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現代農業機械在研制理念上是需要利用網絡化協同技術來實現的綠色設計與制造,建立高標準的數據庫系統,從機械設計、制造、運輸、使用等各個方面進行環境負擔最小、資源利用最高的技術研制,把綠色制造技術引入農業機械行業必將成為新的經濟增長點。
一、我國農業機械制造技術的發展現狀
改革開放以后,雖然我國的制造業一直是國家重點發展的行業,但由干起步較晚,基礎設施落后,與工業發達國家相比還有不小的差距。其主要表現有:
1. 設計方案及制造工業落后。西方發達國家完整經歷了蒸汽時代和電氣時代的改革,傳統制造工藝手法成熟,制造業的高速發展時期也高于我國。相比工業強國的制造業技術,我國的制造業工藝粗糙,現在化水平較低,尖端技術仍在開發中。
2.制造行業的落后。工業強國經過原始資本的積累和發展已經制定出一套科學的行業制度,在體制內的所有制造業企業都具備相應的準則,而且企業的管理廣泛采用計算機管理,生產系統運行精確高校,生產模式更新換代的周期短。二我國的制造業企業大都還處在摸索階段,只有少數的企業運用了計算機管理模式,而大部分小型企業仍然處于人工管理階段。
3.自動化生產程度低。發達國家已經普及了計算機集成管理系統、自動化數控機床、柔性制造系統等全自動機械,實現了生產自動化、集成化以及智能化。而我國僅有極少的大型企業采用柔性制造系統,大部分民間的制造企業處在剛性自動化階段,非常依賴人工管理。
二、農業機械綠色制造的特點
我國對于農業發展投資力度不斷加大,促進了農業發展的進程,也同時為農業機械提供了強大的發展空間。農業機械綠色制造在傳統機械生產的基礎上融入了現代先進微電子、儀器等信息控制技術,綜合我國農業發展的特點以及基本環境,創造出的更適合可持續發展的農業應用機械設備,對農業綠色經濟發展做出貢獻。除了具備一般機械生產的共性特征與需求條件,農業機械綠色制造業具有其自身的特點。
1.現代農業機械綠色制造具有自動化程度高,作業速度快的優勢。農業機械綠色制造的不斷發展,為我國農業復式作業機具與專業化生產機械的協調發展奠定了良好的基礎,不僅促進了機械制造技術的快速進步,提高自動化水平,也同時促進了我國農業生產的效率、質量等方面的提升。
2. 農業機械綠色制造具有減少環境污染,提高生產效率的優勢。隨著世界經濟的不斷發展,人們在生產制作的過程中消耗掉大量的自然能源,并造成一定的能源再利用不足等現象,在很大程度上阻礙了可持續經濟的發展;同時,由于人們關注度的不足,大量的開發生產作業產生的廢氣物質對周邊環境造成巨大的影響,污染世界環境。利用先進的農業機械綠色制造應用于農業生產中,可以進一步收集和積累農業發展信息,對于肥料、農藥、以及能源的使用上利用綠色環保的觀念精確使用份量和時間,大大提高了農作物的單位面積產量,減少了環境污染,在農業綠色可持續經濟觀念的正確引導下,更好地滿足人類對農產品的需求。
3. 對于現階段農業機械綠色制造的發展在一定程度上緩解了傳統機械生產使用產生的原材料與能源的浪費。傳統農業機械產品周期缺乏全局性與一致性,在使用年限后不能繼續作業,廢舊或者閑置設備的回收率也沒有得到充分的重視,造成了每年均要消耗大量的資源和能源,同時廢棄的農機產品給環境帶來極大的壓力。
三、農業機械綠色制造的發展趨勢
對于現代農業機械綠色制造來說其是從社會、經濟、環境3個主要因素的系統結構出發,利用高科技的手段和方式,實現 3 者之間的協調發展,促進農業經濟的健康可持續發展。由于農業機械綠色制造涉及科學、環境等多方領域的綜合研究和發展,因此,目前還處于不斷完善的情況中。
根據對我國目前以及國際農業機械綠色制造的發展分析研究,其在綠色設計與綠色制造方面將不斷的呈現出全球化、社會化、集成化、并行化、智能化以及產業化等發展趨勢。隨著近年來全球化市場的形成,各個國家相繼制定了極為苛刻的產品環境指標,使得綠色產品的市場競爭將是越來越體現全球化的特征和趨勢;在綠色制造涉及的立法、行政規定以及需要制定的經濟政策等方面涉及大量的技術等問題,需要全社會的共同努力和參與,以形成綠色制造所需要的社會支撐系統;綠色集成制造技術和綠色集成制造系統將成為今后綠色制造研究的熱點。會更加智能化和自動化。另外,綠色設計與制造的決策目標體系是現有制造系統目標體系與環境影響和資源消耗的集成,農業機械綠色制造需要人工智能技術的參與,并且綠色設計與制造的實施將導致一批新興產業的形成,包括廢棄物的回收處理裝備制造業、廢棄物回收處理的服務產業、綠色產品設計與制造業以及實施綠色設計與制造的軟件產業等。
四、結語
總而言之,目前我國正處于經濟發展的最關鍵時期,我們發展過程中的一個薄弱環節就是機械制造技術。唯有跟上先進制造技術發展的潮流,做好農業機械綠色制造技術的改革,并使其得到有利的實施,才能盡快將我們與發達國家的差距拉小,立足于激烈的市場競爭中。
參考文獻:
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關鍵詞:綠色制造 機械制造 可持續發展
一、綠色制造技術的特點
綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效益的現代化制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的影響(負作用)最小,資源利用率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化。其主要特點有以下幾點:
1.綠色設計。綠色設計是融產品的質量、功能、壽命和環境于一體的系統設計方法。在設計之初就應在產品生命周期的各個環節都考慮產品的環境屬性(如:可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性等),并將其作為一個重要的指導原則。綠色設計方法具有綠色性、集成性和并行性:它首先是在綠色(節能、環保)設計的原則指導下,在一開始就考慮產品周期全過程的所有因素,包括產品質量、成本、進度計劃、用戶要求等。在設計過程中使材料選擇、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協調,各階段和整體設計方案、分析評價結果及時進行信息交流和反饋,從而在其設計研發過程中及時改進,使產品設計達到最優化。
2.綠色材料。綠色材料是指在選材時盡量選擇無污染或少污染,易回收的材料。為此,一是要多開發綠色材料,并建立綠色材料庫;二是設計選材時要注意經濟效益與社會效益相協調。
3.綠色工藝。綠色工藝是指在產品加工過程中盡量節約能源、減少污染。綠色工藝與潔清生產密不可分。綠色工藝主要還應從技術入手,盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案。如現在的精確成形、干式切削、準干式切削、生產廢物再利用、快速原型制造等都是綠色工藝的新技術。
