绿色制造发展趋势(共12篇)
1.绿色制造发展趋势 篇一
对绿色制造及国内外绿色制造的发展进行研究的论文
1、 绿色制造
1.1 绿色制造的定义
绿色制造是:综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
1.2 技术概述绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统,即原料-工业生产-产品使用-报废-二次原料资源,从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环境影响最小,资源效率最高,也就是说要在产品整个生命周期内,以系统集成的观点考虑产品环境属性,改变了原来末端处理的环境保护办法,对环境保护从源头抓起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等
2、绿色制造
主要涉及方面绿色工艺;绿色设计;绿色包装;绿色材料;绿色回收以下主要就绿色设计和绿色包装对绿色制造进行举例论述:
2.1 绿色设计
2.1.1 定义:绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,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和资源消耗减到最小。使产品的各项指标符合绿色环保的要求;其基本思想是: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为最小。
对工业设计而言,绿色设计的核心是“3R”,即 Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
2.1.2 绿色设计的主要内容绿色设计的主要内容包括:绿色产品设计的材料选择与管理;产品的可拆卸性设计;产品的可回收性设计。绿色设计的方法模块化设计绿色设计模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。
循环设计既是回收设计(Design for Recovering &Recycling),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用,环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。这对子孙后代,对整个人类社会的贡献和影响都将是不可估量的。尽管绿色设计并不注重美学表现或狭义的设计语言,但绿色设计强调尽量减少无谓的材料消耗,重视再生材料使用的原则在产品的外观上也有所体现。在绿色设计中“小就是美”、“少就是多”具有了新的含义。
2.2 绿色包装
2.2.1 绿色包装的定义:绿色包装(Green Package)又可以称为无公害包装和环境之友包装(Environmental FriendlyPackage),指对生态环境和人类健康无害,能重复使用和再生,符合可持续发展的包装。它的理念有两个方面的含义:一个是保护环境,另一个就是节约资源。这两者相辅相成,不可分割。其中保护环境是核心,节约资源与保护环境又密切相关,因为节约资源可减少废弃物,其实也就是从源头上对环境的保护。绿色包装技术就是从环境保护的角度优化产品包装方案,使得资源消耗和废弃物产生最少。目前这方面的研究很广泛,但大致可以分为包装材料、包装结构和包装废弃物回收处理 3个方面。当今世界主要工业国要求包装应做到“3R1D”(Reduce 减量化、Reuse 回收重用、Re cycle 循环再生和Degradable 可降解)原则。我国包装行业“九五”至 年发展的基本任务和目标中提出包装制品向绿色包装技术方向发展,实施绿色包装工程,并把绿色包装技术作为“九五”包装工业发展的重点,发展纸包装制品,开发各种代替塑料薄膜的`防潮、保鲜的 纸包装制品,适当发展易回收利用的金属包装及高强度薄壁轻量玻璃包装,研究开发塑料的回收再生工艺和产品。
2.2.2 绿色包装的含义符合要求:从技术角度讲,绿色包装是指以天然植物和有关矿物质为原料研制成对生态环境和人类健康无害,有利于回收利用,易于降解、可持续发展的一种环保型包装,也就是说,其包装产品从原料选择、产品的制造到使用和废弃的整个生命周期,均应符合生态环境保护的要求,应从绿色包装材料、包装设计和大力发展绿色包装产业三方面入手实现绿色包装。具体言之,绿色包装应具有以下的含义:实行包装减量化(Reduce)。绿色包装在满足保护、方便、销售等功能的条件下,应是用量最少的适度包装。欧美等国将包装减量化列为发展无害包装的首选措施。
包装应易于重复利用(Reuse)或易于回收再生(Recycle)。通过多次重复使用,或通过回收废弃物,生产再生制品、焚烧利用热能、堆肥化改善土壤等措施,达到再利用的目的。既不污染环境,又可充分利用资源。包装废弃物可以降解腐化(Degradable)。为了不形成永久的垃圾,不可回收利用的包装废弃物要能分解腐化,进而达到改善土壤的目的。世界各工业国家均重视发展利用生物或光降解的包装材料。Reduce、Reuse、Recycle和Degradable即是现今21世纪世界公认的发展绿色包装的3R和1D原则。包装材料对人体和生物应无毒无害。包装材料中不应含有有毒物质或有毒物质的含量应控制在有关标准以下。在包装产品的整个生命周期中,均不应对环境产生污染或造成公害。即包装制品从原材料采集、材料加工、制造产品、产品使用、废弃物回收再生,直至最终处理的生命全过程均不应对人体及环境造成公害。以上绿色包装的含义中,前四点应是绿色包装必须具备的要求,最后一点是依据生命周期评价,用系统工程的观点,对绿色包装提出的理想的、最高的要求。从以上的分析中,绿色包装可定义为:绿色包装就是能够循环复用、再生利用或降解腐化,而且在产品的整个生命周期中对人体及环境不造成公害的适度包装。
2.2.3 绿色包装的必要性和意义:绿色包装之所以为整个国际社会所关注,这是因为环境问题与污染的特殊复杂性,环境的破坏不分国界,一国污染,邻国受损,不仅危害到普通人的生存、社会的健康、企业的生产、市场的繁荣,还通过种种途径引发有关自然资源的国际争端。绿色包装的必要性和积极意义主要体现在:包装绿色化可以减轻环境污染,保持生态平衡 。包装若大量采用不能降解的塑料,将会形成永久性的垃圾,塑料垃圾燃烧会产生大量有害气体,包括产生容易致癌的芳香烃类物质;包装若大量采用木材,则会破坏生态平衡,因此通过采取绿色包装来保护环境和维持生态平衡。
