納米加工技術(shù)_鋼鐵制造研究方法_綠色制造助推綠色發(fā)展
本文關(guān)鍵詞:綠色制造,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
綠色制造是一種綜合考慮面向材料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行維護(hù)、循環(huán)再利用等產(chǎn)品全生命周期過程資源效率與環(huán)境影響的現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)和制造模式。發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、推進(jìn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展、重塑制造業(yè)競爭新優(yōu)勢、搶占未來經(jīng)濟(jì)競爭制高點(diǎn)成為發(fā)達(dá)國家的重要戰(zhàn)略;同時(shí),設(shè)立綠色貿(mào)易壁壘成為一些發(fā)達(dá)國家取得競爭優(yōu)勢的新措施。綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展日益成為全球共識。
綠色制造是建設(shè)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略任務(wù)與重要標(biāo)志
綠色制造技術(shù)代表未來制造技術(shù)的發(fā)展方向。綠色制造技術(shù)的內(nèi)涵是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下,綜合考慮環(huán)境影響、產(chǎn)品質(zhì)量、資源消耗、生產(chǎn)效率、勞動條件等因素的現(xiàn)代制造模式。通過采用無毒、無害的原材料和輔助材料,清潔的能源以及高效、節(jié)能、降耗的先進(jìn)制造工藝與設(shè)備,在整個(gè)制造過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化,符合環(huán)境保護(hù)要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,節(jié)約資源和能源,使資源利用率最高,,能源消耗最低,勞動環(huán)境宜人,大幅度降低勞動強(qiáng)度。綠色制造技術(shù)水平直接體現(xiàn)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力,研究開發(fā)綠色制造技術(shù)成為世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家強(qiáng)化制造技術(shù)創(chuàng)新的重要內(nèi)容。美國將其列為《先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃2.0》中11項(xiàng)振興制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,德國將“資源效率(含環(huán)境影響)”列為“工業(yè)4.0”的八大關(guān)鍵領(lǐng)域之一。英國《未來制造》中提出實(shí)施綠色制造提高現(xiàn)有產(chǎn)品的生態(tài)性能,重建完整的可持續(xù)工業(yè)體系,實(shí)現(xiàn)節(jié)材75%,溫室氣體排放減少80%的目標(biāo)。
轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要綠色制造。歐美發(fā)達(dá)國家積極研發(fā)綠色制造新技術(shù),關(guān)注綠色制造發(fā)展模式,關(guān)注綠色產(chǎn)品開發(fā),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)制造模式變革。在綠色制造技術(shù)創(chuàng)新中,為了進(jìn)一步提高數(shù)字化工廠中水、能源和材料的利用率,2012年美國提出了到2020年原材料消耗量減少15%、加工廢屑減少90%、能耗減少75%的目標(biāo)。德國啟動“Blue Competence”高能效機(jī)電產(chǎn)品倡議,如要求機(jī)床減重50%以上、能耗減少30%~40%、報(bào)廢后機(jī)床100%可回收等。其他措施如基于產(chǎn)業(yè)共生和閉環(huán)循環(huán)的工業(yè)生態(tài)模式,通過融合新能源和能量回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源自主獨(dú)立的生態(tài)工廠等綠色制造新技術(shù)、新模式,發(fā)展短流程、清潔化制造技術(shù),推進(jìn)制造過程節(jié)能減排等。
綠色制造是世界各國制造業(yè)未來發(fā)展的重要主題和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。美國提出“無廢棄物加工”的新一代制造技術(shù),即加工過程中不產(chǎn)生廢棄物,或產(chǎn)生的廢棄物能被整個(gè)制造過程中作為原料而利用,并在下一個(gè)流程中不再產(chǎn)生廢棄物。德國“工業(yè)4.0”的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)是提高資源生產(chǎn)效率、減少污染排放、柔性個(gè)性化生產(chǎn)。世界機(jī)械工程技術(shù)未來發(fā)展主題是開發(fā)綠色化新技術(shù),以應(yīng)對能源、環(huán)境、食品、住房、水資源、交通、安全和健康等挑戰(zhàn),創(chuàng)造全球性的可持續(xù)發(fā)展工程解決方案,滿足全人類基本需要。
