绿色制造

绿色制造GreenManufacturing目录绿色制造产生的背景绿色制造的主要内容123汽车行业的绿色制造4绿色制造的概念前景与展望5制造业是将可用资源通过制造过程提供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的转化产业。环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题。如何最有效地利用资源和最低限度地污染环境，是当前制造科学面临的重大问题。1.绿色制造产生的背景制造业一方面是制造人类财富的支柱产业，另一方面又产生大量废弃物，对环境造成污染，它是当前环境污染的主要源头。为了寻求从根本上解决制造业的上述一系列问题，绿色制造的概念应运而生，并成为当前的研究热点之一。制造对环境的影响制造过程废弃物产品（使用和处理）制造资源（原材料、能源等）环境污染废水废气固体废弃物制造业对环境污染的形式水污染生活废水排放量194.0亿吨，工业废水排放量200.4亿吨；2005年全国废水排放总量为394.4亿吨，其中生活污水废水中COD排放总量1503万吨，其中生活COD排放量695万吨，工业COD排放量808万吨；废气2005年，对我国约130万个工业企业的排污状况的调查表明：在废气中二氧化硫排放总量2087万吨，烟尘排放总量1335万吨，工业粉尘排放量1344量万吨。固体废物2005年，我国工业固体废物产生量8.0亿吨，排放量0.7亿吨；噪声全国90%的城市道路交通噪声处于轻度至中度污染水平，年际间全国平均声级变化不大。全国一半以上城市区域环境噪声居于中等污染水平，少数小城市污染严重，重点城市稳中略有好转。温室效应据国外媒体报道，最新研究发现，在诡异的冷温辅助下，2010年这个冬天同温层危险的“美丽”云状物剥去了北极大气层中具有保护作用的臭氧层。科学家猜测北极第一个臭氧洞或已形成。臭氧层技术（Technology）生态（Ecology）经济（Economy）平衡点法律法规绿色制造是可持续发展的有效途径从经济学的角度出发，对可持续发展的一般理解为：在环境得以持续发展的制约条件下，使环境资源的利用效益达到最大化。从社会学的角度出发，可持续发展被定义为“改进人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态系统的承受力。”从生态学的角度出发，可持续发展被定义为“寻找一种最佳的生态系统和土地利用的空间构形，以支持生态的完整性和人类愿望的实现，使环境的持续性达到最大。”可持续发展的内容（一）从地理学角度出发，所强调的是区域可持续发展，并认为可持续发展的核心是“人与地球”的关系。从工业技术的角度出发，可持续发展就是指借助各种技术手段，在产品寿命循环全过程的各个环节中采取措施，使产品在其生产、使用以及回收处理中节省能源和资源，减少或消除环境污染，并保护劳动者的健康和安全。可持续发展的内容（二）返回2.绿色制造的概念绿色制造是近年来提出的一个新概念，是一种现代制造业的可持续发展模式。绿色制造，又称环境意识制造、面向环境的制造。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。绿色制造定义①绿色制造涉及产品全生命周期。产品全生命周期包括了从原材料制备到产品报废后的回收处理及再利用的全过程。(原材料获取、生产、运输、销售、使用维护、再使用、再循环和处置)②绿色制造主要涉及两个问题:环境影响问题和资源优化问题。③绿色制造不仅涉及制造科学问题，还涉及环境科学和管理科学领域的问题。④绿色制造必须与市场需求、经济发展相适应。随着相关科学技术的发展，绿色制造的目标、内容会产生相应的变化和提高，也会不断地走向完善。返回3.绿色制造的主要内容绿色生产绿色使用绿色制造绿色回收和处理绿色设计绿色产品绿色包装3.1绿色产品绿色产品(GreenProduct)是指在产品整个生命周期过程中，对人类及生态环境无危害或危害少、资源利用率高、能源消耗低的产品。