绿色包装顺应了国际环保发展趋势的需要,在绿色消费浪潮的推动下,越来越多的消费者倾向于选购对环境无害的绿色产品。采用绿色包装并有绿色标志的产品,在对外贸易中更容易被外商接受。绿色包装是 WTO 及有关贸易协定的要求。在 WTO 一揽子协议中的《贸易与环境协定》,促使各国企业必须生产出符合环境要求的产品及包装。绿色包装是绕过新的贸易壁垒的重要途径之一。
2.绿色制造发展趋势 篇二
机电产品的生产与制造为中国经济的快速发展做出了积极重大的贡献。在深入说明前, 先让我们了解一下有关机电产品的相关知识。所谓机电产品通常是指使用机械、电器、电子设备等所生产的各类机械、电器、电子性能的设备和生活用具等。比如, 机床、电动机、干燥设备和吸尘器等。这些产品在我们的日常生活中是很常见的。但是机电产品的绿色设计和制造是最近提出来的, 它与传统的设计与制造相比较有着更多的优势。同时随着科技的不断进步, 特别是社会经济可持续发展的迫切需要, 机电产品设计和制造过程的绿色化即生态化更是显得尤为重要。下面本文就相关的内容做一些相应的论述, 希望这些能够对人们对机电产品的绿色设计与制造有一个全新的理解, 并能够认识到这一行业的发展趋势。
1 机电产品的绿色设计与制造有着深远的意义
众所周知, 在机电产品的使用和制造过程中, 产生一些工业废物和废液是在所难免的, 这不但会造成严重的环境污染, 更会对周围居民的生活带来大量的不便。值得一提的是, 随着我国加入WTO, 在机电产品的设计和制造方面, 我们不但面临着质量和成本的双重压力, 而且我们存在着如何在自己现有技术水平的前提下突破绿色屏障这一严峻的挑战。在国际标准化组织不断提高产品标准的情况下, 我国更应该努力和加大力度推动绿色制造研究的发展。随着全球绿色设计和制造浪潮的不断涌来, 我国的各大企业和科研机构有关机电产品的设计和制造也应该紧跟步伐, 向先进国家学习科学技术的同时, 也要根据自己的实际情况做出科学合理的调整和改进。只有这样, 我们才能合理的利用自然和人力资源, 在生产的过程中更加的洁净和环保, 减少对环境造成的污染。使我国设计出来的机电产品符合国际标准化组织的要求, 继而使我们的产品大量的进入国际市场, 也增强了产品在同类中的竞争力。为我国和世界的可持续发展做出积极的贡献。
2 我们要知道机电产品的绿色设计和制造主要包括哪几方面的内容
原材料的选择与管理是最重要的。这主要是因为在整个设计和生产过程中, 我们首先要考虑到选择的原材料应该而且是必须能够容易被回收、再次利用的, 如果在彻底的不能在使用的情况下, 产品是可以容易被分解的, 同时对环境是无害的。当前, 机电行业所使用的材料大都是钢、铁和合金材料, 这些是可以被循环利用的。但是也有一些材料, 比如塑料和一些非金属的材料等, 是一些即不容易被分解而且也是对环境有害的材料。因此, 这就要求我们在绿色产品的开发过程中, 更多的考虑到产品对环境的影响, 从环保的角度出发, 设计出绿色环保的新型材料。除了合理的设计和选材外, 我们还要加强对材料的管理。这主要包含两点内容:科学合理的放置含有有害和无害成分的材料;充分回收利用那些已到寿命的材料, 对部分材料做适当的加工处理, 已达到对环境污染的最小程度。
3 在机电产品绿色制造的过程中, 我们
需要统筹考虑到设计与制造的理论体系和总体技术。这个理论是由以下内容组成的:资源属性、运行特性、以及绿色制造的系统特性等。在系统的考虑到这些方面后, 我们才能设计出更加科学合理、人性化以及满足对生态环境可持续发展的要求。同时考虑到资源消耗在生产制造过程中有着特殊的地位, 因此, 我们还需要建立绿色制造的物质资源系统。只有全面的分析和从总体出发设计, 才能达到良好的设计、制造效果。
4 在机电产品的绿色设计与制造方面还要考虑到以下几点。
4.1 增强对机电产品的可回收性设计。主要从产品的回收价值、方法、工艺等方面综合考虑。
4.2 在生产和使用机电产品的过程中要
控制废物 (废液、废渣和废液) 的排放, 在保证产品能够顺利生产的前提下, 确保对环境造成的污染是最小的。
4.3 要分析绿色产品的成本, 因为在绿
色产品设计的最初必然会涉及到很多方面的因素, 因此在这一过程中的每一个设计都要进行全面的分析, 这样既可以保证产品设计的可行性, 又可以生产出绿色程度高但是成本低的产品。第四, 减少机电产品不必要的维修, 同时提高故障诊断技术。任何的消耗品在使用的过程中都会出现一定的问题, 这就要求有维修人员进行必要的维修。但是, 目前的这种制度存在着一定的弊端, 比如浪费资源以及可能会影响设备性能的更好发挥等, 即机电设备需要一定时间的磨合期的, 这样才能更好的发挥出设备的最佳性能。
5 机电产品的绿色设计与制造的发展趋势
全球化, 这一趋势的形成主要是由于我国加入WTO和经济全球化两方面造成的;社会化, 随着人们对生态环境的日益关注, 产品的绿色设计与制造不仅仅是某个研究机构和企业的责任, 更是需要全社会努力参与的;智能化, 在设计的过程中, 有越来越多的高科技参与进来;人性化, 产品的设计更多的考虑到使用者的感受, 产品使用起来更加的科学方便;产业化, 这一产业的形成必然会产生一些相关企业的兴起, 主要包括以下:废弃物的回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服务产业等;在传统的产品中加入高科技的因素, 使产品更加的灵活适用;实用节能, 如普及使用LED节能灯, 大幅度的降低空调等产品的待机能耗。
结语
机电产品的符合现代发展需要的绿色设计, 需要我们积极利用现代科学技术来不断提高机电产品在社会、经济和环境方面的协调性, 实现机电产品绿色化在这三者之间的有效协调和平衡。科学的绿色设计必然的成为了降低了成本, 提高了产品质量的主要手段, 同时更是增加了产品的附加值, 带动了社会经济的可持续发展和资源环境的可持续发展。因此, 机电产品的绿色设计与制造有着广泛的应用前景。
摘要:机电产品的制造和快速发展关系到我国的经济快速发展。而在当前, 随着人们对于生态环境的日益关注, 在机电行业, 人们越来越注重机电产品的绿色设计与制造。机电产品未来的发展更应该是面向全球化, 社会化, 智能化和生态化的。本文论述了机电产品的绿色设计与制造及其发展趋势。
关键词:机电产品,绿色设计与制造,发展趋势
参考文献
[1]刘飞, 曹华军.绿色制造的研究现状与发展趋势[M].中国机械工程, 2000 (1) :105-111.
[2]刘瑞素, 郭兰申, 王阳.绿色设计和绿色制造是机械行业的发展趋势[M].江苏机械制造与自动化, 2001 (4) :8-9.
