jié)語
綠色制造技術(shù)成為加工生產(chǎn)行業(yè)的主要應(yīng)用工藝,隨著人們對(duì)資源的利用率加大,并且環(huán)境污染問題的加重,綠色制造越來越普及,綠色加工技術(shù)不僅能加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù),還能有效地利用資源,促進(jìn)生產(chǎn)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此,綠色加工企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中應(yīng)該加大推廣和不斷深入。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:綠色制造技術(shù);機(jī)械制造;應(yīng)用情況
采取機(jī)械制造的綠色制造技術(shù),為確保周圍環(huán)境不遭受污染現(xiàn)象,以及在資源利用效率最大程度提升的情況下,獲得社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的雙重提升。因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)存在特殊性,應(yīng)用的原材料數(shù)量可能會(huì)對(duì)資源構(gòu)成不同程度的威脅,所以將綠色制造技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1綠色制造技術(shù)的概念
綠色制造的另一種稱呼為環(huán)境意識(shí)制造,即機(jī)械制造期間,充分考慮到環(huán)境因素,通過采取相關(guān)的技術(shù)手段,不斷優(yōu)化制造程序,有效減少污染環(huán)境現(xiàn)象,最終實(shí)現(xiàn)資源的最大程度節(jié)約以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)?,F(xiàn)代化的機(jī)械制造涵蓋內(nèi)容諸多,如產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造、產(chǎn)品包裝和運(yùn)輸、產(chǎn)品的回收等環(huán)節(jié)。通過應(yīng)用綠色制造技術(shù),提升資源回收利用率、不斷優(yōu)化資源配置、有效合理保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的優(yōu)化升級(jí),推動(dòng)其平穩(wěn)向前發(fā)展。
2綠色制造技術(shù)基本模式以及特征
2.1綠色制造技術(shù)基本模式
綠色制造的基本模式包含綠色資源、綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品三個(gè)方面。首先,綠色資源指的是制造期間應(yīng)用綠色性質(zhì)的材料以及能源。在原材料、能源的角度考慮,不僅可以實(shí)現(xiàn)能源利用效率的提升,也可以確保在采取清潔能源、環(huán)保材料的情況下,充分滿足產(chǎn)品的發(fā)展需求,得到環(huán)保效果。其次,綠色生產(chǎn)指的是綠色設(shè)計(jì)以及綠色生產(chǎn)工藝。其中,綠色設(shè)計(jì)為機(jī)械制造設(shè)計(jì)過程中,嚴(yán)格依照環(huán)保理念,將綠色制造作為基礎(chǔ)點(diǎn),展開設(shè)計(jì)產(chǎn)品制造方案。綠色生產(chǎn)工藝內(nèi)涵蓋先進(jìn)低能耗技術(shù)的機(jī)械設(shè)備和綠色制造工藝規(guī)劃、綠色生產(chǎn)技術(shù)。最后,綠色產(chǎn)品指產(chǎn)品于包裝運(yùn)輸、應(yīng)用、回收利用期間,充分聯(lián)系綠色理念,最大程度減少產(chǎn)品后期循環(huán)期間產(chǎn)生的能源消耗和污染環(huán)境的現(xiàn)象。
2.2綠色制造技術(shù)的基本特征
綠色制造存在三大方面的主要特征,分別為全面性、綜合性、交叉性。第一,綠色制造的全面性。綠色制造應(yīng)該貫穿和涉及整個(gè)產(chǎn)品生命周期,覆蓋各個(gè)階段的產(chǎn)品生命周期,同時(shí)針對(duì)相異階段施行不同舉措。第二,綠色制造的綜合性。于產(chǎn)品制造期間的不同過程,對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生直接或者間接性的影響,而綠色制造不僅應(yīng)該嚴(yán)密考慮導(dǎo)致破壞環(huán)境的因素,而且需要對(duì)設(shè)備、資源以及產(chǎn)品之間的聯(lián)系展開考慮,進(jìn)而整體上掌控內(nèi)在聯(lián)系,獲得優(yōu)化升級(jí),達(dá)到顯著降低污染的效果。第三,綠色制造的交差性。在全部綠色制造環(huán)節(jié)中包含了不同形式的眾多學(xué)科,如常見的機(jī)械制造技術(shù)、環(huán)境管理以及材料技術(shù)等內(nèi)容,充分展示了綠色制造在學(xué)科上存在交叉性的特征。
3機(jī)械制造過程中綠色制造技術(shù)的應(yīng)用探究
3.1機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的綠色設(shè)計(jì)
展開機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)指高度重視產(chǎn)品自身質(zhì)量、環(huán)境、功能等方面,屬于系統(tǒng)性概念。對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)展開綠色設(shè)計(jì),應(yīng)該做到設(shè)計(jì)前詳細(xì)分析產(chǎn)品生命周期等因素,在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,在設(shè)計(jì)的始終均滲入綠色觀念。具體的設(shè)計(jì)期間,應(yīng)該展開細(xì)致分析,分析產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品造價(jià)等方面內(nèi)容,切實(shí)在設(shè)計(jì)方案內(nèi)部落實(shí),讓操作人員具有詳細(xì)的掌握。同時(shí),在結(jié)束設(shè)計(jì)工作后,深入評(píng)估可能出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等指標(biāo),并進(jìn)行嚴(yán)格審查。在無任何問題的情況下,方能投入制造。
3.2機(jī)械產(chǎn)品采取綠色材料
在綠色設(shè)計(jì)、綠色制造中,綠色材料為重要基礎(chǔ)和關(guān)鍵內(nèi)容。開發(fā)綠色產(chǎn)品的過程中,必須嚴(yán)格控制材料滿足標(biāo)準(zhǔn),如需考慮材料的環(huán)保性、及經(jīng)濟(jì)性等。具體來講,應(yīng)該嚴(yán)密保障符合廣泛性的材料來源,盡量將應(yīng)用成本降至最低水平,同時(shí)將污染程度降至最低。此外,要考慮材料耗能,耗能不能過高且不可具有公害問題,同時(shí)材料要能夠重復(fù)利用或者具有可再生特征,以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.3機(jī)械產(chǎn)品的綠色制造工藝
綠色制造工藝屬于全新概念,也為實(shí)用性較高的制造工藝。它良好地融合了傳統(tǒng)制造工藝優(yōu)勢,加入了產(chǎn)品節(jié)能性、環(huán)保性。整體上,實(shí)施機(jī)械產(chǎn)品綠色制造工藝包含幾個(gè)主要的基本類型。首先,節(jié)能型工藝。做好機(jī)械制造節(jié)能性,通常在能源消耗角度進(jìn)行探究,實(shí)施耗能較低的能源技術(shù),這是現(xiàn)下以及未來機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要方向。其次,節(jié)約資源型。它是指生產(chǎn)工作期間,合理簡化生產(chǎn)工藝,最大程度降低消耗材料的程度。一般地,均采取傳統(tǒng)技術(shù)、材料等實(shí)施開發(fā)與利用,以做到減少材料生產(chǎn)成本。最后,環(huán)保型生產(chǎn)工藝。此種應(yīng)用也是展開綠色設(shè)計(jì)及制造工作的重點(diǎn)內(nèi)容。經(jīng)不斷改進(jìn)革新加工工藝、制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)期間降低廢氣以及廢水的排放,進(jìn)而保障不對(duì)周圍環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。為了完善此工藝,在整體制造工藝為基礎(chǔ)的前提下,合理加入末端處理技術(shù)。