4.綠色處理。綠色處理是指上一個生命周期報廢的產品通過有效的回收又進入下一個生命周期的循環中。為了便于產品的綠色處理,一是設計之初就要考慮產品的材料和結構設計,如采用面向拆卸的設計方法、模塊化的設計方法;二是發展綠色再制造技術,如再制造加工、過時產品的性能升級等。
二、企業實施綠色制造技術的原則
實施綠色制造技術過程中,企業必須遵循以下原則:(1)依據ISO14001 的要求事項,建立、實施并不斷完善環境管理體系,定期對體系進行評審,確保體系有效實施;(2)在企業的全部活動中自主地制定環境目標,進行環境保護;(3)控制或減少設備開發和制造階段使用和排放對環境負效應大的物質,推進污染預防。在設備開發、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。加強固體廢棄物的回收再利用管理,減少污水、煙氣、噪聲等對環境的影響。開展節能降耗活動,合理利用能源資源。
三、我國機械工業實施綠色制造技術的主要途徑
1.建立并遵守環境保護體系,重視綠色意識教育。我國機械工業應加快建立ISO14001環保體系,并且致力于同ISO9001質量體系一體化,便于在開展各項活動中兼顧評價環境影響。通過建立環保體系,使企業員工能夠針對產品生命周期全過程中伴隨的環境問題進行正確識別,并積極采取措施加以預防和有效處理,使環境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化。通過建立“善待環境”的工廠,謀求與地球環境、需求者、地域社會的共生,從而實現工廠與社會的可持續發展。重視對員工進行安全意識、質量意識、節約意識、效率意識、環保意識等的教育和培訓,以提高全體員工對經濟效益、環境效益和社會效益的正確理解,充分認識到綠色生產的社會責任。
2.注重綠色設計,實施綠色制造工藝技術。綠色設計是綠色制造技術的核心,設計階段是產品生命周期的源頭,從源頭控制環境要素無疑是最有效的方法。
目前機械工業在綠色設計方面的主要內容包括:(1)確定綠色設計的原則是選擇綠色材料和綠色零部件進行設計,選擇綠色工藝和設備進行加工,用節能、節水、省料等最優化設計規定產品的實現方式,對材料進行標識,優化可裝配和可拆卸性設計;(2)確定綠色的設計評價指標是節能、節水認證和再商品化率;(3)產品綠色排序是一種表示產品綠色程度的方式,主要是通過第三方采用隨機抽樣方法,由顧客對同行業同類產品的能耗、美感、安全、健康、警示、適用的性能、可接受的性價比、企業再商品化率、自我申明等內容進行定量評分。第三方將抽查結果結合公共環境報告進行綜合分析,將排序結論向社會公告。其權威性雖往往受到質疑,但可作為顧客選購產品時的參考,因此也是顧客對企業產品滿意度的一種體現,成為企業進行綠色改進的信息來源。
3.創新技術工藝,發揮環保效益。綠色制造技術應從理念落實到具體生產技術工藝中,才能最大限度地發揮其環保效益。比如在磨削加工時,采用油基磨削液會產生油氣、煙霧,使生產環境惡劣,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干式切削方式來加工。這樣不僅有效地減少了資源消耗,節約了生產成本,而且還有利于降低對環境污染,有利于操作人員的勞動保護。
四、結束語
在大力倡導環保主題的今天,基于可持續發展觀點的綠色制造技術是一種以保護環境和資源優化為目標的現代制造模式。我國從事機械制造的工程技術人員應該加強綠色制造技術的研究,重視綠色制造技術的應用,促進我國機械工業的可持續發展,推進我國機械加工企業的國際化成長。
參考文獻:
[1]劉飛曹華軍張華等:綠色制造的理論與技術[M].科學出版社,2005,1
摘要面對全球國際化浪潮,為了使我國制造業企業更好地融入國際市場,本文從分析我國制造業的基本情況和特點入手,對我國制造業企業國際化戰略模式進行了探討。
關鍵詞 制造業企業 國際化戰略 對外貿易
隨著產業向高加工度方向的進一步升級,制造業占GDP 的比重還可能出現小幅度的上升。我國制造業要取得長久的發展,必須應對經濟全球化,逐步融入到國際從分工體系中,不斷提高創新能力和國際競爭力。
一、我國制造業的概況和特征
2006 年,我國制造業增加值總規模為4.31 萬億人民幣,占國內生產總值的比例為36.8%,就業人員規模為8 406 萬人,占就業人口總規模的比例為11.3%。我國制造業增加值規模居全球第四位,占全球制造業總量的比例,從2006 年的3.1%提高到2009 年的6.2%,提高幅度達一倍多,而同期日本和德國制造業占全球總量的比例分別由23.1%、10.3%下降到18.3%、7.6%。但我國人均制造業增加值僅為344 美元,約為發達國家的1/17。從近年來我國制造業的結構變化看,呈現如下的特點:
(一)重化工業的加速發展
輕制造業主要是生活資料行業,占工業增加值的比重由2006 年的38.25%下降到2009 年的27.14%,同期重制造業主要是生產資料行業所占比重由45.32%上升到54.04%,尤其是2006年之后,重制造業的比重加速提高。由于計算口徑等原因,我國與日本等國相比,重制造業比重較高,但可從中發現的基本趨勢就是出現了重化工業加速發展的特點。
(二)高增長產業交替出現
高增長產業交替出現,當前的高增長產業主要集中在重化工業和電子信息等技術密集型產業。改革開放以來,我國出現了三輪以高增長行業推動經濟進入高增長周期的過程,形成了結構變化推動經濟增長的格局。第一輪是20 世紀80 年代初中期以輕工、紡織為主導的增長周期,以滿足居民的吃、穿為主。第二輪增長周期始于90 年代初期,起帶動作用的高增長行業包括基礎設施和基礎產業、家電產品等。第三輪增長周期是發生在2006年之后,住宅、汽車、城市基礎設施建設、通訊成為新的帶頭性高增長產業,并由此帶動了鋼鐵、機械、建材、化工等提供中間產品的行業快速發展。這三次結構轉變都與居民的消費結構升級相關,形成了消費結構升級推動產業結構升級的發展規律,這是消費導向型工業化戰略必然出現的結果。
(三)產業向高加工度方向發展
工業內部結構升級,一般遵循加工深度不斷深化的有序過程,按照由采掘業向原料工業、初加工業、高加工工業的升級過程,同時也是低附加價值產業向高附加價值產業的演進過程。由于加工業發展速度加快,在重工業當中其所占的比例呈上升趨勢。2006年至2008 年,重工業中的采掘業所占比例下降了5.06%,加工業卻提高了4.93%,而原材料工業則略有下降。采掘業、原材料工業、加工工業之比,2006 年為1∶2.1∶2.10,2008年這一比值達到1∶2.77∶3.09,產業呈現向提高加工深度的方向升級的特征。
二、我國制造業企業國際化戰略模式選擇對策