3.我国先进制造技术发展趋势 篇三
关键字:机械制造;发展现状;趋势
中图分类号:TH16文献标识码:A
文章编号:1674-0432(2010)-05-0137-1
制造业对我国国民经济的贡献作用毋庸置疑,而先进制造技术是保障制造业高水平持续快速发展的基础。我国制造业产值占国民生产总值的40%,预计未来15年内制造业的年平均增长率将高于国民生产总值的年平均增长率。随着市场的全球化和多样化,制造业蓬勃发展必将成为振兴国家的经济、提高国家综合竞争力的根本动力。
一、先进制造技术的概念和内涵
先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。
(一)狭义说,它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果将其与人作一个比拟的话,传统的制造业和自动化相当于人的四肢和体力,而以计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统为主体的先进制造技术(AMT)则从某种意义上相当于人的大脑进行思维分析和判断,它也并将引领传统制造业进行一场前所未有的革命。
(二)广义说,先进制造技术包含两大方面:
1.计算机辅助设计和制造系统,如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT等。
2.利用计算机进行生产任务和制造资源合理组织与调配的各种管理技术,如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM等。
二、当前我国先进制造技术(AMT)的现状
制造业在一个国家的地位是不容忽视的。我国随着科学技术的不断发展和进步已经成为一个制造大国,但并非制造强国。主要体现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重要装备不能自主制造,缺乏创新能力等。我国的制造技术和发达国家相比,还有一定的差距,主要体现在一下几方面:
(一)制造技术基础薄弱
设计技术、基础材料、基础制造装备等发展相对落后,限制了制造业的进步。多数企业开发能力不足,沦为外国公司的代工工厂,没有形成技术创新的主体。
(二)设计研发手段滞后
当前世界的现代设计理念已经形成体系,诸如全寿命设计、绿色设计等,将生产过程和环保等要素贯穿于设计始末,而我国大部分企业的设计还处在经验设计阶段,同时缺乏自主设计研发的能力。
(三)自主创新能力不强
许多关键技术,如航天、炼油等方面的自主创新虽有一定成绩,但与国外相比仍有较大差距;光纤设备、大型科学医疗设备主要依赖进口。
(四)产品的研发与生产过程严重脱节
长期以来,产品品种单调,竞争力不强,尤其是市场需求与企业技术创新上的矛盾。另一方面,科研、教育机构对企业的技术需求认识不足,许多科研成果仅仅停留在图纸上,锁在卷柜中,并没有认识到企业的迫切需求,最终导致产、学、研的脱节。
三、我国未来先进制造技术的发展趋势
(一)制造技术自动化
自动化的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。如采用自动送料装置的冷冲压模具,加工精度和生产效率均较高,而且长期效益明显。
(二)纳米制造科技
纳米制造技术作为纳米技术的中心之一,是融合其它各种学科的基本“艺术”,它不仅为纳米科学各个领域的研究和拓展提供强有力的支撑,而且是未来纳米产业的支柱。他的其中一个研究方面就是研究和发展极限紫外光刻技术。他有可能使线宽小于20纳米,由此将现有的半导体CMOS工艺推进至材料的极限。
(三)生物制造与仿生机械的科学与技术
模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。他是对传统制造技术理念上的突破和创造。
(四)绿色制造技术
其目的是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。其中的重要组成部分就是实现切削加工的绿色化。其核心则是在加工中不使用切削液,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康。目前,在欧洲的大批量机械加工中,有10%、15%的加工使用干切削和准干切削。
4.先进制造技术的现状和发展趋势 篇四
摘要
近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。
1.先进制造技术简介
1.1先进制造技术的定义
先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。
1.2 先进制造技术的内涵和技术构成
先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。
以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制造过程的柔性化、集成化和智能化。包括:
(1)系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率)。
(2)制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精度)。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、智能数控技术、精密成型技术等。
以满足特种需求为目的的技术构成使传统制造工业与加工方法发生根本变化,其技术构成包括:
(1)精密与超精密加工、细微与超细微加工技术等。
(2)快速成型制造(RPM);激光加工;电子加工;离子加工;化学加工技术等。
先进制造技术在不同发展水平的国家和同一国家所处的不同阶段,先进制造技术的内涵和技术构成是不同的。
1.3先进制造技术的分类
(1)现代设计技术:现代设计技术是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是一门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术。
(2)先进制造工艺:现代制造工艺技术主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表面改性、制模和涂层技术。
(3)自动化技术:自动化技术包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等。
(4)系统管理技术:系统管理技术包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。
2.我国先进制造技术的发展状况
(1)在设计方面,计算机助设计(CAD)技术普及化。计算机辅助设计(CAD)技术,是电子信息技术的一个重要组成部分,是促进科研成果的开发和转化,促进传统产业和学科的更新和改造,实现设计自动化,增强企业及其产品在市场上竞争能力,加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术,也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础。CAD技术的广泛应用,提高了我国企业整体的设计水平和产品开发能力。以二维CAD和产品数据管理为重点,在软件市场和企业应用方面得到充分的发挥。
(2)在应用方面,各种高新技术发展迅速,并取得了显著的成效。主要表现在以下几个方面:快速原型制造技术由起步迈向成熟,应用初具规模;精密成形与加工技术水平显著提高,在汽车零部件、重大装配制造中获得广泛应用;热加工工艺模拟优化技术取得重要进展,使材料热加工由“技艺”走向“科学”;激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展,产业应用获得经济效益;数控技术取得重要进展,国内市场占有率有所提高;现场总线智能仪表研究开发获重要进展,应用已有一定的基础;现代集成制造系统研究和应用取得突破,在国际上已占有一席之地。
(3)在管理方面,新生产模式的研究和实践具有特色,推动了我国制造业的技术进步和管理现代化。通过学习和引进工业发达国家的先进管理经验,采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT),敏捷制造(AM),精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术,通过精简机构、减少管理层次和消除各种浪费现象,显著提高了企业的经营效益。
3.先进制造技术的前沿
3.1无余量精密成形技术
目前,某些中小零件经过精密成形制成的,可以做到不经切削加工或极少余量加工即可装配,因此国外某些学者提出成形的工件应该由“接近零件形状(Near Net Shape Products)”向“完全成零件形状(Net Shape Products)”发展, 即所谓的“净成形技术(Net Shape Technique)”。
3.2毫微米技术与微型机械
“毫微米技术”又称之为“超精密工程”,是高精度加工的技术前沿,据预测到2000年,普通加工、精密加工和超精密加工的精度可分别达到1um,0.01um和0.001um(毫微来一一纳米),而且“超精密工程”正在向原子级加工精度逼近。毫微米技术的发展还引发了微型机械的出现。微型机械是机械技术与电子技术在毫微米水平上相融合的产物。国外有人将毫微米技术与微型机械称为“21世纪的核心技术”。
3.3自由造型制造与快速零件制造技术
近年来国外正在发展一种崭新的称为快速零件制造一的新技术,它是将 与各种自由造型制造等新的制造技术直接结合起来,从而使直接生产出零件的实体物理模型、样件、铸模或冲模。的出现将是制造技术的一场新的变革,它将使传统的金属切削加工技术面临被部分或逐步替代的挑战。
3.4新型材料的成型、加工技术
随着材料使用结构的不断变化, 新型材料的成形、加工技术的重要性越来越突出,未来的重点是超硬材料、功能梯度材料、复合材料、工程陶瓷、非晶微晶合金及各种功能材料的某些崭新的成形,加工技术将不断出现并得到应用,如未来的超导材料成形加工技术等。
3.5极限条件下的成形加工技术
下个世纪人类的活动区间将从陆地扩展到空间和海洋。宇航工程及海洋工程提出了极限条件下真空、失空、水下高压等的成形加工技术要求,其中最重要的是空间焊接及水下切割、焊接技术。