3.4機(jī)械產(chǎn)品的綠色包裝技術(shù)
綠色包裝技術(shù)的應(yīng)用屬于普遍采取的綠色制造方式。它是在產(chǎn)品有效的周期中,實(shí)施循環(huán)利用以及回收包裝材料,推動(dòng)綠色包裝降解程度。同時(shí),它主要應(yīng)用于產(chǎn)品運(yùn)輸過程、包裝生產(chǎn)成本等場合。當(dāng)前,具有廣泛應(yīng)用的綠色包裝材料具有塑料、木板等。其中,盡管瓦楞紙存在可降解優(yōu)勢,但不能忽略其存在較大的污染現(xiàn)象。大型產(chǎn)品可以通過木板強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)良好的包裝保護(hù)效果,但應(yīng)用木材也可能影響或者破壞生態(tài)環(huán)境,但塑料又存在較高的降解程度。所以,為了處理此問題,研究出蜂窩紙板技術(shù)材料。它能夠?qū)⑸鷳B(tài)環(huán)境的影響降至最低,是備受青睞的包裝技術(shù)。
3.5機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收技術(shù)
產(chǎn)品生命周期中的最終環(huán)節(jié)是產(chǎn)品回收。合理的回收以及進(jìn)行再利用廢舊產(chǎn)品,能夠顯著降低資源浪費(fèi)率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化生產(chǎn)和發(fā)展。同時(shí),機(jī)械產(chǎn)品回收中,存在可拆卸特征,方式密切關(guān)聯(lián)于產(chǎn)品的裝配方式。機(jī)械產(chǎn)品的連接包括三種方式,即間隙聯(lián)結(jié)、過度聯(lián)結(jié)、過盈聯(lián)結(jié)。由于過盈聯(lián)結(jié)為壓力壓入,所以其存在最弱的可拆性,且在螺紋緊固以及焊接、粘接等方式內(nèi),焊接具有最弱的可拆性?;厥漳承╇娮赢a(chǎn)品期間,因存在重金屬、化學(xué)物質(zhì),所以在處理不當(dāng)?shù)那闆r下,很容易導(dǎo)致破壞環(huán)境。因此,綠色回收期間,應(yīng)該實(shí)施集中回收處理方案,并利用專業(yè)的技術(shù)手段銷毀或者再次利用,最終避免破壞環(huán)境和資源浪費(fèi)。
4結(jié)語
在機(jī)械制造期間應(yīng)用的綠色制造技術(shù)可以涉及整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。應(yīng)用中,必須要重視各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響。同時(shí)要積極利用合理的舉措展開技術(shù)處理,實(shí)現(xiàn)能源消耗、環(huán)境污染程度降至最低,以提升產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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綠色,在人們的意識(shí)里是純凈和環(huán)保的象征,意味著郁郁蔥蔥和天然健康無污染。什么是綠色機(jī)械制造呢?這是在20世紀(jì)八九十年代的時(shí)候所提出的新概念。這種技術(shù)又叫做環(huán)保技術(shù),是以傳統(tǒng)舊工藝為主,繼而通過和環(huán)境、生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)材料類等一些技術(shù)來進(jìn)行的創(chuàng)新性先進(jìn)技術(shù)。其目標(biāo)是使產(chǎn)品在生產(chǎn)的全部工作鏈中的制造、包裝、應(yīng)用、后期處理等能夠產(chǎn)生較小的影響。
文中所說的綠色制造工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):工藝技術(shù)設(shè)計(jì)合理、回收利用處理得很好、選擇可回收材料、制造過程中的資源利用率大、對(duì)環(huán)境造成的污染小。
首先,由于綠色環(huán)保和可利用性高,此種工藝是在21世紀(jì)中的主流推廣技術(shù)。它在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和創(chuàng)新,使其可利用性提高了,保留了傳統(tǒng)工藝的優(yōu)點(diǎn),改進(jìn)了其不足的地方,進(jìn)行了高水平的一個(gè)提升發(fā)展;再次,它是一個(gè)全球性質(zhì)的核心技術(shù)。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,順應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的激烈競爭,新型技術(shù)此起彼伏。作為國家發(fā)展的核心技術(shù),它自然而然地承擔(dān)了國家發(fā)展的重?fù)?dān)。最后,它是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程,它特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理等方面的應(yīng)用。
以下是筆者根據(jù)綠色機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn),在推廣綠色機(jī)械制造技術(shù),謀求新發(fā)展時(shí)應(yīng)該采取的幾方面具體措施:
一、選擇綠色材料
在我們的生活中不乏一些產(chǎn)品,或性能優(yōu)質(zhì),或性能普通。但是在真正的生產(chǎn)制造過程中,過多地考慮到產(chǎn)品的性能和作用,然而卻忽視了最重要的一點(diǎn):其對(duì)環(huán)境的影響;同時(shí)也對(duì)所用材料的再回收利用沒有過多地進(jìn)行考究。所以常常避免不了在生產(chǎn)過程中或者使用后期造成對(duì)環(huán)境的巨大影響和資源浪費(fèi)。所以,材料的選擇方法和選用何種材料是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。理應(yīng)選擇對(duì)環(huán)境污染盡量少、利用率高的材料,避免對(duì)環(huán)境造成不必要的破壞。在選用何種材料的時(shí)候應(yīng)該在盡量滿足功能的條件下選擇綠色環(huán)保材料。近年來環(huán)境污染的加劇使人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)有了很大的轉(zhuǎn)變,所以應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。
二、選擇綠色設(shè)計(jì)模式
在綠色設(shè)計(jì)中,我們應(yīng)考慮到如下幾個(gè)問題:隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,各方面的功能完善是現(xiàn)今的主要市場需求,大家會(huì)選擇同價(jià)位、高性比的產(chǎn)品,因而也就產(chǎn)生了只重視工藝,不注意產(chǎn)品的回收利用以及綠色性。所以綠色設(shè)計(jì)就是根源,為解決源頭問題,應(yīng)考慮所有的因素。因此,在綠色設(shè)計(jì)的過程中,我們也應(yīng)該考慮到以下幾個(gè)問題:(1)產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該考慮盡量簡潔化以及可拆卸功能;(2)回收再利用設(shè)計(jì)。盡量能做到回收利用最大化,為環(huán)境保護(hù)發(fā)揮一定的表率作用;(3)產(chǎn)品運(yùn)輸方便性??傊谠O(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該加強(qiáng)綠色化的概念,提高回收利用率,在保證綠色的情況下也要保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
三、采用自動(dòng)化模式