绿色产品是绿色设计和绿色制造技术创新的最高级别和最终体现，较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益协调与优化。普通产品生命周期：从摇篮到坟墓（cradle-to-grave）。绿色产品生命周期：从摇篮到再生（cradle-to-reincarnation）。绿色产品特点①优良的环境友好性。产品从生产到使用乃至废弃、回收、处理处置的各个环节都对环境无害或危害甚小。②最大限度地利用材料资源。绿色产品应尽量减少材料使用量，减少使用材料的种类，特别是稀有昂贵材料及有毒、有害材料。③最大限度地节约能源。绿色产品在其生命周期的各个环节所消耗的能源应最少。资源及能源的节约利用本身也是很好的环境保护手段。绿色产品具有时间和空间上的相对性，即随着技术的进步和对环保要求的提高，产品的绿色含义将会深化和扩展；国别不同或地域不同，对绿色产品的要求也不一致。绿色产品的类型①可回收利用型，例如，可复用的运输周转箱（袋）、用再生塑料和废橡胶生产的产品等。②低毒低害型，例如非石棉闸衬、低污染油漆和涂料、粉末涂料、无汞电他、无铅汽油、无磷洗衣粉等等。③低排放型，例如低排放燃气焚烧炉、低污染节约型燃气炉等。④低噪声型，例如低噪声建筑机械、低噪声混合粉碎机等。⑤节水型，例如节水型清洗槽、节水型清洗机等等。⑥节能型，例如燃气多段锅炉和循环水锅炉、高隔热型玻璃等等。⑦可生物降解型，包括以土壤营养物和调节剂合成的混合肥料、易生物降解的润滑油和润滑脂、可降解塑料制品等等。绿色标志绿色标志(Greenlabel),亦称绿色产品标志、环境标志，指贴在或印刷在产品或产品的包装上的图形，以表明该产品的原材料获取与加工、产品生产制造、使用及处理过程等皆符合环境保护要求，即资源利用率高，不危害人体健康，对环境影响极小。绿色标志认证制度是指政府部门或专门的第三方认证机构依据一定环境标准向有关厂商及产品颁发绿色标志，证明其产品符合环境标准。狭义上理解，只有授予绿色标志的产品才算是正式的绿色产品。绿色标志具有如下特点：①证明性：向消费者证明该产品或服务不仅质量符合标准，而且对生态系统及人类健康无危害或危害极小。②权威性：由政府管理部门或民间团体制定，并且得到政府的承认和保护。③专证性：一种产品获得绿色标志认证后，并不意味着该厂商生产的其他产品也符合该种绿色标志认证。④时限性：各国的环境标志一般规定3~5年内有效。3.2绿色设计绿色设计的基本思想就是要在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响达到最小。很少考虑资源再生和对环境影响很少考虑产品制造和使用过程中回收顾客需求考虑降低能耗重复利用环境保护可拆卸、易回收、产生毒副产品少满足用户和可持续发展的要求用户对功能性能质量成本的要求综合考虑环保要求和用户需求设计依据设计人员工艺方面设计目的绿色产品普通产品绿色设计的体系结构综合评价数据库和知识库绿色产品设计产品方案设计产品结构设计材料选择产品环境性能设计产品资源性能设计生产过程使用过程回收处理过程绿色程度综合评价设计修改建议输出设计结果或表单Green？YN绿色设计是指在产品设计过程中，将产品全生命周期内的环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。具体而言，在设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用，最终的产品易于拆卸和回收，回收的材料可用于再生产。提倡为解决废品而设计(DesignforDisposal)。绿色设计可从源头上减少废弃物的产生。在许多国家，产品报废时的处理责任也已经交给了制造商绿色设计拓展了产品生命周期。传统产品生命周期包括从“产品制造到投入使用”的各个阶段，而绿色设计则将其延伸到了“产品使用结束后的回收重用及处理处置”。绿色设计是并行闭环设计。