4.先进制造技术的发展趋势
4.1信息化
信息化是制造技术发展的生长点,信息技术正在以人们难以想象的速度高速发展。网络技术特别是Internet/Intranet/Extranet技术的迅速发展,正在给制造业带来新的变化和重大影响,制造网络化是现代制造业发展的主要趋势之一。基于网络的制造技术(NMT)是指网络技术和制造技术相结合的有关技术和研究领域。NMT的技术内容框架由计算机网络技术和数据技术及其支撑下的基于网络的制造系统管理和营销技术群、基于网络的产品设计与开发技术群、基于网络的制造过程技术群、基于网络的系统集成技术群构成。NMT具有一系列的创新功能特点,如时域特点、空间特点、生产方式特点、组织模式特点等。4.2精密化
现代高新技术产品需要高精度制造,社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造未来的一个重点。目前,加工制造技术向着超精密、超高速、创新装备的方向发展。
4.3集成化
计算机集成制造(CIM)是信息技术和生产技术的综合应用,旨在提高制造企业的生产效率和响应能力。因此,企业的所有功能信息和组织管理都是一个集成起来的整体的各个部分。其通俗含义就是用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造,求的企业的总体效益。SIM的实现方法就是CIMS。
理想的CIMS能够实现5个R:在正确的时间(Right time)将正确的信息(Right information)送到正确的地点(Right place)的正确的人(Right person),从而帮助他做出正确的决策(Right decision)他通过管理、生产控制、工程设计等子系统的集成,使企业具有快速响应市场的能力(T)、较好的产品质量(Q)、较低的生产成本(C)和较好的服务(S)。
现代制造业的方向并不只是计算机的集成,信息的集成,而是人、技术、组织的整体集成,包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。
4.4柔性化
柔性制造系统(FMS)集高效、高质量、高柔性三者于一体,它既是CIMS的重要组成部分,也是当前和未来制造业的一个主要生产系统,故发达国家都把FMS当作是制造业自动化的一个重点发展领域。目前,FMS在发达国家已发展成熟,并正向规模大型化、功能复杂化(柔性制造车间)及小型化、简单化(FMC)这两极方向发展。
80年代中期以来,国外的柔性制造设备开始与CAD/ CAPP/ CAM 等自动化技术和生产管理中的MIS等进行集成,借助计算机和网络技术,将企业所有的技术、信息、管理功能和人员、财务、设备等资源与制造活动有机结合在一起,向CIMS发展,构成一个覆盖企业制造全过程(产品订货、设计、制造、管理营销),能对全厂物质流、能量流、信息流进行有效控制和集成管理的完整系统,实现全局动态综合优化、协调运作和整体高柔性、高质量、高效率,从而创造出巨大生产力。
现在柔性化不仅是指企业的制造技术柔性化,还包括生产方式柔性化,管理模式柔性化。
4.5动态化
由于先进制造技术本身是针对一定的应用目标、不断吸收各种高薪技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。
4.6虚拟化
虚拟制造系统(VMS)是指在虚拟环境下,以图形虚拟和仿真技术为前提,通过不消耗实际资源和能量的生产活动,生产可视的虚拟产品,并具有现实制造系统所具有的一切特征、功能及运行机制从而做出可制造性和可装配性评价及产品性能预测,做出收益和风险评价,并发现潜在的问题。
VMS是集CAD/CAM技术、计算机技术、可视技术、并行工程、快速原型虚拟逼真设计等多学科先进技术的综合应用。其关键技术中最核心的是:虚拟环境下服务于产品全生命周期的建模、分布式并行协同求解技术、全局最优化决策理论与技术,实现虚拟制造系统对实际制造系统映射的虚拟设备、虚拟传感器、虚拟车间和工厂的建立基于真实动画感的产品制造、装配、生产调度过程仿真等。
VMS的应用可以缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高对市场变化的响应能力。
4.7智能化
智能制造是指综合利用各个学科、各种先进技术和方法,解决和处理制造系统中的各种问题。系统能领会设计人员的意图,能够检测失误,回答问题,提出建议方案等。
智能制造技术旨在将人工智能融进制造过程的各个环节,通过模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,从而在制造过程中,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能够自动调整其参数,以期达到最佳状态,具有自组织能力。
4.8绿色化
绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源利用的一种现代制造模式。其主要技术是:
(1)绿色设计技术。在产品设计阶段就考虑在其生命周期全过程的无污染、资源低耗和回收。
(2)清洁生产技术。清洁生产(Clean Production)或称清洁工艺(Clean Technology)技术,是近年来,根据社会、环境要求而发展的一种新型生产技术。它与一般的环保技术的区别在于要求将加工过程产生的废物减量化、资源化、无害化,使污染尽量消灭在生产过程之中,以达到末端排放最小的目的。
(3)拆卸回收技术。
(4)生态工厂的循环制造技术。
(5)ISO140000环保管理标准。
4.9快速化
快速化是指对市场的快速响应,对生产的快速重组。它要求生产模式有高度的柔性与高度敏捷性。快速化能强有力地推动着制造技术的进步与发展,它是先进制造技术发展的“动力”。
4.10全球化
新世纪制造业将从单一企业或企业集团为主的竞争模式发展成为完全调和、多企业共同合作的全球化生产体系的竞争,全球化的制造系统将成为21世纪的主要制造模式。面向全球制造环境(GME)的制造技术主要有:面GME企业动态联盟;面向GME的并行产品设计技术;面向GME的异地设计与制造技术;面向GME的产品信息集成技术;面向GME的并行产品集成开发系统等。
先进制造技术的竞争正在导致制造业在全球范围内的重组,新的制造模式不断出现,更加强调实现优质、高效、清洁、灵活的生产。
5.结束语
近几十年来,以微电子、信息、新材料、控制论、系统科学等为代表的科学与技术的迅猛发展及其在制造领域的广泛渗透、应用、融合与衍生,极大地拓展了制造活动的深度和广度,急剧地改变了现代制造业的设计方法、产品结构、生产方式、生产工艺和设备以及生产组织结构,产生了一大批新的先进的制造技术和制造模式。新世纪的制造业将成为发展速度快、技术创新能力强的技术密集乃至知识密集的产业部门。
工业发达国家都把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。经过近几十年的发展,我国的制造工业已经取得了长足的进步。但和先进国家相比还存在很大差距。主要表现在:技术投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力等方面。面对这样形势,我们必须注重科技人才的培养,大力发展对高新技术的研究,加强政策与法规建设,建立与发展我国自主的NC,CAD/CAM,FMS,CIMS,IMS等制造自动化单元技术,提高制造业现代化管理水平,发展适应我国国情的生产模式。努力缩小我国与先进国家之间的差距,使我国的制造业站在世界先进行列。
参考文献
【1】王章豹,刘光复等 发达国家先进制造技术发展趋势述要.合肥工业大学学报。1999(12)【2】李敏贤.面向21世纪的先进制造技术.机械工业自动化.2002(12)【3】朱世和,孙其新.面向新世纪的先进制造技术和生产模式.天津理工学院学报.1998(12)【4】戴俊平.先进制造技术的体系结构及发展.陕西工学院学报.2002(12)
【5】房贵如,刘维汉.先进制造技术的发展及国内外水平对比分析.机械科学研究院
5.绿色制造发展趋势 篇五
管理机构就是一个企业的大脑,有着足够优秀和完善的管理机构才能促进企业包括工艺技术的发展与进步。然而在当下对比一些国外的企业,我国机械制造工艺的管理制度还是比较落后的,尤其是与西方发达的国家相比,管理模式存在一定的缺陷,而且管理模式的运行也是漏洞百出,这都极大地制约了我国机械制造工艺的发展[1]。而且一些企业在机械制造工艺的管理制度上只是有一个大概的框架,对于一些细节问题却视而不见,这也是导致我国机械制造工艺无法的突破性进展的原因之一。
1.2设定方法落后
科技的发展带来的影响是多方面的,当然也就包括对于机械制造工艺设定方法的影响。在计算机日益普及的新时代,运用计算机技术替代传统的图纸进行机械制造工艺方法的设定几乎成为了一个趋势,计算机设定方法有着简便易操作,而且也不用担心一旦发生错误的后果,而且用计算机进行运算可以极大地缩短时间,对于机械制造工艺的发展是很有帮助的。然而纵观当下我国的一些机械制造工艺的企业,仍然使用传统的图纸方法进行工艺设计的仍然不是少数。因此如何让这些企业脱离图纸,而是使用更为高科技的计算机作为辅助工具提高效率,这也是机械制造工艺发展面临的一大难题。
1.3制造技术落后
之前所说的管理制度和设定方法的问题说到底也只是一些侧面的问题,然而制造技术的落后则是我国机械制造工艺无法跟上世界潮流的一个最主要也是最直接的原因。如果不能实现制造技术的发展,纳闷机械制造工艺的发展也只能是一纸空谈,这也正是我国目前机械制造所要提起重视的一个方面。自古以来,我国重农轻商的理念就根深蒂固了,虽然新中国成立以后这种局面有了一定的改观,但是对于制造技术的重视程度仍旧没有足够的重视,导致我国制造业在以激光制造技术为代表一些轻加工微加工领域与西方的先进技术相比全面处于劣势,这也是我们在机械制造工艺的发展中需要学习和完善的地方。
1.4自动化技术运用欠佳
6.浅谈绿色设计的发展趋势 篇六
浅谈绿色设计的发展趋势
现代社会环境问题已变得尤为突出,包括设计在内的`人类自然,社会科学都被提出了环保要求.绿色设计应运而生.绿色设计就是以绿色技术为原则所进行的产品设计,即在产品整个生命周期内,着重考虑产品环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的基本功能、使用寿俞、质量等.