目前,自動(dòng)化技術(shù)是最受大家歡迎的一種熱門技藝,可以代替手工化的制造技術(shù)的主要性能是采用一體化的運(yùn)作程序?qū)?fù)雜的程序簡單化、系統(tǒng)化,可以直接用一種方式、統(tǒng)一步驟進(jìn)行生產(chǎn)制造,省去了不必要的損耗。自動(dòng)化模式是順應(yīng)時(shí)代要求而產(chǎn)生的新興技術(shù),在將來肯定會(huì)更加簡化甚至全自動(dòng)化,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、一體化工藝、現(xiàn)代化生產(chǎn)模式等諸多方面。
四、機(jī)械制造要綠色化
地球上資源的不斷缺乏和資源告急,引起了世界人民的廣泛關(guān)注,同時(shí)也引起了各種保護(hù)部門的綠色環(huán)保意識(shí)。人們的追求也漸漸以綠色為主。綠色制造,簡而言之就是,從生產(chǎn)到制造再到應(yīng)用,后期的回收等都遵循環(huán)保健康的理念,能最大化地確保原材料和利用率的高效。這就是綠色化的重要意義所在。
總之,在如今這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)中,只有順應(yīng)消費(fèi)者訴求及高精度、高效率的綠色概念等,才能長久發(fā)展。現(xiàn)在有很多建設(shè)取得了不錯(cuò)的成績,在綠化方面也取得新成績。但在環(huán)境方面也付出了一定的代價(jià)。對(duì)于今后的發(fā)展,綠色化、自動(dòng)化、機(jī)械化是未來的方向和目標(biāo),只有以之為契機(jī),才能更加快速地發(fā)展壯大。所以,機(jī)械制造業(yè)要有長遠(yuǎn)發(fā)展,必將以降低資源耗費(fèi),發(fā)展純凈的再生能源,治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為永恒發(fā)展奮斗目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:齒輪加工機(jī)床 綠色制造技術(shù) 發(fā)展趨勢 分析研究
中圖分類號(hào):TG61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)01(c)-0049-02
作為一項(xiàng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和技術(shù)含量比較高的機(jī)械設(shè)備,齒輪加工機(jī)床有著非常廣泛的應(yīng)用范圍,目前齒輪加工機(jī)床已經(jīng)成為了船舶、機(jī)械工程、摩托車和汽車等多個(gè)行業(yè)中的最為重要的裝備。隨著我國近幾年汽車工業(yè)的快速發(fā)展,我國有著越來越高的齒輪需求量,而且對(duì)齒輪加工的成本控制、成本質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量等要求也越來越高。所以對(duì)于齒輪加工機(jī)床的要求也越來越高,近幾年齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了這方面的主流技術(shù)。
1 齒輪加工機(jī)床制造的綠色性問題
隨著先進(jìn)制造技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展,加上越來越高的齒輪加工的要求,目前國際上的齒輪加工機(jī)床已經(jīng)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化、自動(dòng)化、功能復(fù)合化、高精度化和高效化等方面的發(fā)展趨勢。隨著近幾年相關(guān)部門為車間環(huán)境和生產(chǎn)所制定的規(guī)律法規(guī)也越來越嚴(yán)格,所以綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為了目前齒輪加工機(jī)床主要的發(fā)展道路。屬于齒輪加工機(jī)床綠色生產(chǎn)技術(shù)的干切削機(jī)床早在德國漢諾威2001年的emo的機(jī)床展上就已經(jīng)出現(xiàn)了,并且正逐漸擴(kuò)大著發(fā)展的規(guī)模和市場。齒輪加工機(jī)床有著非常廣泛的應(yīng)用范圍,所以其綠色制造技術(shù)受到了各方面廣泛關(guān)注的重視,例如:日本的三菱重工和美國的格里森等一些國際企業(yè)都在大力研究干滾切加工技術(shù)這種綠色制造技術(shù)。目前我國在齒輪加工機(jī)床方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,但是對(duì)于綠色制造技術(shù)方面還存在很多問題,關(guān)于這方面的研究還比較落后。通過對(duì)齒輪加工機(jī)床的市場和成本進(jìn)行分析,齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)并不是只有干滾切齒輪加工機(jī)床這一種,還需要對(duì)這些方面進(jìn)行考慮和思考:(1)對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,減少材料的浪費(fèi)。(2)保證減少能源的消耗,提倡節(jié)能。(3)能夠很大程度上減少噪聲的污染。(4)減少對(duì)切削冷卻液和冷卻油的使用,從而降低生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)工作人員的危害。(5)操作比較簡單,對(duì)操作中的安全進(jìn)行保障。
2 齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的分析
2.1 干式切削技術(shù)
在齒輪加工機(jī)床中關(guān)于冷卻液的成本主要包括了油污與鐵屑的分離、工件清潔成本、管理成本、購置成本和使用成本等方面。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查分析,很多人認(rèn)為花費(fèi)在冷卻液中的成本要比刀具和維護(hù)成本還要高。除此之外,冷卻液還會(huì)造成比較嚴(yán)重的環(huán)境污染,同時(shí)還會(huì)對(duì)生產(chǎn)工人的身體健康造成非常嚴(yán)重的危害。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和身體健康的需求,冷卻液使用的減少已經(jīng)成為了齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢[1]。在齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)中,干切削已經(jīng)成為了熱點(diǎn)討論的話題,而且已經(jīng)出現(xiàn)了冷風(fēng)切削和微量切削等多種準(zhǔn)干切削技術(shù),干切削技術(shù)是目前一種高效、安全和清潔的齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)。目前國外很多的企業(yè)所使用的干式滾切技術(shù)都已經(jīng)比較完善了。干式滾切技術(shù)和傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行比較,能夠降低40%的刀具費(fèi)、33%的電力費(fèi)和100%的切削油費(fèi)用,一共可以降低45%的加工成本;還能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量;生產(chǎn)工作的環(huán)境也更加安全和清潔。
2.2 少無切屑加工技術(shù)
少無切屑加工技術(shù)是指使用精確成形的方式來進(jìn)行零件加工的加工方式。作為無切屑的齒輪加工機(jī)床,齒輪冷軋機(jī)是一種綠色齒輪加工機(jī)床制造技術(shù)。不過這種齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)雖然能夠?qū)υ牧线M(jìn)行節(jié)約,但是存在噪聲大、高能源消耗等方面的問題。這種制造技術(shù)的發(fā)展還需要進(jìn)行不斷發(fā)展。
2.3 數(shù)控化技術(shù)
對(duì)齒輪加工機(jī)床進(jìn)行合理有效的數(shù)控化改造對(duì)齒輪加工機(jī)床的制造技術(shù)的綠色化有著非常有效的作用。