我國發(fā)展綠色制造存在的主要問題
與歐美發(fā)達(dá)國家綠色制造技術(shù)水平相比,我國綠色制造技術(shù)創(chuàng)新及生產(chǎn)應(yīng)用存在較大差距。我國制造業(yè)規(guī)模自2009年以來位居世界前列,但是綠色化制造技術(shù)水平低,制造方式粗放,是大而不強(qiáng)的全球制造大國。中國單位能耗仍是世界平均水平的1.8倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國、歐盟及日本。以鑄鍛焊等熱加工行業(yè)為例:我國鑄件尺寸精度低于國際標(biāo)準(zhǔn)1~2個(gè)等級,廢品率高出5%~10%,加工余量高出1~3個(gè)等級;每噸鑄鐵件能耗為0.55~0.7噸標(biāo)準(zhǔn)煤,國外為0.3~0.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤;每噸鍛件平均能耗約1.4噸標(biāo)煤,日本僅0.515噸標(biāo)煤;每噸工件熱處理平均能耗約660千瓦時(shí),發(fā)達(dá)國家平均在450千瓦時(shí)以下。資源、能源、環(huán)境、市場的約束不斷加劇,長期依賴的低成本優(yōu)勢逐步削弱。與發(fā)達(dá)國家相比,還存在綠色化發(fā)展的核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備受制于人、資源利用率偏低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理等諸多問題,甚至發(fā)達(dá)國家設(shè)置綠色化水平指標(biāo)已成為新貿(mào)易壁壘。
在生產(chǎn)過程中,我國企業(yè)目前更多關(guān)注效益和產(chǎn)值,對資源能源消耗相對關(guān)注少,更缺乏明確的資源能源消耗考核目標(biāo),缺乏綠色制造標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。目前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化,更需要關(guān)注并推進(jìn)綠色制造。近年來,我國成立了國家綠色制造標(biāo)準(zhǔn)化委員會,制定并實(shí)施一批綠色制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但相對量大面廣的制造業(yè),需要制定修訂更多的綠色制造標(biāo)準(zhǔn)。目前國際上已形成了相對完善的綠色制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系,如產(chǎn)品生命周期評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、能源管理體系標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)床能效與生態(tài)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、有毒有害物質(zhì)限用指令等。同時(shí)提出了明確的能源效率計(jì)劃目標(biāo),如德國在實(shí)施的資源效率生產(chǎn)計(jì)劃中明確:到2020年,能源效率比1990年提高一倍,原材料效率比1994年提高一倍。
我國綠色制造發(fā)展起步晚,企業(yè)綠色化發(fā)展水平低,缺乏綠色裝備、綠色生態(tài)車間、綠色生態(tài)工廠和綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)園。國際上,歐盟提出綠色生態(tài)工廠,關(guān)注產(chǎn)品全生命周期工程及其系統(tǒng)仿真、生產(chǎn)裝備新型控制系統(tǒng)、綠色制造工藝及裝備、物料資源優(yōu)化利用生產(chǎn)模式、無害化替代材料制造工藝、工廠生態(tài)效率規(guī)劃及能量管理系統(tǒng)等,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。我國綠色制造前景廣闊,積極推進(jìn)綠色制造技術(shù)及裝備創(chuàng)新發(fā)展、建設(shè)綠色工廠和綠色產(chǎn)業(yè)園正當(dāng)其時(shí)。
發(fā)展綠色制造大有可為
針對流程工業(yè)和離散工業(yè)綠色制造迫切需求,扎實(shí)推進(jìn)并組織實(shí)施好國家綠色制造工程。在綠色制造工程實(shí)施中,推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)綠色化改造,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程清潔化、能源利用高效低碳化、水資源高效利用等;推進(jìn)資源循環(huán)利用綠色發(fā)展,提高大宗工業(yè)固廢資源綜合利用水平,發(fā)展再生資源產(chǎn)業(yè)及綠色產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈接等;推進(jìn)綠色制造技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化,創(chuàng)新研究開發(fā)節(jié)材、節(jié)能、環(huán)保、資源綜合利用等降低資源消耗、減少污染排放的生產(chǎn)制造新工藝、新技術(shù)和新裝備;構(gòu)建綠色制造體系及基礎(chǔ)能力,建立起綠色設(shè)計(jì)、綠色制造以及綠色工廠、園區(qū)等綠色制造標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)體系。創(chuàng)新開發(fā)出一大批綠色制造共性關(guān)鍵技術(shù)及裝備,扎實(shí)推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域綠色制造的集成創(chuàng)新與示范應(yīng)用,提高我國制造業(yè)綠色化制造能力和核心競爭力。