作 者:吕长征 薛丹丹 作者单位:浙江工贸职业技术学院,浙江,温州,325003 刊 名:广西轻工业 英文刊名:GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 年,卷(期): 23(11) 分类号:X22 关键词:绿色设计 绿色技术 工业设计7.机械制造技术及其发展趋势 篇七
机械制造技术是指机械在整个制造的过程中所涉及到的技术, 机械制造技术的创新是推动国家机械制造业发展的动力和基础, 机械制造技术因其重要的地位而受到了各个国家和地区的普遍重视。目前机械制造技术的创新正处于关键时刻, 推动机械制造技术的进步对于促进机械产业的发展有着重要意义。
1 机械制造技术的特点
现代意义上的机械制造技术具有很多鲜明的特点。首先, 机械制造技术具有工程性, 现代机械制造技术重视计算机、信息技术等, 强调与现代高新技术的结合, 要求创新传统的机械制造技术, 提高机械制造的水平。其次, 机械制造技术具有综合性, 现代意义上的机械制造越来越不局限于单一的学科和领域, 同时其目的也不仅仅局限于提高机械制造水平, 而是对整个企业的综合竞争实力, 甚至是国家的经济发展有着重要影响。此外, 统一性也是机械制造技术的特点之一, 现代机械制造企业将以往对于劳动生产力的注意力转移到了以成本、质量等上, 企业与技术结合, 从而提高自己的竞争力和产品质量, 从而实现技术与应用的统一性。最后, 机械制造技术还具有全球性的特点, 现代社会的经济飞速发展, 各国之间交流日益加深, 各国的经济、科技等方面的交流使得机械制造技术也具有了全球性, 在技术不断地交流之中得到了飞速发展, 机械制造技术若想跟紧时代的潮流, 就需要与现代的高新技术充分结合。
2 机械制造技术的发展现状
在机械制造领域, 西方发达国家的机械制造技术水平已经达到了相当高的水平, 基本实现了机械制造的自动化。除了在产品设计和制造阶段结合机械制造传统技术与高新技术, 还通过采取科学的管理手段和管理结构, 提高企业的管理水平, 从而在整体上促进了企业机械制造的水平和质量。
我国目前的机械制造技术水平与发达国家相比还存在着一定的差距, 但几年来, 我国对CIMS技术进行了大力的推广应用, 并对CIMS技术的各领域应用都进行了积极的研究, 取得了丰厚的成果。但在实际应用中, 我国大部分中小型机械制造企业仍然没有将该项技术投入应用, 数控机床的技术对于大部分企业来说仍然比较复杂, 无法真正投入到机械制造生产中去。可见, 我国机械制造企业要想得到发展, 不仅要注意国际上机械制造技术的发展动态, 还要考虑到我国机械制造技术的现状, 结合现实扎扎实实的研究机械制造技术, 提高机械制造技术水平。
3 机械制造技术的发展趋势
3.1 机械制造技术虚拟化
机械制造过程中的虚拟技术的应用称作机械制造技术虚拟化, 虚拟化技术不仅可以提高产品开发速度, 还可以大幅度减少机械设计开发过程中可能存在的风险。计算机仿真是虚拟化技术的核心, 计算机仿真软件可以模拟真实的系统, 完善产品设计和产品工艺, 提前预知产品的设计、生产阶段可能会出现的问题, 从而保证产品成功生产。在机械制造过程中, 虚拟技术可以模拟和检验产品的生产过程, 检验机械制造工艺的合理性, 从而达到优化生产工艺、提高产品质量、降低成本等目的。
3.2 机械制造技术绿色化
在环境保护越来越受到人们重视的今天, 机械制造技术毫无疑问将会向着绿色化发展。绿色化不仅仅体现在产品的设计和制造应用当中, 不仅需要考虑如何节约能源或使用绿色能源, 更要考虑到如何实现保护生态环境, 这是当今机械制造技术发展所必须重视的问题之一。研究和发展绿色化机械制造技术, 可以降低能源的浪费, 减少生态环境污染和对环境的不利影响, 实现绿色、环境友好的机械制造过程, 同时也在某种程度上体现了机械制造企业的社会责任感。
3.3 机械制造技术全球化
当今社会, 全球化脚步的加快促进了世界经济的飞速发展, 世界市场的竞争也愈加激烈, 现代的科学技术飞速进步, 使得传统机械制造企业面对着更加激烈的竞争和随之而来的发展机遇。企业要积极学习先进的科学技术, 不断更新机械制造技术, 要重视个体化、多样化产品的发展, 同时要加强管理, 培养高素质的技术人才, 以进一步提高企业的市场竞争力, 才能在激烈的竞争中立于不败之地。传统机械制造业的大批量生产已经不再满足如今越来越多样化、个性化的用户需求, 小批量、个性化的生产技术应该引起企业的足够重视, 并且会渐渐发展为机械制造市场的主流。
4 小结
随着当今社会经济与科学技术的不断进步, 机械制造技术已经在多个方面取得了创新和进步, 传统的机械制造技术越来越重视创新, 这将为机械制造行业乃至整个国民经济的发展注入新的活力。不可否认的是, 如今的机械制造技术也存在着一定的缺点和不足, 我们需要对此展开分析和探究, 并在实践中寻求有效地解决办法, 进一步完善机械制造技术, 进而推动机械制造行业的发展。
摘要:机械制造业是我国国民经济中最为重要的基础产业之一, 在经济发展体系中有着具足轻重的地位。机械制造技术能够体现整个国家在制造方面的水平, 机械制造技术的不断改进和创新是推动机械制造业发展的动力, 也是机械制造业进步的活力源泉。本文阐述了机械制造技术的特点, 并分析了机械制造技术的发展现状和发展趋势。
关键词:机械制造技术,发展现状,发展趋势
参考文献
[1]斯建钢.浅谈现代机械制造技术及其发展趋势[J].河南科技, 2013 (15) :85, 112.