(1)數(shù)控化改造對(duì)簡化齒輪加工機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)有著非常好的作用,能夠有效減少其生產(chǎn)過程中所需要的原材料和能源,同時(shí)還能夠有效控制齒輪加工機(jī)床對(duì)環(huán)境的污染[3]。(2)在齒輪加工機(jī)床中使用數(shù)控化技術(shù),能夠很大程度上對(duì)機(jī)床額自動(dòng)化程度進(jìn)行提高,同時(shí)還能夠?qū)C(jī)床調(diào)整的時(shí)間進(jìn)行縮短,從而提高了生產(chǎn)的效率。(3)數(shù)控化改造后的齒輪加工機(jī)床,能夠根據(jù)需要對(duì)進(jìn)給量和切削速度進(jìn)行調(diào)整,從而對(duì)加工的柔性進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)化切削的參數(shù)。(4)加入數(shù)控技術(shù)的齒輪加工機(jī)床具有電子化的人機(jī)交互界面,能夠?qū)Σ僮鬟M(jìn)行簡單化,而且還可以使用密封加工的方式進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng),很大程度上減少了相關(guān)工作人員的勞動(dòng)量,同時(shí)還能夠?qū)Σ僮鞯陌踩赃M(jìn)行提高,對(duì)工作人員的人身安全提供相應(yīng)保護(hù)。
2.4 再制造技術(shù)
在對(duì)齒輪加工機(jī)床的綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析的時(shí)候,要能夠從循環(huán)的角度進(jìn)行相應(yīng)分析,要重視和關(guān)注機(jī)床資源的循環(huán)使用,即要能夠利用模塊化設(shè)計(jì)和可拆卸回收性設(shè)計(jì)等多方面的方法對(duì)一些已經(jīng)淘汰了的資源M行回收利用,并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行技術(shù)性的提升和再制造。齒輪加工機(jī)床是一種具有高回收率的設(shè)備,齒輪加工機(jī)床上的很多部件和資源都有著非常高的回收利用效率,而且在對(duì)淘汰了的設(shè)備進(jìn)行再制造所需要的成本比較低,目前利用舊的齒輪加工機(jī)床進(jìn)行再制造的成本往往只有新設(shè)備制造成本的50%作用[4]。通過對(duì)淘汰的齒輪加工機(jī)床進(jìn)行再制造,設(shè)備中的很多零件可以得到利用,減少了因?yàn)楹附雍丸T造零件而產(chǎn)生的環(huán)境污染,而且也能夠減少資源的浪費(fèi),同時(shí)也防止因?yàn)樘幚砘厥者@些舊設(shè)備而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源消耗[5]。在對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行再制造的同時(shí)還能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行升級(jí),提高齒輪加工機(jī)床的精度和自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)最終的節(jié)能結(jié)合提高生產(chǎn)效率的效果。
3 齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
根據(jù)經(jīng)濟(jì)角度和環(huán)保生態(tài)學(xué)教學(xué)對(duì)齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析,目前其主要的發(fā)展趨勢就是對(duì)切削油進(jìn)行有效控制或者是廢除。在齒輪加工機(jī)床的制造中,切削油的作用非常重要,但是其也產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的危害和污染,不僅僅對(duì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,對(duì)工作人員的身體產(chǎn)生危害,而且還需要對(duì)切削油進(jìn)行管理、清洗和排除等多種工作,浪費(fèi)了大量的人力和物力。所以真正消除了切削油的干式切削加工技術(shù)是齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。干式切削技術(shù)主要分為高速干式切削和低溫冷風(fēng)干式這兩種的方式。在高速干式切削技術(shù)中采用切削油的量非常的少,所以在齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)上有著比較大的發(fā)展前途。
4 結(jié)語
通過對(duì)齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)進(jìn)行分析,能夠明顯看出目前主要有高速干式切削、低溫冷風(fēng)切削等類型的齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù),其中高速干式切削技術(shù)因?yàn)椴幌那邢饕骸h(huán)保、成本低和高效等方面的優(yōu)勢,是目前以及未來齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)主要的發(fā)展趨勢和主要方向。通過齒輪加工機(jī)床綠色制造技術(shù)的應(yīng)用,能夠減少因?yàn)樯a(chǎn)而產(chǎn)生的環(huán)境污染和危害,并且減少了對(duì)相關(guān)工作人員的身體危害,同時(shí)還能夠減少成本以及能源的消耗,能夠推動(dòng)齒輪加工機(jī)床走向可持續(xù)發(fā)展的道路。
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機(jī)械加工中對(duì)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。廢棄物對(duì)環(huán)境的影響主要有:固體廢棄物對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響,機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角余料,而這些邊角余料的擺放等有可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)赝寥赖某煞郑斐赏寥乐亟饘俪瑯?biāo);廢液對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的廢液如果處理不善不僅會(huì)給環(huán)境造成影響,還會(huì)對(duì)人體的健康形成威脅。二是噪音對(duì)環(huán)境的影響。機(jī)械加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害:干擾人們的正常生活、損害人的聽覺系統(tǒng)等。在機(jī)械加工過程中噪音主要來源于機(jī)床設(shè)備的噪音。機(jī)床在加工工藝時(shí)因?yàn)閭鲃?dòng)齒輪、傳動(dòng)皮帶以及軸承的不斷工作而產(chǎn)生各種噪音,噪音的產(chǎn)生是機(jī)械加工過程中顯著的特性;機(jī)械加工過程中也會(huì)產(chǎn)生噪音。機(jī)械加工過程中也會(huì)因?yàn)閷?duì)原材料的切割、鉆孔等工序而產(chǎn)生噪音,這種噪音大小與機(jī)械加工材料有直接的關(guān)系。
2綠色制造技術(shù)的優(yōu)化
基于機(jī)械加工過程中對(duì)能源消耗和環(huán)境的影響,應(yīng)該大力發(fā)展綠色制造技術(shù),通過綠色制造技術(shù)改善機(jī)械加工過程中所出現(xiàn)的各種問題:
2.1優(yōu)化綠色制造技術(shù)工藝參數(shù)。工藝參數(shù)優(yōu)化是綠色制造工藝過程規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù),通過對(duì)零件加工工藝參數(shù)的優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)物料消耗最低化的目的,基于在機(jī)械加工中工藝參數(shù)對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量、消耗以及噪音等方面的影響,綠色制造技術(shù)選擇的工藝參數(shù)要綜合考慮這些因素,并且要通過對(duì)多種參數(shù)方案進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià),選出最優(yōu)化的加工工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的低物料消耗。