目前我國企業國際化的步伐剛剛開始,與美國、日本等發達國家和新興工業化國家韓國的企業國際化起步階段相比,國內外環境已相去甚遠。國際環境方面,我國自改革開放以來,大力引進外資發展出口貿易,雖然在許多領域已經對外企開放,但是國內企業長期受到保護,未能真正融入國際市場。在我國加入WTO 后,我國企業直接面對來自國外大型跨國公司的競爭,國際化戰略不得不提上日程。與發達國家企業國際化初期階段相比,我們的企業更多是被動適應國內市場方面,我國市場本身還具有相當大的發展空間,而且國內的勞動力等生產要素價格相對便宜,出口加工制造業具有天然優勢。跨國公司紛紛把生產制造中心遷移到我國,既利用了國內廉價的勞動力,又能發掘巨大的市場潛力。因此,我國企業必須尋找靈活的方式進入國際市場,并且要注意國際化模式的動態調整。
(一)貼牌戰略模式
從我國制造業的基本情況來看,我國的家電產品在制造業中占有的比重迅猛增加,對于這類制造業產品,我國企業應實施貼牌戰略。實施貼牌戰略有很大的優勢。首先,我國許多廠家品牌影響力不大,技術開發投入不足,又沒有資金去拓展銷售渠道,產品在市場上銷路不暢,因而造成大量資源的閑置。實施貼牌戰略有利于我國企業消化過剩的生產能力和閑置資源。其次,有利于我國企業學習國外先進的生產技術和管理經驗。從總體來看,我國還處于工業化的中級階段,相對于發達國家,我國企業在新一輪全球經濟競爭中處于被動地位。缺乏核心技術和管理效率低下已成為我國企業向前發展的瓶頸,而技術開發往往需要投入大量的資金和人力。再次,有利于我國企業擺脫技術風險和市場風險。當前世界科學技術更新換代速度非常之快,我國企業還沒有能力承擔這種新技術快速淘汰的風險。通過“你拿過來,我仿照生產”的方式,我國企業不必承擔技術淘汰的風險。從全球視角來看,我國有良好的基礎設施條件、勞動力資源優勢和配套產業的發展。為降低成本和開拓市場,發達國家向發展中國家轉移生產基地已成為大型跨國公司戰略發展的普遍趨勢,我國企業與跨國公司合作利用其強大的品牌,可以實現最初的資本積累。
(二)海外投資模式
我國制造業企業的跨國經營主要是體現在海外投資方面。根據制造業的特點,海外投資模式在重工業方面顯得尤為重要。從目前情況看,我國企業建立海外營銷渠道具有一些優點:一是企業可通過構建自己的海外銷售渠道,從而減少中間環節,將產品直接銷往海外目標市場,有利于擴大出口規模。二是在此模式下,企業不僅可以直接擴大產品出口,通過直接掌控海外銷售獲得流通領域的可觀利潤,還能直接了解市場信息。三是“國內生產、國外銷售”對于我國企業具有吸引力。四是對于部分大型企業而言,設立海外營銷渠道,有利于全面考慮進出口和國內外市場可利用的資源。五是從宏觀經濟角度看,還能夠為國家出口創匯,并解決大量勞動力的就業問題。
(三)“模仿創新為主,合作創新為輔”模式
制造業技術創新方式有自主創新、模仿創新和合作創新三種方式。其中通過自主創新方式獲取的先進技術,有利于形成較強的技術壁壘,使自己處于較強的競爭地位,并形成創新的輻射和聚集等效應,但自主創新需要很強的技術條件,市場風險大。而模仿創新通過學習、模仿創新者的最新成果,集成和轉化為自己的創新點。模仿創新的一個重要特點是投入的后傾性,即將有限的資金和技術力量投入先進制造技術的消化、吸收和應用上,同時所承擔的風險也比較小。合作創新方式是指中外企業、研究機構和高校之間,通過優勢互補、共同研發而獲取創新技術的行為。根據目前我國制造業的情況,可選擇“模仿創新為主,合作創新為輔,最終實現自主創新”的方式獲取制造業創新性技術。為此,一是積極引進外資,利用其技術溢出效應,提高我國制造業的技術學習和模仿能力。二是加強與研究機構和高校的合作,利用第三方智力,提高我國制造業的技術創新的速度。三是注重對引進技術的消化和吸收。
(四)信息化模式
對于我國鋼鐵、化工、電子信息等技術密集性制造業企業,實行信息化模式尤為重要。所謂的信息化模式,是指將信息技術、自動化技術、現代管理技術與制造技術相結合,改善制造企業的經營、管理、產品開發和生產等各個環節,提高生產效率、產品質量和企業的創新能力,降低消耗,帶動產品設計方法和工具的創新、企業管理模式的創新、制造技術的創新以及企業間協作關系的創新,從而實現產品設計制造和企業管理的信息化、生產過程控制的智能化、制造裝備的數控化以及咨詢服務的網絡化,全面提升制造業的競爭力。借助信息化模式可加快企業國際化的步伐和提高企業競爭力。例如,寶鋼集團有限公司采用集中一貫管理模式和制造執行系統,貫通了訂單計劃到作業計劃的技術,加上它雄厚的生產過程自動化基礎設施,首先在我國大陸鋼鐵行業成功建成了整體產銷管理系統,并很快發展到企業資源的全面規劃、電子商務、經營決策支持等縱深領域。
(五)綠色制造模式
從保護國際環境出發,我國企業應向綠色制造模式發展。所謂的綠色浪潮,是指以保護環境和回歸自然為主要特征的一種綠色營銷活動。其主要特征是:提倡綠色消費觀念、營造綠色消費的群體意識。創造綠色消費的宏觀環境,培育綠色文化,進行以綠色產品為主要標志的市場開拓。這種綠色消費浪潮,適應了人們保護和改善生態環境、實現全球經濟可持續發展的要求。因此,得到了快速的發展和各國消費者的認同。在綠色浪潮中,企業發展目標開始了與環境目標的融合;企業管理理念、營銷理念開始了與綠色生態理念的融合;這種綠色浪潮的飛速發展,已經為綠色制造奠定了堅實的生態基礎并提出明確的生態要求。
當前,綠色食品、綠色服裝、綠色家電、綠色家居、綠色包裝、綠色建材、綠色環保汽車,綠色節能產品的發展提出了一個共同的要求,就是必須從制造業下手,提供強大的技術支撐和設備支撐。這種巨大市場需求不僅給制造業提供了巨大的商機,而且給制造業提出了創新的方向和目標。發展綠色制造模式可以從國際貿易和國內需求兩方面來研究其必要性。
從國際貿易看:近年來,許多國家要求進口產品要有“綠色標志”認證。有些國家還制定了極為苛刻的產品環境指標,設置了“綠色貿易壁壘”。這就要求我們必須加快綠色制造業的發展。確保產品的制造過程能夠滿足綠色認證的要求。
從國內需求看:潔凈生產和凈化環境的要求亟須煙氣脫流裝備,水資源的匱乏亟須綠色水資源潔凈裝備;環境污染的控制亟須清潔能源制造設備,小至眼鏡架的生產也亟須無焊藥一次成型焊接設備。
三、結束語
在經濟全球化的背景下,制造業依舊是外商投資的主要領域,隨著跨國公司在華技術轉讓和研發活動日趨活躍,我國制造業融入到國際經濟分工體制之中。由于重化工業快速增長的情況還可能維持相當一段時間,從中長期來看,能源、資源、環境將明顯制約中國經濟的持續、快速增長。為了促進我國制造業進一步發展和提高國際競爭力,我國制造業企業的國際化發展戰略是我國企業面對的非常重要的問題。我國企業的成功的關鍵在于如何開拓思路,打破思維定式,把我國的比較優勢轉化為企業的獨特的競爭優勢,只有這樣,我國的制造業企業才能在國際競爭中取得勝利。
參考文獻
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[關鍵詞]綠色船舶 設計 制造 策略
中圖分類號:F273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0272-01
近年來,造船業發展迅速,對我國國民經濟的增長產生了重要的影響,但從環境保護的角度來看,造船業浪費資源、污染水源、大氣的情況較為普遍,這顯然不符合目前所倡導的科學發展觀的理念,與當前經濟的發展趨勢相適應,“綠色船舶”的概念應運而生,此種船舶在設計、制造及運行方面都以環保為目標,對提高船舶質量,促進造船業的快速、穩定發展有著積極的意義。