[2]王伟志.现代机械制造技术及其发展趋势探讨[J].企业技术开发 (下半月) , 2014 (04) :31, 33.
[3]叶稚菁.现代机械制造技术及其发展趋势[J].价值工程, 2013 (26) :36-37.
8.绿色制造发展趋势 篇八
关键词 云智慧时代;虚拟仪器;云智慧仪器;软件制造
中图分类号 TP216 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0227-01
从19世纪开始的蒸汽机和煤炭应用的第一次工业革命,到20世纪由电力、内燃机和石油应用的第二次工业革命,主流机械制造和高端制造业的主流产品几乎都是基于各种金属及塑料制品的“硬件制造”。第三次工业革命将由“新能源”+“软件制造”+互联网(物联网)+云计算所构成,云智慧技术是第三次工业革命的核心发动机,传统机械制造业和高端设备制造业的核心技术将从硬件制造为主向软件制造为主转化。
1 虚拟仪器(VI)的诞生
1979年我国在杭州核试验防护工程学术会上提出了“软件制造仪器”,1986年美国NI公司提出“软件即是仪器”,在中国和美国两国科学家的共同研究和努力下,诞生了虚拟仪器VI。而VI虚拟仪器经过33年的发展,目前已经能取代许多传统的测试仪器,事实表明虚拟仪器技术将是全世界产业升级和技术革新的推动者和发动机。
所谓虚拟仪器其实并非是传统的仪器,它是指集数据采集和信号调理器、信号处理技术于PC机技术为一体的软件为主制造仪器。
中国制造业的整个检测过程需要产业升级,变单一参数测量为综合参数测量,特别是自动化检测设备。产业升级包括减少用人,用设备代替人工,改手工上料为自动上料,整个生产线融为一体。把自动生产、自动装配、自动物流、自动检测四个环节合并在一起,减少物料上线下线的高成本环节,需要自动化的工业程控设备,用VI先进技术代替落后技术,提高生产效率和质量。
中国制造业要升级,需要解决的问题虽然很多,例如生产线升级、信息化改造。组织结构创新,各产业链的整合,企业升级是现代化企业的生存之道,VI和云智慧仪器是提高国家核心竞争力的关键。如以某单位目前研发成功的轴承自动测量机为例,它能实现完全自动化,不需要人工操作。轴承测量分为尺寸测量、振动测量、表面测量、摩擦力矩测量等等,如果采用传统测量方式,采用单一参数测量设备,构成整个测量系统,这种状况下一条检测线需要15人左右,质量控制成本非常高。而采用虚拟仪器技术,构建一条自动检测线,把尺寸、外观、振动、摩擦力矩集中到一个设备上面。这是光、机、电融合的设备,这个设备不需要用人,完全能自动完成任务,大大提高了效率和检测可靠度提升了产品质量。在这样的制造生产中,最核心最关键的就是虚拟仪器技术,而VI的核心就是“软件”。
软件是人类智慧和知识的集中体现,是全人类智慧及知识的汇聚处,经过软件可以把人类的知识和智慧集聚融合起来。人类的智慧和知识制造了全人类的生活生产工农业的各种产品、设备及装置甚至包括食物、空气和水(航天器上的水和空气是要人造的),因此可以说“软件可以制造一切”。
2 云智慧仪器的提出
2009年11月,作者在桂林全国第三届虚拟仪器大会报告上提出云智慧仪器(CSI)概念;2011年10月,云智慧仪器的阶段成果基于INV3060系列的跨平台、网络式DASP软件系统试运行成功,CSI初步实现。
我们在1979年提出来虚拟仪器的核心概念,软件制造仪器。到了2009年11月提出云智慧仪器,这是下一代科学仪器的未来,必然对全人类科学试验和科学仪器带来重大变革,从而服务变成科学仪器生产制造和使用的关键形式,人类将进入神话式的云智慧仪器时代。云智慧仪器=VI+互联网+物联网(传感网)+网络式智能数采仪+智能传感器+云计算+DASP各种科学仪器软件包。VI是Virtual Instrument虚拟仪器,CSI就是Cloud Smart Instrument云智慧仪器,CSI云智慧仪器将是未来发展趋势。
云智慧仪器的重要发展里程碑如下:
①1946年2月第一台数字计算机在美国宾州大学诞生
②1969年互联网在美国研发成功
③1979年中国COINV创始人提出软件制造仪器
④1986年美国NI公司提出“软件即是仪器”
⑤2008年美国IBM公司CEO提出智慧地球概念
⑥2009年中国COINV提出云智慧仪器的概念
⑦2012年2月美国里夫金提出第三次工业革命的书在法国出版
⑧2012年5月中国提出云智慧时代—“软件可以制造一切”
云智慧时代的第三次工业革命展望:云智慧能源中心—能源互联网;云智慧科学仪器实验室;云智慧故障诊断中心;云智慧医疗中心;云智慧教育中心;云智慧机器人,云智慧科研中心等等。将来科研机构的许多研究工作可以通过云智慧来实现,一种神话式“云智慧”时代即将到来,也就是第三次工业革命即将到来。
3 云智慧时代—第三次工业革命正在走来
2012年5月中国COINV在中国战略性新兴产业论坛上提出“云智慧时代”—第三次工业革命正在走来,从“软件制造仪器”到“软件制造一切”
从长远来看,除了阳光、食物和水以外的一切,软件都可以制造或渗透到一切物品、事物和过程中。“软件制造”将取代大量传统的“硬件制造”,软件制造与互联网和云计算紧密结合,将产生“云智慧技术”。凡是有信息和管理的事件和事物过程中,云智慧将产生决定性的作用,为全球智慧化起关键作用。今天大量无人驾驶飞机,无人驾驶汽车、火车,无人操作的各种设备和各种机器人,凡是信息量高度密集,需要更多智慧的核心控制关键部位,都可用软件和微电子芯片制造,简称“软件制造”。“软件制造”将取代大量传统的硬件制造,特点是:高端制造业的产品越来越小巧,越来越精致,省电,省材料,软件几乎可以制造“一切”。人们的生产、生活、机器制造、社会活动都将进入“云智慧时代”。它的简单表达式:
①云智慧技术=“软件制造”+互联网(物联网)+云计算;
②云智慧时代=“新能源”+云智慧技术=第三次工业革命;
4 结论
我国正赶上第三次工业革命的起步阶段,第一次第二次工业革命制造方式以硬件制造为核心,第三次工业革命以少量高精尖硬件配上大量软件的“软件制造”取代传统的硬件制造。人们虽习惯于硬件制造,但云智慧时代的大部分高精尖硬件可能转化为软件制造,这样更省材料、能源、人力、物力,变成高度智慧的生产制造方式。“软件制造”将逐步取代大量传统的硬件制造,“软件制造仪器”也将逐步过渡为“软件制造一切”。“软件制造”改变了世界,因此在后PC时代IT行业的创新与发展就是“软件制造”,我国搞“软件制造”应该有优势,这样高度智慧的国家、智慧地球将逐步实现,第三次工业革命正大步走来。
参考文献
[1]应怀樵.振动测试和分析[M].北京:中国铁道出版社,1979.