2.2綠色制造工藝路線的優(yōu)化。工藝路線是機(jī)械加工環(huán)節(jié)中的重要步驟,合理的工藝路線不僅能夠大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量,還可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的要求,通過優(yōu)化工藝路線可以降低一些不必要的機(jī)械加工,有效地降低了能源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。比如在機(jī)械加工中采取少無切削生產(chǎn)工藝的精鍛、精沖等近似成型的工藝不僅能夠提高原材料的使用效益,還能降低污染物的排放,并且通過簡化生產(chǎn)流程,降低了設(shè)備與能源的消耗。
2.3采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)。機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)綠色制造,從根本角度講需要改善零件加工過程的機(jī)床設(shè)備:一是要改進(jìn)機(jī)床加工技術(shù),提高機(jī)床加工設(shè)備與環(huán)境的相適應(yīng)程度,滿足機(jī)床加工與環(huán)境和諧發(fā)展的要求;二是要優(yōu)化配置機(jī)床設(shè)備,通過采取合理的組合方式降低無功率生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)加工過程的綠色性目的。比如在生產(chǎn)過程中,有的機(jī)床加工過程會(huì)產(chǎn)生大量的無功率作業(yè),造成機(jī)械設(shè)備的消耗。因此通過采取多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù),通過對(duì)工件和機(jī)床的合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)總體能量消耗的降低。
2.4加強(qiáng)機(jī)械加工綠色制造的評(píng)價(jià)。機(jī)械加工綠色制造的關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的最大化,而評(píng)價(jià)綠色制造技術(shù)效果的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)機(jī)械加工綠色制造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,重點(diǎn)對(duì)加工時(shí)間、加工質(zhì)量、加工成本、資源利用率以及環(huán)境影響進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。
3結(jié)束語
[論文摘要]在節(jié)約環(huán)保的發(fā)展趨勢下,推行綠色制造技術(shù)給機(jī)械工業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。本文從分析綠色制造技術(shù)的特點(diǎn)入手,闡述了企業(yè)在實(shí)施綠色制造技術(shù)時(shí)應(yīng)遵循的原則,并指出企業(yè)推廣實(shí)施綠色制造技術(shù)的主要途徑。
一、綠色制造技術(shù)的特點(diǎn)
綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)環(huán)境的影響(負(fù)作用)最小,資源利用率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1.綠色設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)是融產(chǎn)品的質(zhì)量、功能、壽命和環(huán)境于一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)在產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)都考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等),并將其作為一個(gè)重要的指導(dǎo)原則。綠色設(shè)計(jì)方法具有綠色性、集成性和并行性:它首先是在綠色(節(jié)能、環(huán)保)設(shè)計(jì)的原則指導(dǎo)下,在一開始就考慮產(chǎn)品周期全過程的所有因素,包括產(chǎn)品質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃、用戶要求等。在設(shè)計(jì)過程中使材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)、使用維護(hù)設(shè)計(jì)、拆卸回收設(shè)計(jì)、報(bào)廢處置設(shè)計(jì)等多個(gè)設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行、相互協(xié)調(diào),各階段和整體設(shè)計(jì)方案、分析評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行信息交流和反饋,從而在其設(shè)計(jì)研發(fā)過程中及時(shí)改進(jìn),使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。
2.綠色材料。綠色材料是指在選材時(shí)盡量選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開發(fā)綠色材料,并建立綠色材料庫;二是設(shè)計(jì)選材時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相協(xié)調(diào)。
3.綠色工藝。綠色工藝是指在產(chǎn)品加工過程中盡量節(jié)約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產(chǎn)密不可分。綠色工藝主要還應(yīng)從技術(shù)入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對(duì)環(huán)境污染小的工藝方案。如現(xiàn)在的精確成形、干式切削、準(zhǔn)干式切削、生產(chǎn)廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術(shù)。
4.綠色處理。綠色處理是指上一個(gè)生命周期報(bào)廢的產(chǎn)品通過有效的回收又進(jìn)入下一個(gè)生命周期的循環(huán)中。為了便于產(chǎn)品的綠色處理,一是設(shè)計(jì)之初就要考慮產(chǎn)品的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如采用面向拆卸的設(shè)計(jì)方法、模塊化的設(shè)計(jì)方法;二是發(fā)展綠色再制造技術(shù),如再制造加工、過時(shí)產(chǎn)品的性能升級(jí)等。
二、企業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)的原則
實(shí)施綠色制造技術(shù)過程中,企業(yè)必須遵循以下原則:(1)依據(jù)ISO14001的要求事項(xiàng),建立、實(shí)施并不斷完善環(huán)境管理體系,定期對(duì)體系進(jìn)行評(píng)審,確保體系有效實(shí)施;(2)在企業(yè)的全部活動(dòng)中自主地制定環(huán)境目標(biāo),進(jìn)行環(huán)境保護(hù);(3)控制或減少設(shè)備開發(fā)和制造階段使用和排放對(duì)環(huán)境負(fù)效應(yīng)大的物質(zhì),推進(jìn)污染預(yù)防。在設(shè)備開發(fā)、制造和廢棄過程中考慮資源的有效利用和再生利用,降低損耗。加強(qiáng)固體廢棄物的回收再利用管理,減少污水、煙氣、噪聲等對(duì)環(huán)境的影響。開展節(jié)能降耗活動(dòng),合理利用能源資源。
三、我國機(jī)械工業(yè)實(shí)施綠色制造技術(shù)的主要途徑