一、綠色船舶的概念及特點
綠色船舶,又稱環境協調船舶(ECS),其核心理念在于對資源與環境的保護,它從設計、制造到使用、回收的整個過程都符合環保要求,將船舶對生態環境的危害降低到最小,它包含了綠色材料、綠色設計、綠色制造、安全使用、污染治理、綠色回收等多方面內容,是一個系統的概念,其特點主要有以下幾個方面:
1、先進的技術特性。技術先進是制造綠色船舶的基礎與前提,其先進性要求技術能保證所生產制造的船舶產品能安全、高效的實現其各項性能及功能,保證船舶高質量的環保性能,保證其綠色產品能在激烈的市場競爭中占據強勁優勢。
2、合理的經濟特性。船舶的成本應包涵企業、用戶及社會成本,也就是船舶的壽命周期成本,只有具備能夠被用戶接受的合理市場價格,船舶才具有市場價值,其技術性及環保性才能得到實現。
3、協調的環境特性。綠色船舶的環保特性應包括節約資源、節約能源、保護環境、保護勞動者四方面內容,其環保特性是貫穿其整個壽命期限的,因此,應根據船舶在壽命的各個階段的與環境的關系來設計其功能特性,使其環境協調性構成一個系統。
二、綠色船舶的設計策略
船舶設計是船舶制造的前提,船舶的環保性能即源于良好的設計理念,這就要求設計人員不斷提升自身的環保意識,在設計之初就以綠色、環保為目標,其具體設計策略體現在一下幾個方面:
1、船舶綠色優化設計
首先,要優化船舶形體及結構,對于船舶的結構要充分考慮節約能源、資源,例如,在設計萬噸級的散貨船時,為減少燃油泄漏的可能性及損失,可將傳統設計中位于雙底層的燃油艙移到頂邊艙,并在船舷旁邊設計隔離空艙。另外,對船舶的型線及主尺度的優化也是非常必要的,這與船舶的穩定性、載重量、航行速度及安全性有著密切的關系[1]。
其次,要優化船舶的動力節能設計,其優化可從以下四個方面入手:①開發、利用新型動力能源,像太陽能、風能及天然氣等新型能源,例如,2000年左右,我國造船業開始將船舶所用柴油改LPG(液化石油氣)為燃料,此種改變有效提高了船舶的節能效率及環保效能,與此相適應,LPG動力裝置也應運而生(如圖2.1);②改善推進方式,探尋更加節能的推進方式,提升推進效率,例如,可利用柴電聯合的動力推進方式;③采用新型燃油添加劑及燃油電噴技術,提升燃油工作效率;④開發廢氣處理、循環利用技術,實現能源的循環利用。
2、綠色材料的選擇與利用
第一,焊接材料的選擇。焊接材料中添加了對人體有一定危害的助焊藥劑,此藥劑在高溫下會隨著焊接煙塵擴散到空氣中,極易危害到工作人員的健康,因此,在選擇焊接材料時,應注意選用低毒低煙的焊接材料,并且要結合高效的焊接工藝來進行。
第二,艙室絕緣材料的選擇。傳統造船業用于船舶艙室內裝的礦棉、玻璃棉,由于具有不可降解性,廢棄之后極易對其周圍的水質與土壤造成污染,不符合綠色船舶的設計理念,因此,在選擇綠色船舶的艙室絕緣材料時,應將其技術性能與環保性能一并考慮在內,研制、開發新型的高效、環保絕緣材料也是綠色船舶設計的重要任務,如硅質納米孔絕熱保溫材料、聚酰亞胺泡沫材料等都是近來新研制的環保節能材料,它們將逐漸取代傳統絕緣材料。
第三,涂裝材料的選擇。我國傳統的造船業的涂裝工藝往往分為兩部分來進行,首先是進行鋼材預處理,然后再進行二次除銹涂裝處理,這種處理方式,不僅過程繁雜,而且造成了資源的浪費,因此,在綠色船舶的設計中應盡量減少二次涂裝,采用較為先進的跟蹤補涂技術,另外,傳統的涂裝材料由于對人體、海洋生物及環境都有較大危害,不符合綠色船舶的環保要求,因此,應選用一些無污染的綠色涂料,如水性涂料、輻射固化涂料等。
3、船舶標準化、模塊化設計
首先,標準化、模塊化設計利于簡化船體結構。采用功能多樣的零件及簡便的連接方式以減少船舶裝置零件數量;設計時注意合理布置零件、支撐及荷載,把握好整體尺寸,保證材料都能得到充分利用;設計符合回收要求的結構,保證資源的循環利用。
其次,標準化、模塊化設計利于提高工作質量及效率,此種設計避免了對舾裝件的逐件分裝,不僅減少了噪聲危害及艙室污染,還有效減少了勞動力及資金的浪費,另外,此種設計對設備的更新拆裝也有較為積極的作用。
三、綠色船舶的制造策略
1、綠色加工工藝
(1)凈成形加工制造
為減少資源浪費,凈成形制造技術正在由接近零件形狀的技術像直接制造出零件的方向發展,此種精密的加工技術有效減少了資源浪費及對能源的消耗。
(2)干式加工制造
干式加工即在加工過程中不添加入任何的冷卻液[2],此種加工方式不僅有效減少了工藝流程及加工成本,而且有效避免了冷卻液在使用時所產生的一系列問題,目前,干式加工技術在我國得到初步使用,例如,干磨削、干車削等技術,在我國造船業未來的發展過程中,此種技術將會得到進一步的推廣與應用。
(3)無余量加工制造
所謂無余量即指在造船過程中,通過加放零件、部件的尺寸精度補償量來代替余量,其技藝的關鍵在于把握好建造公差,并采用最有效的工藝技術,此種工藝能有效減少建造成本、提高產品的質量,為造船業帶來更好的經濟效益。
2、綠色焊接工藝
(1)高效、節能的焊接電源
目前,焊接電源正在逐步向更加高效、節能的方向發展,如逆向焊接電源,此種焊接電源與傳統電源相比,具有直流輸出穩定、焊接效果好、節能、環保的特點,另外,與信息時代相適應,數字焊接電源也應運而生,并逐漸成熟。
(2)高效、節能的焊接設備
設備的節能性是產品節能性的基礎,因此,在焊接設備上也要注意考慮節能原則,例如,可選擇橫向對接焊縫焊接機,此種焊接設備可對船體的垂直位置的橫向焊縫進行自動化的焊接,焊接質量好、效率高,另外像門架式雙絲埋弧設備也是較為高效的焊接設備,它是專門用于焊接拼板的設備,其反面焊接不需要進行清根,減少了工藝流程,符合環保要求。
(3)高效、節能的焊接技藝
目前,較為高效的焊接技藝主要有氣體保護焊接技藝、熔化極活性氣體保護焊接技藝等[3],這些技藝都具有效率高、操作簡便、焊接質量好、能耗少的特點。
3、綠色涂裝工藝
(1)選擇綠色環保涂料,優化涂裝工藝
在涂料的選擇上,要盡可能選擇性能較好的專用涂料以減少對熱加工區域的涂膜損傷,為控制分段制造期間產生的銹蝕,應選擇較為長效的車間底漆,為減少涂裝的次數,應選擇厚膜型的涂料,另外,還可選用萬能型的底漆,以簡化涂裝工序,提高工作效率。
(2)樹立環保觀念,實現涂裝環保作業
制造綠色船舶,環保觀念應貫穿全局,從工程系統上實施制造,在對船舶進行涂裝時,應船體分道、區域涂裝、區域舾裝的原則來進行,從涂裝設計、鋼材預處理、制造周期等方面強化對船舶涂裝工藝的動態管理,利用環保工藝及環保設備實現涂裝環保作業。
結語
新的時代背景之下,重環保、重節能的綠色船舶是我國船舶制造業未來的發展方向,船舶制造企業要在技術、理念、工藝等方面不斷加大探索力度,為實現更優化的綠色船舶制造做出更多的努力,這不僅是船舶制造業的發展前景,也是整個時代對經濟發展的要求。
參考文獻
[1]鄭軍,楊雷.綠色船舶設計、制造的實施方法與途徑[J].裝備制造技術,2013,10:216-227.