[2]应怀樵."虚拟仪器"(VI)与计算机测试分析仪器(CATAI)在动态测试领域的发展和应用[J].测控技术,2000,8.
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[4]应怀樵,刘进明,沈松等.虚拟仪器实时高精度频率、幅值、相位与失真度分析[C].现代振动与噪声技术(第5卷)北京:航空工业出版社,2007:517-520.
[5]陈尚松,李智,雷加等.虚拟仪器回顾与展望[J].仪器仪表学报,增刊,2009.
9.我国绿色食品现状和发展趋势 篇九
目前,绿色食品工作作为农产品质量安全工作的一个重要组成部分,正在发挥着它的示范带动作用,绿色食品品牌已经成为代表我国安全优质农产品的一个精品形象。大力发展绿色食品不仅是入世以后带动我国农产品大规模走向国际市场、参与国际竞争的重要手段,也是全面建设小康社会的必然要求,更是农产品质量安全水平全面提高以后发展的重要方向。产品质量和品牌信誉是绿色食品的生命线,绿色食品发展规模越大,品牌知名度越高,越是需要加强监管,因此,依法完善绿色食品监管体系,实现绿色食品监管的科学化、规范化、制度化,已经成为绿色食品工作的重中之重。
一、我国绿色食品发展现状
据资料显示,我国于1990年开始发展绿色食品,1992年l1月,农业部成立了中国绿色食品发展中心,组织和指导全国的绿色食品开发工作。现已开发的绿色食品涵盖了中国农产品分类标准的7大类,包括粮油、果品、蔬菜、畜禽蛋奶、水海产品、酒类、饮料等。到2005年底,绿色食品企业总数3695家,产品总数9728个。从产品结构看,农产品及其加工品占57.1%,畜禽类产品占14.2%,水产类产品占5.8%,饮品类产品占16.4%,其它产品占6.5%。绿色食品实物总量达到6300万t,年销售额1030亿元人民币,环境监测的农田、草场、林地、水域面积654万hm。l19个县(农场)创建了151个大型标准化原料基地,基地面积270万hm,年产优质原料1878万t,带动农户420.35万户。目前,绿色食品是指遵循可持续发展原则,按照特定生产方式生产,经专门机构认定,许可使用绿色食品标志商标的无污染的安全、优质。营养类食品。是通过产前.产中、产后的全程技术标准和环境、产品一体化的跟踪监测,严格限制化学物质的使用,保障食品和环境的安全,促进可持续发展。所谓“特定的生产方式”是指在生产、加工过程中按照绿色食品的标准、禁用或限量使用化学农药、肥料、添加剂等物质,对产品实施全程质量控制,依法对产品实行标志管理。
迄今为止,我国绿色食品发展过程中存在很多问题,具体表现为:
(一)消费认识不足。消费者对绿色食品还不认识、不了解,使得绿色食品在我国蕴含着巨大消费潜力,未能形成现实意义上的有效需求。据一项调查显示,人们对“绿色食品”这个名词的认知度较高,但多数人对绿色食品缺乏进一步的了解。所以引导消费者充分认识、了解绿色食品及其对保护生态环境、促进人体健康等方面的作用是现阶段重要的工作,从而促使消费者自觉购买、使用绿色产品,把潜在需求变成有效需求。
(二)经济条件不成熟。由于在生产过程中限制或者禁止使用农药等人工合成物质,限制转基因等某些先进农业科技的应用,引起了产量的下降,加上认证、加工、储藏、检验、包装等各环节的特殊要求,绿色食品生产和管理的成本要高于普通产品,造成绿色食品定价较高。市场上,绿色食品比一般食品的价格高出几倍,甚至近10倍。这就使大多数消费者望而却步。
(三)产品结构不合理。近10年,绿色食品开发得到了快速发展。但相对于普通食品,绿色食品生产规模太小,绿色食品实物年产量还不到全国普通食品年产量的1%。即使发展较快的粮油、饮料、蔬菜类产品,所占的比例也很小。产品结构不尽合理,产品品种单调,无法满足人们日趋多样化的市场需求。据资料表明,2003年,在我国绿色食品产品结构中,粮油类产品占28%,蔬菜类占17%,饮料类占l5%,而消费者最为关心和市场需求较大的畜禽肉类产品、水海产品所占比例极小。较少数量的产品在结构不尽合理的情况下,无法形成独特的绿色食品市场。
(四)假冒伪劣层出不穷。任何企业和个人使用绿色食品商标标志,必须经注册人的许可。
但是,部分企业法律意识淡薄,绿色食品侵权行为和假冒绿色食品时有发生,影响了消费者对绿色食品的信赖。
二、开发绿色食品的策略
现今,我国绿色食品的发展状况并不良好,存在很多问题,所以,必须在以下方面加强:
(一)强化宣传,推动绿色食品消费潮流。研究发现,消费只有融入了保护环境、崇尚自然,才能促进人类社会可持续发展的先进消费理念,所以,要采取切实有效的措施,开展多层次的绿色食品宣传教育,引导绿色食品消费潮流,启动绿色食品消费市场。在宣传内容上,要宣传绿色食品无污染、安全、营养、优质的特性,强调绿色食品在保护农业生态环境、保障人类健康、促进农业和农村经济发展方面的重要意义。在营销对策上,要通过CIS设计来提高绿色食品的宣传效应,在理念识别(MI)、行为识别(BI)、视觉识别(VI)设计中贯之以绿色食品思想,辅之以环境保护行为,给人以强烈的视觉冲击,传播绿色文化,烘托出绿色食品消费氛围。通过普及绿色食品消费观念和知识,使消费者熟悉绿色食品的涵义、特性、标志、标识,转变人们的消费观念,使更多消费者认识绿色食品对保证身体健康、保护农业生态环境的重要意义,形成自觉的绿色食品消费需求。
(二)完善绿色食品科技含量。检查发现,绿色食品的科技含量决定了其附加值及价格,只有通过投入高科技,才能有高产出、高效益。所以,要加强同有关科研机构、高校、监督检测机构等合作和开发,逐步形成完善的绿色食品科研开发和生产应用相结合的开放性服务体系,为绿色食品事业发展提供强有力的科技推动。加强绿色食品人才体系建设,开展绿色食品知识和科技培训,进一步提高绿色食品专职管理队伍的业务素质。
10.绿色制造发展趋势 篇十
随着大功率激光烧结、激光同轴送粉、三维焊接(3D Welding)、均匀微滴喷射(UPS)以及其他激光净成型技术的完善,直接快速模具制造技术将逐渐成为主流.与铸造技术相结合制造金属零件和模具的方法有许多优点,具有很强的`生命力
作 者:颜永年 张人佶 林峰 作者单位:清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室 刊 名:航空制造技术 ISTIC英文刊名:AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年,卷(期):2007 “”(5) 分类号: 关键词:
11.绿色制造技术模式发展的必然性 篇十一
关键词:绿色制造技术; 全球化市场; 可持续发展