1.建立并遵守環(huán)境保護(hù)體系,重視綠色意識(shí)教育。我國機(jī)械工業(yè)應(yīng)加快建立ISO14001環(huán)保體系,并且致力于同ISO9001質(zhì)量體系一體化,便于在開展各項(xiàng)活動(dòng)中兼顧評(píng)價(jià)環(huán)境影響。通過建立環(huán)保體系,使企業(yè)員工能夠針對(duì)產(chǎn)品生命周期全過程中伴隨的環(huán)境問題進(jìn)行正確識(shí)別,并積極采取措施加以預(yù)防和有效處理,使環(huán)境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。通過建立“善待環(huán)境”的工廠,謀求與地球環(huán)境、需求者、地域社會(huì)的共生,從而實(shí)現(xiàn)工廠與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。重視對(duì)員工進(jìn)行安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、節(jié)約意識(shí)、效率意識(shí)、環(huán)保意識(shí)等的教育和培訓(xùn),以提高全體員工對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的正確理解,充分認(rèn)識(shí)到綠色生產(chǎn)的社會(huì)責(zé)任。
2.注重綠色設(shè)計(jì),實(shí)施綠色制造工藝技術(shù)。綠色設(shè)計(jì)是綠色制造技術(shù)的核心,設(shè)計(jì)階段是產(chǎn)品生命周期的源頭,從源頭控制環(huán)境要素?zé)o疑是最有效的方法。
目前機(jī)械工業(yè)在綠色設(shè)計(jì)方面的主要內(nèi)容包括:(1)確定綠色設(shè)計(jì)的原則是選擇綠色材料和綠色零部件進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇綠色工藝和設(shè)備進(jìn)行加工,用節(jié)能、節(jié)水、省料等最優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)定產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)方式,對(duì)材料進(jìn)行標(biāo)識(shí),優(yōu)化可裝配和可拆卸性設(shè)計(jì);(2)確定綠色的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)是節(jié)能、節(jié)水認(rèn)證和再商品化率;(3)產(chǎn)品綠色排序是一種表示產(chǎn)品綠色程度的方式,主要是通過第三方采用隨機(jī)抽樣方法,由顧客對(duì)同行業(yè)同類產(chǎn)品的能耗、美感、安全、健康、警示、適用的性能、可接受的性價(jià)比、企業(yè)再商品化率、自我申明等內(nèi)容進(jìn)行定量評(píng)分。第三方將抽查結(jié)果結(jié)合公共環(huán)境報(bào)告進(jìn)行綜合分析,將排序結(jié)論向社會(huì)公告。其權(quán)威性雖往往受到質(zhì)疑,但可作為顧客選購產(chǎn)品時(shí)的參考,因此也是顧客對(duì)企業(yè)產(chǎn)品滿意度的一種體現(xiàn),成為企業(yè)進(jìn)行綠色改進(jìn)的信息來源。
3.創(chuàng)新技術(shù)工藝,發(fā)揮環(huán)保效益。綠色制造技術(shù)應(yīng)從理念落實(shí)到具體生產(chǎn)技術(shù)工藝中,才能最大限度地發(fā)揮其環(huán)保效益。比如在磨削加工時(shí),采用油基磨削液會(huì)產(chǎn)生油氣、煙霧,使生產(chǎn)環(huán)境惡劣,而且磨削液的后期處理成本太高,要改善這種情況,可以采用干磨削或準(zhǔn)干式切削方式來加工。這樣不僅有效地減少了資源消耗,節(jié)約了生產(chǎn)成本,而且還有利于降低對(duì)環(huán)境污染,有利于操作人員的勞動(dòng)保護(hù)。
四、結(jié)束語
在大力倡導(dǎo)環(huán)保主題的今天,基于可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)的綠色制造技術(shù)是一種以保護(hù)環(huán)境和資源優(yōu)化為目標(biāo)的現(xiàn)代制造模式。我國從事機(jī)械制造的工程技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)綠色制造技術(shù)的研究,重視綠色制造技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)我國機(jī)械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)我國機(jī)械加工企業(yè)的國際化成長。
參考文獻(xiàn):
[1]劉飛曹華軍張華等:綠色制造的理論與技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2005,1
種綠色制造技術(shù)進(jìn)行了分析,最后詳細(xì)探討了綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造過程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:綠色制造技術(shù);機(jī)械制造;技術(shù)方法;應(yīng)用
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
就目前我國的自然環(huán)境現(xiàn)狀而言,我國面臨著較為嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)。為了大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,國家加大了對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的綠色環(huán)保管理力度,尤其是對(duì)工業(yè)而言,更是應(yīng)當(dāng)全面發(fā)展綠色生產(chǎn)技術(shù),減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染和破壞。而綠色制造技術(shù)就是這樣一種能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)工業(yè)的現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù),在現(xiàn)代工業(yè)制造中具有非常大的發(fā)展前景,是一項(xiàng)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的技術(shù)方法。目前,綠色制造技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造的設(shè)計(jì)、材料、工藝、包裝以及回收處理等各個(gè)方面,成為最具發(fā)展?jié)摿Φ闹圃旒夹g(shù)。
1 綠色制造的概念
綠色制造,是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的綠色制造模式,其目的是從設(shè)計(jì)、制造、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響最小,資源利用率最高,并使加工企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)化。在將綠色制造模式與傳統(tǒng)的制造模式進(jìn)行分析對(duì)比后,可以發(fā)現(xiàn)綠色制造要比傳統(tǒng)制造多出一個(gè)環(huán)節(jié),即回收和循環(huán)再利用環(huán)節(jié)。而多出的這個(gè)環(huán)節(jié),正是綠色制造最大的特點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)資源利用最大化的關(guān)鍵,通過對(duì)舊材料或舊機(jī)械進(jìn)行回收,經(jīng)過加工維修后使其再次發(fā)揮作用,提高資源利用效率。
在利用綠色制造技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造的過程中,需要注意從五方面注意實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù),即在機(jī)械制造的整個(gè)生命周期里,實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色工藝、綠色包裝和綠色回收處理。
2 綠色制造技術(shù)方法簡述