關鍵詞 機械制造 特點 發展現狀 趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1 先進制造技術的特點
1.1 是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2 是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3 是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4 是面向全球競爭的技術
20世紀 80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展, 發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5 是市場競爭三要素的統一
在20世紀 70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2 先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。轉貼于
(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3 我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程 、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4 結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1 馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)
[關鍵詞]過程工業;綠色供應鏈;物聯網;模型構建
[中圖分類號]F407 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2013)38-0018-02
1過程工業對綠色供應鏈的需求
1.1過程工業生產特點
過程工業(process industry)是進行物資轉化的所有工業過程的總稱,包含大部分重工業,如化學、能源、冶金、建材、石油煉制、核能、生物技術以及醫藥等工業,它是一個國家的基礎工業,對發展國民經濟、增強國防力量起著關鍵作用。與離散生產制造過程相比,過程工業具有許多不同之處。
第一,大批量連續性生產。這是過程工業的主要特點。即物料流和工作流連續穩定,生產裝置內各工序間銜接緊湊、嚴密,工藝流程相對穩定不變,也沒有緩沖單元。相應地,新開工成本高、時間長,一般不允許輕易停工。第二,優化目標較多。離散生產制造企業以縮短供貨周期,提高設備利用率為主要優化目標。而過程工業企業優化目標則較多,通常以安全、穩定、均衡、長周期、高負荷、高質量、高收率、低物耗能耗和小污染為目標,尋求多目標的平衡和優化。第三,自動化水平高。過程工業對自動化的依賴性比較強,計算機控制的應用較早,基礎自動化水平比離散制造業高。但是,過程工業管理中“自動化孤島”現象嚴重,下層的自控系統和上層的管理決策信息系統嚴重脫節。第四,新產品開發難度大、周期長。過程工業往往需要經過試驗研究,由研究院和設計院提品工藝、流程,同時經常需要新建生產線,投資大,周期長。第五,環保問題嚴重。過程工業在生產產品的同時,一般都有廢棄物生成和排放,且許多生產過程和物料具有高溫、高壓、易燃、易爆和劇毒等特點,因此安全保障問題和故障診斷在過程工業中顯得相當重要。第六,生產高能耗。過程工業生產過程能耗較高,我國許多化工、冶金等產品的平均單位能耗比國外高出一半到一倍多。同時,高能耗本身帶來高污染并和低效益緊密聯系。
1.2過程工業對環境的影響
如上節所述,過程工業的快速發展在促進社會生產力和人類生活水平不斷提高的同時也引發了一系列嚴重的環境問題。首先,過程工業污染比較嚴重。據估計,在美國約75 %的固體廢物來自過程工業。其次,部分過程工業資源利用率低,綜合利用差,廢棄物潛在的資源利用價值常常高于目標產品。如我國特有的礦產資源釩鈦磁鐵礦的鐵利用率僅為4.9 %,而化工行業生產1噸鉻鹽會產生近3噸毒性廢渣。然后,過程工業能耗高,中國某些過程工業的能耗是美國、日本的2~4倍,煤的開采和燃燒造成的污染和能源浪費更是量大面廣,不僅流失大量可用資源,也嚴重污染水體、土壤和環境等。[1-2]
2綠色供應鏈概念的提出
1996年,密歇根州立大學的制造研究協會(MRC)進行一項“環境負責制造(ERM)”研究,提出了綠色供應鏈的概念。綠色供應鏈以綠色制造理論和供應鏈管理技術為基礎,強調對產品整個生命周期的綠色運作和管理,涉及供應商、制造廠、銷售商和用戶等多個環節,同時在追求資源消耗和環境影響(負作用)最小的同時追求降低供應鏈成本,因此綠色供應鏈具有系統性、集成性和實用性等特點。 Beamon,B.M.(1999)指出綠色供應鏈與傳統供應鏈的區別在于:完整的綠色供應鏈系統不僅包含傳統供應鏈的內容,另外增加了從最終顧客逆向的產品和包裝的回收、再利用流程,以及從顧客、零售商、分銷商、制造商,到供應商的逆向再循環過程,從而形成一個封閉的回路。[3]
在國內,但斌(2000)較早研究綠色供應鏈,認為綠色供應鏈是“一種在整個供應鏈中綜合考慮環境影響和資源效率的現代管理模式,它以綠色制造理論和供應鏈管理技術為基礎,涉及供應商、生產廠、銷售商和用戶,其目的是使得產品從物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、使用到報廢處理的整個過程中,對環境的影響(負作用)最小,資源效率最高”。[4]楊浩軍(2012)探討了鮮活農產品綠色供應鏈管理的內涵、運行目標、運作模式與運作機制等內容[5]。這些研究成果為過程工業綠色供應鏈管理的構建提供了一定的參考和借鑒。
3過程工業綠色供應鏈模型的構建
基于物聯網的過程工業綠色供應鏈體系如下圖所示。包括技術支持層、傳統供應鏈層和綠色供應鏈層等三個層次。供應鏈的核心為重化工和精細化工類企業,其上游是為其提供原輔料和各種動力供應的供應商,其下游是分銷、零售以及最終消費者環節。因此,通過物聯網技術的應用將改變信息感知和傳遞的方式,對上述相互合作的相關企業進行資源集成和業務集成,實現高效的正向物流和逆向物流,從而達到供應鏈全過程綠色、環境友好的目標。
以下詳細介紹三個層次的基本內容:
3.1技術支持層
物聯網(The Internet of things)指通過信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。其基本特征為:全面感知、可靠傳送和智能處理。物聯網體系結構自下向上分為:感知、接入、互聯、服務管理和應用等。通過物聯網技術,能夠實現供應鏈之間的信息無縫整合,狀態即時溝通,動作即時協作,從而構建統一的綠色供應鏈信息平臺,在該平臺上提供供應鏈全過程的智能化服務模式。因此,以物品狀態信息作為流動主體的物聯網技術,正是構建面向過程工業的綠色供應鏈體系的關鍵所在。