传统设计是串行开环设计过程，而绿色设计要求产品生命周期的各个阶段必须被并行考虑，并建立有效的反馈机制，即实现各个阶段的闭路循环。绿色设计原则①技术先进性原则：技术先进性是绿色设计的前提，强调在产品生命周期中采用先进的技术，从技术上保证安全、可靠、经济地实现产品的各项功能和性能，具有很好的环境协调性。②技术创新性原则：技术创新是绿色设计的灵魂，设计者要善于思考，敢于想象，大胆创新。③功能先进实用原则：功能实用性意味着产品的功能能够满足用户要求，并且性能可靠、简单易用，同时它排斥了冗余功能的存在。④环境协调性原则：在产品生命周期的各个阶段中应用各种先进的绿色技术和措施使所设计的产品具有节能降耗、保护环境和人体健康等特性。⑤资源最佳利用原则：尽可能保证资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用，对于因技术限制而不能回收再生重用的废弃物应能够自然降解，或便于安全的最终处理，以免增加环境的负担。⑥能量最佳利用原则：应尽可能选用可再生能源，优化能源结构，力求使产品全生命周期中的能量消耗最少，以减少能源的浪费。⑦污染极小化原则：产品在其全生命周期中产生的环境污染为零是绿色设计的理想目标。⑧安全宜人性原则：绿确保产品生产者和使用者的安全，符合人机工程学、美学等有关原理，安全可靠、操作性好、舒适宜人。⑨综合效益最佳原则：不仅要考虑企业自身的经济效益，而且还要从可持续发展观点出发，考虑产品全生命周期的环境行为对生态环境和社会所造成的影响。产品总体绿色设计1.产品概念创新①产品非物质化：通过非物质化产品（如信息）或服务替代有形产品，从而一方面减少制造商对有形产品的生产和使用，同时减少消费者对有形产品的依赖。低物质化主要包括：产品体积小型化、产品重量最轻化、非物质产品替代物质产品减少对物质使用、减少基础设施建设。电子邮件，网上办公无纸报纸②产品共享：汽车共享、复印机、洗衣机共享；③服务替代产品：大多数情况下人们并不需要物理的产品，而是需要产品所提供的功能（服务）。消费者依据所接受的单位服务进行支付。专门提供清洁服务的保洁公司④整合产品功能：将几种功能或产品组合设计成一种产品，则可节约大量的原材料和空间。笔记本电脑将键盘、显示器等合为一体集打印机、传真机、扫描仪、复印机于一体的多功能复合机。①增加产品的可靠性和耐用性，易于维护和维修。维护和维修包括用户和制造商两个方面。具体的设计要点：应清楚标明产品如何打开以进行维护或维修；标明产品的某一零件应以某种特殊的方式进行清洁或维护；标明产品中需要定期检查的部件；需要定期更换的部件应易于更换。2.产品结构优化②避免整体报废的模块化设计。对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品，在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，满足不同的需求。模块化的产品设计具有制造方便、结构紧凑、空间体积小、使用故障率低的特点，同时又便于维修和方便产品功能与造型的升级换代（只需更换相应的模块），例如，机床部件的模块化设计，计算机各功能部件的模块化；可变换彩壳型手机等。③简约型产品设计：通过对产品体积和重量小、轻、薄、短的设计，节约产品材料，同时必然减少相关能量及物质的消耗。“简而美”照相机、摄影机、电视机、计算机等产品，全面趋向小、轻、薄、短的设计风格。如CASIO的SY—20袋装迷你电视机；zamussi牌滚筒洗衣机利用水流喷射，降低用水量；SONY袖珍手提电脑等。④系列化设计。在设计过程中注重产品的多品种及系列化，以满足不同层次的消费需求，避免大材小用，优品劣用。⑤加强产品与用户的关系。在实际生活中，很多产品，特别是消费产品，通常都不是因为产品报废而失去价值，而是消费者认为产品过时，失去了对产品的兴趣而造成产品过早地被废弃，导致资源浪费。3.产品生产过程优化①选择对环境影响小的生产工艺。②尽可能减少生产工艺环节。③减少生产过程能耗或采用清洁能源。④减少生产废弃物。⑤减少生