2 . 1 快速成型技術(shù)
快速成型技術(shù),是一項(xiàng)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)、數(shù)控技術(shù)及精密傳動(dòng)等技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)??焖俪尚图夹g(shù)采用材料“逐層堆積”的原理,可以根據(jù)產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),快速地制造出具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或者產(chǎn)品,可節(jié)約資源,又能減少加工廢棄物的處理。
2 . 2 干式切削技術(shù)
現(xiàn)代干式切削技術(shù),就是要研究、尋找不使用(或少使用)切削液,改善切削條件、滿足加工要求的方法。不使用切削液的切削方法主要有:①完全不使用切削液——全干式切削(高速干式切削法);②用氣體混合微量劑代替切削液——半干式切削,其使用的是最小技術(shù)。采用半干式切削加工后,刀具、工件和切屑都保持干燥,切屑無需處理便可回收利用。
2 . 3 工藝模擬技術(shù)
工藝模擬技術(shù)通常應(yīng)用于熱加工過程中,通過數(shù)值模擬、物理模擬、專家系統(tǒng)相結(jié)合來確定最佳工藝參數(shù)、優(yōu)化工藝方案,從而預(yù)測加工過程中可能出現(xiàn)的缺陷和防止措施,進(jìn)而有效控制和保證加工工件的質(zhì)量,并最大限度地減少污染、節(jié)約能源。
3 綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造過程中的應(yīng)用分析
3 . 1 機(jī)械產(chǎn)品的綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是融機(jī)械產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命和環(huán)境于一體的綠色設(shè)計(jì)方法。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前,考慮好機(jī)械產(chǎn)品生命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境屬性(如:可維護(hù)性、可拆卸性、可回收性等),并將它作為一個(gè)重要的指導(dǎo)原則。設(shè)計(jì)目標(biāo)是制造產(chǎn)品的可制造性、可維修性、可裝配性和可循環(huán)利用性等,達(dá)到縮短新產(chǎn)品上市時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)服務(wù)、降低成本、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),以實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)化發(fā)展。
3 . 2 機(jī)械產(chǎn)品的綠色材料選擇設(shè)計(jì)
材料的選擇對(duì)于制造技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)生態(tài)綠色而言是非常關(guān)鍵的,這是因?yàn)椴牧献鳛楫a(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ),材料的特性是要跟隨產(chǎn)品的整個(gè)使用循環(huán)周期的。只有選擇綠色材料,才能更大限度的增大綠色制造技術(shù)的生態(tài)效益。在進(jìn)行材料選擇時(shí),首先應(yīng)考慮到材料的來源是否較為豐富易得,價(jià)格是否經(jīng)濟(jì),以及材料的利用效果和對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的污染程度等問題。盡可能的選擇原材料易得、無污染、性能良好、經(jīng)濟(jì)效益高的材料;其次,將可再生的材料和能夠回收再利用的材料作為首選材料,以保護(hù)資源、增大資源利用率。第三,應(yīng)加大新型綠色制造材料的研發(fā)力度,研發(fā)更多的新型環(huán)保綠色材料。
3 . 3 機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝
機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝是利用科學(xué)材料和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為條件,在傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行綠色產(chǎn)品制造。而且在進(jìn)行工程工業(yè)生產(chǎn)時(shí),傳統(tǒng)工業(yè)存在著許多的問題,因此我們在進(jìn)行工藝加工時(shí),盡量采用機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝,這樣不僅減少了環(huán)境的污染,還對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的成本進(jìn)行了大幅度的節(jié)省。綠色制造的產(chǎn)品我們目前可以把它分為3種類型,第一種是節(jié)能型,這種類型主要是以節(jié)省能源為主。第二種是節(jié)資型,這主要是節(jié)省資源的消耗;第三中就是環(huán)保型,就是在進(jìn)行產(chǎn)品在生產(chǎn)中和使用后,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而制造的工藝。
3 . 4 機(jī)械產(chǎn)品的綠色包裝
制造產(chǎn)品的綠色包裝是指生產(chǎn)出的商品的包裝在自然界中對(duì)環(huán)境沒有污染,而且人們可以對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用,從而減少資源的損耗,而且這些包裝材料在自然界中可以隨著分解者的分解進(jìn)行自動(dòng)降級(jí)。因此,我們在進(jìn)行包裝生產(chǎn)時(shí),我們不僅要考慮到包裝的實(shí)用性和美觀度,我們還要考慮它們對(duì)環(huán)境的危害,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),倡導(dǎo)可持續(xù)的生活。
3 . 5 機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收
機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造,非常重視綠色制造產(chǎn)品報(bào)廢后的回收循環(huán)再利用,回收循環(huán)再利用使傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)模式從開放式變?yōu)椴糠珠]環(huán)式。有利于企業(yè)進(jìn)一步改進(jìn)和完善制造產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)。制造產(chǎn)品綠色回收的基本原則是:對(duì)還具有使用價(jià)值的產(chǎn)品需要通過綠色回收(更換零部件或維修)作為二手產(chǎn)品出售;對(duì)沒有使用價(jià)值的產(chǎn)品首先通過人工拆卸和分解,然后再綠色回收尚可利用的零部件;對(duì)不可利用的零部件也要按材料分類進(jìn)行綠色回收利用,對(duì)有毒有害物質(zhì)還要經(jīng)過專門工藝進(jìn)行處理,其他混合物、殘?jiān)鼊t焚燒轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行綠色回收或送填埋工廠。
4 結(jié)語
在防治工業(yè)生產(chǎn)污染環(huán)境的技術(shù)中,綠色制造技術(shù)是一項(xiàng)行之有效且具有很大應(yīng)用價(jià)值的現(xiàn)代新型環(huán)保技術(shù),這對(duì)于提高我國制造業(yè)的生態(tài)制造技術(shù)有著重要意義。綠色制造技術(shù)并不是單單指產(chǎn)品形成中的綠色技術(shù),而是指制造產(chǎn)品整個(gè)生命周期,包括從設(shè)計(jì)到回收再利用之間所有的環(huán)節(jié)都涉及到的綠色環(huán)保技術(shù)??梢灶A(yù)見,大力發(fā)展綠色制造技術(shù)是控制制造業(yè)污染環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)措施,是未來制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)方向。