面向過程工業綠色供應鏈系統的物聯網技術由物聯網感知技術、互聯網接入技術以及專業管理和服務系統所組成。首先,將射頻識別、二維碼、傳感器、GPS等感知、捕獲、測量設備部署在過程工業供應鏈全過程中原輔料供應、生產流程、污染處理、再制造、分銷配送、終端客戶等各個環節,實時對物體屬性、環境狀態、行為態勢等靜態/ 動態的信息進行大規模、分布式的信息獲取與狀態辨識。其次,通過現有的移動通信網(如GSM網、TD-SCDMA網)、無線接入網、無線局域網(WiFi)、衛星網等基礎設施的接入,將來自感知層的信息資源整合成一個可以互聯互通的大型智能網絡,為上層供應鏈管理和大規模應用建立一個高效、可靠、可信的基礎設施平臺。然后,通過具有超級計算能力的中心計算機群,對網絡內的海量信息進行實時的管理和控制,使供應鏈核心企業能夠對采購業務流程、生產業務流程、倉儲業務流程、運輸業務流程、回收業務流程、再利用業務流程以及污染處理業務流程等供應鏈全程進行實時的追蹤和監控,即時掌握物流活動狀態,并對狀態進行實時響應,智能應對,輔助實現智能化的決策和控制。
3.2核心業務層
在核心業務層中,過程工業核心企業(重化工和精細化工類企業)通過整合上下游企業的業務流程,使得供應鏈上的物流、信息流和資金流無縫連接,實現快速、高效的向終端客戶提供恰當的產品,并及時處理客戶的反饋信息,從而達到提高客戶服務水平,提升企業效益的目的。在傳統過程工業供應鏈管理中,通常以正向物流方向為主,即重點關注從供應商到制造企業,分銷商,直至將最終產品送達消費者手中這一過程。通常認為將最終產品送達消費者手中這一活動是供應鏈管理過程的終結,而較少考慮回收和再利用這一逆向過程。
3.3綠色運作層
該層是過程工業綠色供應鏈的核心內容,也是過程工業綠色供應鏈比傳統過程工業生產模式的創新和突破。與傳統供應鏈管理不同,在綠色供應鏈中,強調污染物的有害處理、廢棄物的回收和再利用以及再制造等內容,以其達到綠色、環境優化的目的。在過程工業綠色供應鏈的實施過程中,計劃環節、制造環節、再利用環節是其重點。過程工業要實現綠色供應鏈的運作,首先要在整個供應鏈中采取一種全新的設計理念,將其作為一個整體,面向閉環供應鏈運作模式,設計新程序,從而杜絕任何形式的污染和浪費。其次綠色供應鏈的制造是一個包括了產品設計、材料選擇、產品加工、物流設計、包裝設計以及產品拆卸等過程的大制造概念。最后,在綠色供應鏈的再利用環節包括回收物流和再利用兩部分。通過正向物流和逆向物流的結合,形成一個完整的閉環回路,從而實現供應鏈全程的環境友好。
4結論
綠色供應鏈管理是過程工業企業提升其競爭力和保護資源的有效途徑,通過實施綠色供應鏈管理戰略,過程工業企業可以降低環境風險,節約資源,從而提高企業的經濟和環境績效。本文將方興未艾的物聯網技術應用于過程工業綠色供應鏈之中,構建了完整的過程工業綠色供應鏈框架體系,并對其實施進行了詳細的介紹。相信隨著物聯網技術的快速發展,將使綠色供應鏈的實現和實施更為便捷高效。
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關鍵詞:機械加工;切削液;綠色機械加工應用技術
低碳經濟發展時代,人們在追求發展速度的同時,也對環境發展問題更加關注。關注環境,實現經濟的可持續發展是當前人們對經濟發展的要求。各行業已接受了綠色環保發展理念。制造業也在不斷改革創新,轉型提速謀求新發展。試圖通過技術更新,以減少污染排放,實現零排放、零污染的理想狀態。對機械制造業而言,實現綠色加工技術是機械制造業企業發展的目標。機械制造業實施綠色技術能實現高效發展,降低環境污染,實現零污染,提升機械制造業企業的競爭力,本著可持續發展的目標以實現共贏發展。基于環保理念的機械制造業綠色加工技術引起了人們的關注。本文對機械制造業企業的綠色機械加工技術的應用與發展進行了研究,以提高機械產品和機械加工業的綜合效益質量。
1綠色機械加工技術的特點
在過往的工業化生產過程中,粗放式的加工方式對企業環境有較大影響,對資源有極大的浪費,對環境也造成較大的影響。因此在當前綠色機械加工技術導向下,機械制造業企業要實現低污染、高效率的綠色發展模式。
1)低污染。
相較于傳統的機械技術而言,機械制造業企業使用綠色加工技術可以優化周邊環境,減少對環境的污染。機械制造業企業所采用的綠色加工技術主要是加工冷卻處理冷風和自然冷卻方式,避免使用化學試劑,避免造成環境污染,通過綠色加工技術的推廣,實現可持續發展。同時采用綠色加工技術對工藝流程進行優化,無需再對工具進行二次加工打磨,有效的提高了產品生產質量,降低了生產成本。
2)高效率。
與傳統技術相比,綠色加工技術對技術進行了革新,淘汰了傳統的老舊工藝,采用新技術進行機械加工,提高了工作效率,降低了成本。在傳統機械加工中,在多道工序使用劑、切削液等化學試劑,工作效率低,人工成本高。使用綠色加工技術,對于工藝進行了優化,使用綠色加工工藝,有效降低了各種試劑的使用量,提高了工作效率,同時避免了化學試劑的大量排放。
2綠色機械加工技術的應用
低碳經濟時代,人們日益關注環保問題,對機械制造業加工企業而言,要大力推廣綠色機械加工技術,主要的工作有:一是優化生產技術,避免各種化學試劑的應用,二是要對工藝流程進行改進,減化不必要的生產流程。
1)高速與超高速干式切削技術。
機械行業對干式切削技術的發展關注程度較高,由于應用干式切削技術無需再對機械部件進行冷卻處理,而且能夠降低對環境的污染,有著較好的發展前景,但是干式切削技術技術要求比較高,所以在發展的過程中,要充分考慮可持續發展問題,要對干式切削技術不斷優化。如在劑的選擇中,可選擇對環境無害的植物油,植物油的取材豐富,不會對環境造成污染,在綠色機械加工中有較廣泛的應用。
2)綠色機械加工切削液的研制。
綠色機械加工技術推行中要特別關注使用綠色的加工材料,實現加工過程的安全、環保、無污染,選擇切削液是綠色制造的重點。要充分考慮機械工業的發展趨勢和市場需要,推行綠色機械加工模式,采用綠色的切削液。切削液的選擇對于綠色加工過程主要包括,一是提高加工機械行業的精度;二是對切削液的應用加以管理,選擇具有、冷卻功能的切削液,以減少污染,提高透氣性;三加工過程中,要選擇優質的切削液供應商,在物料采購時,可采用招標形式,對切削液樣品進行加工試行,選擇質量最優的切削液供應商,確保綠色機械加工的質量。綠色機械加工中切削液的選擇要考慮后續的廢液處理問題,要對切削液廢液進行無公害處理后再行排放。
3)無污染冷卻技術。
在綠色機械加工中,要采用無污染冷卻技術來降低對環境的污染。當前新的冷卻技術能夠對傳統的加工技術進行極大的改良,能優化工藝,促進綠色加工技術的發展。低污染或無污染冷卻技術的要旨在于對傳統技術進行優化,確保在加工過程中,所使用的試劑量是最小的,以降低試劑的使用量,避免環境污染。同時優化工藝,少量的劑的使用有助于提高加工效率,提高機械加工產品質量。低污染或無污染冷卻技術是一種雙贏加工技術,實現了質量最優、成本最低、效率最高的生產優化模式。