搭建綠色制造技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺,建設(shè)國家綠色制造技術(shù)及裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心。近年來美國、歐盟等國家和地區(qū)積極推進(jìn)綠色制造技術(shù)及裝備創(chuàng)新研發(fā)、應(yīng)用推廣示范,提升制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。針對我國鋼鐵、有色等流程工業(yè)以及鑄造、鍛壓、熱處理等機(jī)械、汽車等離散工業(yè)綠色化技術(shù)發(fā)展急需,通過國家多部門和行業(yè)聯(lián)合行動,加強(qiáng)綠色制造技術(shù)自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,注重全工藝鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)性成套技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用。增設(shè)綠色制造交叉學(xué)科,重視從事綠色制造技術(shù)人才培養(yǎng)培訓(xùn),協(xié)同創(chuàng)新研究開發(fā)出傳統(tǒng)制造業(yè)綠色化提升技術(shù)及裝備、綠色制造新方法、新工藝和新裝備,加快研究建立綠色制造標(biāo)準(zhǔn)體系和綠色制造評價(jià)機(jī)制,提供綠色制造系列化整體解決方案,推動建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系。淘汰、關(guān)閉一批浪費(fèi)資源、污染環(huán)境和不具備綠色、環(huán)保生產(chǎn)條件的企業(yè),培育一批具有國際競爭力的綠色制造企業(yè),縮小綠色制造技術(shù)水平差距,形成比較優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)核心競爭力大幅提升。通過建立多個(gè)綠色制造技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺和創(chuàng)新中心,以行業(yè)級、區(qū)域級、國家級創(chuàng)新平臺為依托,創(chuàng)新體制機(jī)制,統(tǒng)領(lǐng)、整合企業(yè)、高校以及科研院所的創(chuàng)新及服務(wù)資源并形成合力,有效提升綠色制造技術(shù)及裝備研發(fā)水平、綠色制造技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)服務(wù)水平、綠色制造技術(shù)成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用推廣能力,服務(wù)并支撐中國制造業(yè)綠色發(fā)展。
強(qiáng)化綠色發(fā)展發(fā)展理念,積極推進(jìn)國際交流與合作。理念是行動的先導(dǎo),牢固樹立并切實(shí)貫徹綠色發(fā)展理念,推動形成節(jié)約化、綠色化發(fā)展的社會風(fēng)尚。加強(qiáng)和完善綠色制造相關(guān)法律法規(guī)及制度建設(shè),通過建立獎懲機(jī)制,提高企業(yè)綠色發(fā)展責(zé)任意識。充分發(fā)揮綠色制造有關(guān)行業(yè)學(xué)會、協(xié)會及聯(lián)盟等中介機(jī)構(gòu)作用,加強(qiáng)綠色制造科技成果征集、宣傳及推廣,大力傳播綠色發(fā)展理念,提升綠色發(fā)展自覺意識與行動。美國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家在走向工業(yè)化社會發(fā)展過程中,由于其發(fā)展能力和水平的提升,從上世紀(jì)80年代就注重發(fā)展和自然環(huán)境的協(xié)調(diào),提出并豐富了可持續(xù)發(fā)展理論、綠色制造技術(shù),綠色制造、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)形成全球共識。積極推進(jìn)國際交流合作,舉辦綠色制造國際交流活動及會議,積極引進(jìn)先進(jìn)綠色制造發(fā)展理念、技術(shù)及綠色發(fā)展經(jīng)驗(yàn),開展綠色制造技術(shù)及裝備聯(lián)合開發(fā)及成果產(chǎn)業(yè)化,推進(jìn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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本文編號:61163
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