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關(guān)鍵詞:無鉛化;RoHS;綠色制造;產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀;應(yīng)對(duì)策略
中圖分類號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 06-0036-01
一、常熟地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
作為常熟地區(qū)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一的電子信息產(chǎn)業(yè),目前產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L,規(guī)模企業(yè)作用突出。已形成數(shù)字媒體、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、顯示面板等電子信息產(chǎn)業(yè)群,其中銷售收入達(dá)到10億以上的企業(yè)有5家,江蘇省高新企業(yè)20家,國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新企業(yè)9家。但同時(shí),常熟市電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨規(guī)模與總量偏低、產(chǎn)品附加值低、自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚未形成、國際依存度偏高、受綠色壁壘牽制大等問題。要想使常熟電子信息產(chǎn)業(yè)獲得更多的出口訂單,電子制造必須符合歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求,發(fā)展綠色制造已勢在必行,而推行綠色制造無鉛化更是急需解決的問題。
二、無鉛的挑戰(zhàn)
RoHS(RestrictionofHazardousSubstances)是由歐盟立法制定的一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),全稱為《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》。該標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的目的在于消除電機(jī)電子產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚共6項(xiàng)物質(zhì),并重點(diǎn)規(guī)定了鉛的含量不能超過0.1%。其涉及到的102種商品中的前七類產(chǎn)品都是我國主要的出口電器產(chǎn)品。此規(guī)定中無鉛是重中之重!這道無鉛指令,將對(duì)常熟中小電子企業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。其中和常熟地區(qū)相關(guān)的電子產(chǎn)品包括:包括信息和通訊設(shè)備、電器電子工具、監(jiān)測和控制儀器。如果本地區(qū)不積極采取應(yīng)對(duì)措施,每年因此壁壘照成的貿(mào)易損失將高達(dá)12億元。
三、應(yīng)對(duì)策略
歐盟電子類產(chǎn)品的綠色環(huán)保令正在急速推進(jìn),未來中國制造的產(chǎn)品可能會(huì)因RoHS的實(shí)施而失去成本優(yōu)勢。其原因包括:合乎規(guī)定的材料、元器件的采購成本上升、無鉛工藝的費(fèi)用、專利使用費(fèi)、新生產(chǎn)線的投入、新規(guī)定下工人的培訓(xùn)費(fèi)用等等。簡單看來,似乎將錫膏換成無鉛材料就解決了生產(chǎn)過程中的含鉛問題。而實(shí)際上,這不僅涉及到上游的采購,也涉及到后期的驗(yàn)證和評(píng)審;不僅是成本上的考驗(yàn),更是工藝上的考驗(yàn)。
(一)堅(jiān)定無鉛化之路
因?yàn)楣に?、材料控制如果從含鉛過渡到無鉛,需要增加一部分成本如:耐熱元器件成本;無鉛錫膏的成本;電能增加的開銷;空調(diào)耗電增加開銷;老規(guī)格的爐子更換成本;氮?dú)獬杀荆簧a(chǎn)線的全面改造成本;測試費(fèi)用等。但“環(huán)保就是生產(chǎn)力,誰能做到更環(huán)保,市場就是誰的”,實(shí)現(xiàn)無鉛化是中國電子制造產(chǎn)業(yè)與國際接軌的一條必由之路。對(duì)提高我國電子制造業(yè)的清潔生產(chǎn)以及資源再生和循環(huán)利用有著深遠(yuǎn)的意義。常熟電子企業(yè)應(yīng)該立即著手制定無鉛化日程表,積極推進(jìn)企業(yè)的無鉛化進(jìn)程;要適應(yīng)無鉛化組裝的趨勢;應(yīng)根據(jù)自身的產(chǎn)品性質(zhì),選擇正確合理的無鉛焊料;做好無鉛化組裝量產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)管理;搜集有用的應(yīng)用數(shù)據(jù),建立無鉛化的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫;加快培養(yǎng)無鉛化組裝的專業(yè)技術(shù)人才、生產(chǎn)管理人才。
(二)嚴(yán)控原材料關(guān)
無鉛焊料之前,鉛錫合金作為焊接材料使用已有悠久的歷史,其中鉛的含量在37%左右。以MLCC生產(chǎn)為例,在MLCC生產(chǎn)過程中,常用的焊錫都為鉛錫合金,其熔點(diǎn)比純錫低,價(jià)格也較為便宜。最關(guān)鍵的原材料瓷粉和漿料含鉛,焊接材料含有毒有害物質(zhì)。無鉛焊料改造將是一個(gè)系統(tǒng)工程,不僅是焊料需要改造。無鉛元器件的內(nèi)部連接材料也要符合無鉛焊接的要求。如以前PCB銅盤和電子元器件引腳的Sn-Pb鍍層在無鉛焊接中已經(jīng)不能使用,需要采用鍍純Sn或OSP處理方式或者其他的鍍層方式,以避免合金元素Pb的混入。這就對(duì)采購的元器件有了更高的要求。
(三)強(qiáng)工藝改進(jìn)力度
耐高溫是無鉛工藝中對(duì)元器件的最大的挑戰(zhàn)。首先要考慮元器件封裝能否承受高溫。此外還要考慮高溫對(duì)元件內(nèi)部連接,焊接工藝的影響。如:由于無鉛焊料的熔點(diǎn)比傳統(tǒng)焊料高30℃-40℃,這就給PCB材質(zhì)、電子元器件的耐溫性、助焊劑、無鉛焊料、組裝設(shè)備的性能提出了更高的要求。最后如若沿用傳統(tǒng)的檢驗(yàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)衡量無鉛焊點(diǎn)。不難發(fā)現(xiàn)無鉛焊點(diǎn):外觀粗糙、氣孔多、潤濕角大、無半月形,較之有鉛焊點(diǎn)有明顯的差距。也就是說在無鉛化生產(chǎn)中,檢驗(yàn)工藝也必須進(jìn)行更新。其他如更換新焊接輔料所帶來的溫控問題、電阻影響問題;無鉛焊接中如何避免中曼哈頓現(xiàn)象、虛焊、PCB扭曲等不利因素;這些都需要在焊接工藝的研究上做文章。
(四)提高標(biāo)準(zhǔn)體系要求,適應(yīng)更強(qiáng)挑戰(zhàn)
無鉛化勢在必行,但企業(yè)的無鉛化之路卻依舊很長。數(shù)量龐大的元器件的無鉛轉(zhuǎn)換和認(rèn)證工作便是困難之一。企業(yè)自行的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是否能長期適用,適合歐盟的標(biāo)準(zhǔn)能否同樣適用于其他市場。這一系列問題歸根結(jié)底還是標(biāo)準(zhǔn)的問題。如果本地企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施上能前瞻性的站在更為嚴(yán)苛的要求上,如采用更為嚴(yán)格的日系標(biāo)準(zhǔn)(其部分指標(biāo)比歐盟的RoHS指令還要高,如RoHS中對(duì)鉛的含量要求只是日系的1/10)。盡管在短期內(nèi)會(huì)致使企業(yè)成本上升,競爭力下降,但從長遠(yuǎn)來看,對(duì)國內(nèi)企業(yè)占領(lǐng)市場,增強(qiáng)競爭力是大有裨益的。
(五)積極研發(fā)無鉛化產(chǎn)品