3綠色機械加工技術的發展前景
綠色機械加工技術發展趨勢主要有:一是通過冷風技術可有效地提升綠色加工和制造水平,通過加入微量的試劑,有效地提高了切削工具之間的,使摩擦力減小,增強了切割產品的使用壽命,通過冷卻空氣,有效減少摩擦模具溫度,實現全過程的優化,減少了污染,提高加工質量和效率。二是通過綠色機械加工避免了對環境的污染,提高了機械加工效率和品質。與傳統的機械加工技術相比,具有更廣闊的發展前景。三是綠色加工液作為一種生態處理液,具有非常長遠的應用前景,并有非常大的經濟利益空間。低污染、高效率的綠色加工技術是基于傳統的加工技術的優化,具有很大的發展潛力,為機械加工行業的改善提供了廣闊的應用前景。綠色加工液不但具有環保、生態、安全等諸多優點,而且對經濟和社會方面的影響也比較大,所以應該大力提倡發展綠色機械加工技術,提升了應用水平。
4結語
綠色加工技術具有多元化的特點,要大力開發和推廣綠色加工技術,實現零污染、零排放,實現資源的可持續發展,具有重要而深遠的意義。
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關鍵詞:低碳經濟;輪胎制造;節能減排
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.171
隨著社會生產速度的加快,對各類資源的需求量也不斷增加,市場競爭越發激烈,提高資源利用效率成為輪胎制造行業發展面臨的重大挑戰。這就決定了輪胎企業要對自身生產結構進行調整,遵循低碳經濟發展理念,做好新型節能減排技術的研究與應用,既要實現資源利用效率的深化提高,又要最大限度的減少對環境的侵害,滿足低碳經濟發展要求。
1 輪胎制造行業特征分析
輪胎制造行業需要對橡膠、炭黑、簾布等原料進行處理,采取一系列技術工藝,按照市場需求將其加工制作為商品,生產輪胎所需環節越多,對環境產生的影響也就更大。在低碳經濟發展理念下,輪胎企業要結合自身特點,對生產結構進行調整優化,爭取實現行業的綠色創新,制造出符合時代與市場需求的綠色輪胎。與其他產品不同,輪胎結構固定,想要對其進行綠色創新,就需要從生產原材料、結構外形、制作技術工藝以及設備檢測方法等方面進行研究,降低資源損耗的同時,減少對環境的污染[1]。
2 輪胎制作行業低碳經濟發展要素分析
(1)企業決策因素。主要指輪胎企業發展決策,涉及到市場需求、政府調控以及企業實力等方面,企業管理人員需要針對產品發展中所遇到的問題,對市場、政府等各方面信息進行綜合分析,來提高企業決策合理性。在確定任何一項企業決策時,必須以實現綠色輪胎生產為目的,提高環境效益,重點分析產品綠化程度,對自身綠色研發能力做好評估分析,合理設定成本管理目的[2]。
(2)市場需求因素。第一,市場占有率。即在低碳經濟背景下綠色輪胎的發展前景,分析消費者對不同輪胎產品的偏好,以及社會經濟發展對市場產生的變動,以此來決定企業生產產品數量,避免成本投入過大,確保資源利用的最優化。第二,性價比。綠色輪胎打開銷售市場的根本因素在于性價比,其生產所需科研、技術成本較高,決定了銷售價格要高于普通輪胎,這樣會降低消費者購買積極性,進而導致市場需求降低。
(3)政府調控因素。政府行為對輪胎企業低碳發展具有重要影響,結合輪胎企業生產特征來看,其對環境產生的影響較大,想要貫徹落實環保理念,還需要政府政策作為支持。低碳經濟背景下,輪胎制造行業轉型升級還存在不少困難,政府應從實際出發,制定相應法律法規,強化綠色宣傳,加大獎懲力度,準確把握好各項影響因素的調控。針對輪胎生產環節,政府應采取強制措施來禁止使用對環境危害較大的原材料、生產工藝,并從回收、減排技術上進行綠色創新,促進輪胎行業內部綠色環保知識的傳播[3]。
(4)環境保護因素。結合輪胎制造行業特點,想要真正實現低碳經濟發展,需要重點研究綠色輪胎的研發、生產、銷售等技術革新。企業在確定產品發展方案時,需要結合全國環保策略,以及當地環保要求,對自身所承擔的環保責任進行綜合分析,確定現有生產模式中存在的問題,采取優化措施,在控制生產損耗的同時,最大限度的減小對環境的影響。
3 低碳經濟輪胎企業應對挑戰措施分析
(1)綠色輪胎新法規研究。對綠色輪胎新法規進行研究,是低碳經濟發展戰略的基礎。即以國家政府部門為主體,對輪胎行業市場進行綜合分析,并借鑒國外輪胎行業成功案例,制定出適合我國市場發展需求的法規。通過法律法規來對輪胎企業行為進行約束,推動其更進一步優化升級,對傳統理念、技術進行更新,將節能減排理念貫徹到底,最大程度的提高生產綜合效益。
(2)企業自身更新完善。企業要以市場發展現狀為依據,對自身生產結構及經營模式等進行更新優化,不斷提升自身技術創新能力。企業要在兼顧經濟效益的同時,推廣節能減排技術,實現綠色輪胎的生產,并將實現各環節共同利益為基礎,做好風險分析,從根本上來提高自身市場競爭力。企業可以與大學、科研機構等組織建立合作關系,通過向合作組織提供研究資金,來推動新型技術與材料的研發,將其作為企業進一步發展的重要內容。以筆者所在縣域恒宇橡膠、永泰化工等企業為例,為實現綠色輪胎生產,將韓泰、正新等作為研究標桿,采取設備更新、增大研發投入等方式,對產品結構進行了調整,在原有基礎上進一步提高了產品檔次與附加值。
(3)產品市場銷售優化。一方面比對市場內不同企業產品營銷效率,優化創新自身企業的營銷策略。營銷策略的制定,需要以市場需求為基礎,目前我國輪胎銷售渠道相對狹窄,這就要求企業需要主動將產品推向市場。即在研發新型技術的同時,建立完善營銷網絡,對營銷渠道進行優化。另一方面,培養消費者綠色消費觀念。企業應加強綠色輪胎宣傳力度,提高其在市場所占比例,向消費者展示綠色輪胎優點以及與傳統輪胎的差異性,在根本上提高消費者對產品的認同度,促進新型消費觀念的形成。
(4)生產環保措施優化。輪胎傳統生產結構中,更多的是將重點放在經濟效益上,而基于低碳經濟發展要求,就需要在現有基礎上對生產結構進行改革優化。實現生產環保措施優化的關鍵在于引進新型生產技術、設備、工藝,在保證生產效率的同時,務必提升廢氣、廢料等的處理效果,尤其是大氣污染方面,針對硫化、煉膠等生產環節,進行異味處理、控制粉塵排放量。輪胎制造企業排放廢氣有異味,且含有大量粉塵,如果不加處理勢必會對周圍大氣環境產生影響。
4 結束語
低碳經濟已經成為輪胎企業發展的重要方向,面對市場中存在的挑戰,需要對傳統生產技術以及產品銷售方式進行轉型升級,加大新型環保技術研究的投入力度,在根本上對產品生產結構進行轉型升級。同時,對產品銷售渠道進行完善,重點突出綠色輪胎所具有的優點,拓展消費者認同度,提高產品在市場中的地位,增強企業自身市場競爭力。
參考文獻:
[1]歐陽洪利.輪胎行業面臨低碳經濟的挑戰[J].輪胎工業,2010,05:265-267.
【關鍵詞】機械產品 綠色設計 設計原則
一、機械產品綠色設計的重要意義
近年來,綠色己成為眾多產品時代特征之一。黨的十報告中明確提出 “要把生態文明建設放在突出地位”。綠色發展、循環發展、低碳發展己被寫入黨代會報告,即向世界宣告:我們要發展環境友好型產業,降低能耗和物耗,保護和修復生態環境;我們要發展循環經濟和低碳技術,使經濟社會發展與自然相協調。而今世面上也出現了不少綠色產品,如綠色食品、綠色家電產品、綠色農業,竟連2008年北京奧運會也提出了綠色奧運的口號,它已滲透到軍事、科技、文化、生活、衛生、教育等方面。綠色技術研究已逐步成為推動國民經濟可持續發展的有效途徑。
二.機械產品綠色設計概念
(一)綠色設計產生的背景
由早期的美國設計理論家威克多
?偊b巴巴納克的《為真實世界而設計》中強調,設計應該認真考慮有限的地球資源的使用,為保護地球的環境而服務。當時人們對此觀點持懷疑態度。但隨著人類生活水平的不斷提高,精神文明不斷發展,人類開始意識到適合人類生存的資源有限,環境污染也愈加嚴重,如若不及時采取有效可行的辦法,將嚴重威脅到我們生存的家園,所以必須找出破壞我們家園的源頭。據統計,造成環境污染的四分之三來源于制造業。若能將制造業對環境污染程度最小化,勢必會成為可持續發展戰略的有利因素。所以設計者們開始思考自己的職責和作用,綠色設計理念也就應運而生。
(二)綠色設計的含義
近年來對綠色設計的討論很多,概括地講,在產品由設計、制造、包裝、運輸、運行、廢棄和回收及回收再利用的生命周期中,設計時除考慮產品應有的屬性外,還要著重考慮產品在由整個生命過程中對環境和資源的影響。
三、機械產品綠色設計原則
人類對環保的意識愈加強烈,機械產品的設計要求節能與環保并存。就是要在綠色環保理念下設計制造機械產品。在設計過程中要遵循如下原則:1.研究。在原有的產品設計方案基礎之上進行優化。全面探索研究新產品整個生命周期對自然環境和人的影響。2.保護。最大限度地保護我們的家園避免污染,盡可能減緩由于人類的消費而給環境增加的生態負荷,減少有毒、有害、降解低、回收價值低的各種技術、工藝對環境的污染。3.減量。盡量使用較少的資源發揮盡可能大的作用。達到減少物質浪費與環境破壞中的減小體量,精減結構,生產中的減少消耗污染,達到資源優化利用的目的。4.回收。將使用過的產品,廢棄物中尚有利用價值的資源加以收回,減少垃圾量,并將可利用的部分加以重復利用或再生。將無利用價值的廢品經低成本無污染處理后排放到環境中,減少污染源。5.重復使用。產品重復使用率越高,廢棄物產生的比例就會越低,還可以降低成本。可以將廢棄產品的可用零部件拆卸后用于其他合適結構中繼續發揮其作用,如廢舊的麻花鉆經修磨過后要制成樣沖,供劃線用。也可以制造標準件,更換零部件,使原產品重新返回使用過程。6.再生。通過回收材料并進行資源再生產的新穎設計,設計時充分考慮其時代特征,個性特點, 在生產生活中營造綠色環境氛圍,使得資源再利用的產品能進入市場,為消費者接受與歡迎,最終統領市場。
四、如何在綠色環保理念下設計機械產品
(一)綠色材料的選擇
過去在選材時只考慮產品的機械性能、工藝性能、使用性能,為實現利益最大化,忽略了產品對環境產生的影響。而綠色材料除了考慮產品的性能,還綜合考慮產品對環境的無污染性、可回收利用性、對人體無傷害性及對資源能源的消耗性等,使產品在制造、使用、廢棄再生循環利用中與環境共存。所以要多開發無污染、可回收、能耗少的綠色材料。
(二)綠色工藝設計
在機械產品制造裝配過程中,既要使產品零件數量盡量少,易于裝配,提高產品質量和可維護性,也要充分考慮在制造和裝配過程中減少對環境的破壞。可拆卸設計作為一種對產品的易裝拆,可回收再重新加工利用,能將利潤最大化的設計方法學,成為了綠色工藝設計的主要方法。當然,還有現在的干式切削、準干式切削、精確成形、生產廢物再利用、快速原型制造及虛擬現實技術等都屬于綠色工藝的新技術。
(三)綠色制造環境設計
不同的產品在設計過程中都要根據自身特點考慮對環境污染的嚴重程度,在保證產品性能前提下、盡可能滿足對環境的要求。如生產電冰箱要求不用氯氟類的制冷劑和發泡劑減少或消除酸洗、磷化過程中產生的環境污染物,降低能耗,減少噪聲。
(四)綠色產品包裝設計
在原有的包裝方案上,考慮產品包裝材料與環境的兼容性,設計時選擇能夠處理、分解、可回收利用和再生循環利用的包裝材料。如竹類、木材等天然無污染可再生材料可用于產品包裝。遵循當今主要工業國要求包裝做到減量化、 回收重用、循環再生和可降解原則,建立健全規章制度,做到綠色包裝與保護環境同步發展。
(五)產品回收處理設計
在產品設計時,就要考慮到其材料的可回收性以及回收后在其它機械零件或產品中的應用價值。具體包括以下幾方面:
拆卸后的零部件的重新使用價值;產品回收成本估算,包括回收設施的投入、人力、工時等;回收再利用后與其功能相同的新零部件制造成本作對比,使產品成本降到最低;回收處理過程中對環境影響評價;產品回收的方法。
五.結論
綜上,機械產品綠色設計是機械行業當今乃至以后一個時期的設計主流,是人與自然和諧共處的保障,也是國民經濟增長的助推劑,更是一種觀念上的變革。它要求設計人員以一種更為負責的方法去創造產品,這樣才能更有效利用資源,減少環境污染,促使人類當前利益與長遠利益結合,最終避免和消除制造業惡性循環,順應社會和諧發展。
參考文獻
[1]祁紅志.綠色設計的發展及應用[J].現代機械2004.04