中图分类号:F426.82 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)01-145-001
制造业是人类社会经济发展的支柱产业,和社会的进步与发展有着必然的联系。可以说一个国家的制造业发达,它的经济必然强大。但制造业在将制造能源转化成产品及使用和废弃后的处理过程中,会给生态环境带来不同程度的污染。对于制造业而言,可持续发展的基础是如何解决减少资源的消耗或尽可能少的产生环境污染。
一、绿色制造技术模式对生态建设的价值取向
传统的制造技术在推动经济迅速发展和繁荣的同时,造就了生态的破坏和环境的污染,损坏了人类持续性生存和发展的能力。当我们不得不深刻反思人与自然关系,合理解决可持续发展的资源、环境等问题时,便产生了绿色制造技术这一模式的新理念。
绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低。
在企业生产系统中追求的是经济、生态、社会的综合效益,在绿色制造模式下主张以生态可持续性为基础,追求自然生态环境承载能力下的经济,方可持续发展,否则企业不可能生存下去。可见绿色制造技术是生态建设的重要途径,符合可持续发展要求,体现了生态建设的价值取向。
二、绿色制造技术模式的形成
绿色制造技术模式是对生态环境、能源最好的保护和利用,使其利用率最高,消耗最低。其必须兼顾经济效益、生态效益和社会效益,企业绿色制造技术的实施需要政策法律的激励、引导和保障,政府应建立完善的绿色制造技术政策和法律法规。
从发达国家的经验表明,生态环境的解决必须依靠社会和各行各业广泛的参与和投入,“为环境而设计”、“环境友好产业和产品”、“绿色制造”、“绿色化学”、“绿色汽车”、“绿色冰箱”等等,都是近年来先进工业国家卓有成效的实践成果。可见绿色制造技术已成为制造业未来重要发展方向。
绿色制造技术模式的主要目标和研究内容
1.绿色产品设计评价系统模型的建立
提出绿色设计理论和方法,建立绿色产品设计指标评价体系,建立绿色产品设计数据库,并与其他设计工具(如CAD、CAM、CAPP等)集成,形成集成的设计环境。
2.绿色产品清洁生产技术
主要从减少生产过程中能量和原材料的消耗,生产过程中的污染及产品的包装材料、包装形式及产品储存、运输等方面都要考虑环境影响的因素。
3.产品可拆卸和回收技术
提出产品可卸性评价方法和可卸性评价指标体系,进行可拆卸结构模块划分和接口技术研究。提出可回收零件及材料识别与分类系统,并开展零件再使用技术研究。
4.机电产品噪声控制技术
包括声源识别、噪声与声场测量以及动态测试、分析与显示技术;机器结构振动和振动控制技术;低噪声优化设计技术;低噪声结构和材料;新型减振降噪技术。
5.面向环境、面向能源、面向材料的绿色制造技术
研究环境保护要求的相关技术;能源消耗优化技术、能源控制过程优化技术;研究材料无毒、无害化技术,优先选用可再生材料,回收材料、可降解材料等。
6.与企业结合选择若干典型产品(如汽车、冰箱)提供可回收、可拆卸成套技术,并与企业结合,建立示范点。
三、绿色制造技术模式是制造技术发展的必然趋势
人类社会的发展必将走向与自然界的和谐。制造必须充分保护自然环境,保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。制造模式必然走“绿色”之路,这是绿色制造技术模式发展的必然趋势。
ISO14000系列标准的陆续出台,为绿色制造技术模式的全球化和应用奠定了基础,但许多标准还有待于研究和制定。
当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的重点,列入世界议事日程,许多国家对进口产品进行“绿色性确定”,要有“绿色标志”,甚至于有些国家以保护本国环境为由,制定苛刻的产品环境指标来限制国际产品进入本国市场,即设置“绿色贸易壁垒”。由此可以说,制造业必然会改变传统制造模式,推行绿色制造技术模式,发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库等技术基础,用法律、法规规范企业行为,不推行绿色制造技术模式和不生产绿色产品的企业将会在市场竞争中被淘汰。
由于绿色技术制作模式能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理的利用资源,是人类社会可持续发展的主要因素,其将为我国企业提高产品绿色性提供技术手段,从而为我国企业消除国际贸易壁垒,进入国际市场提供有力支撑。可见我国的企业发展绿色制造技术势在必行。
参考文献:
12.绿色制造——可持续发展之路 篇十二
环境问题是当今全球人类面临的一个重要问题。特别是20世纪80年代以来, 环境问题正逐渐成为人类社会中的重大问题, 环境污染与生态破坏日益普遍, 并不断恶化, 甚至已经威胁到了人类的生存。比如2007年5月, 我国南方的“蓝藻事件”, 太湖的污染备受关注。在此次水危机中, 数百万无锡市民无法正常饮用自来水。
传统制造业是将可用资源通过制造过程转化成可供人们使用和利用的工业用品或生活消费品的产业。长期以来, 人们追求的目标是降低成本、提高产量或获取最大的利益, 很少考虑生产活动对自然环境产生的影响和破坏作用。生产者把原材料制造成产品, 产品使用后报废弃入环境;在工业生产过程和产品的使用过程中, 向环境排放大量的废气、废水和废渣等, 这些物质是主要的环境污染物。
环境己经日益成为社会经济发展的一个关键因素, 各国政府为企业制定了越来越严格的环保法规, 消费者也表现出对环境管理的极大关注。有鉴于此, 如何使制造业减少资源消耗和尽可能少地产生环境污染是21世纪制造业面临的重大问题。进入20世纪90年代以来, 世界各国普遍采用了“绿色”战略, 即在产品生命周期全过程中, 采用绿色技术, 其中包括绿色设计、绿色工艺、绿色包装、选用绿色材料等。
为此21世纪的制造业实施绿色制造技术, 贯彻可持续发展战略已势在必行。
2 绿色制造的概念
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式, 其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中, 对环境的负面影响最小, 资源效率最高, 并使企业经济效益和社会效益协调优化[1]。
目前绿色制造的研究思路主要集中在: (1) 从产品寿命周期的角度出发, 考虑制造全过程的技术和管理; (2) 从制造模式的角度来看待绿色制造; (3) 从环境和资源的角度来看待制造[2]。
由此看出, 绿色制造具有广义的内涵。它首先有1个实现目标, 即保护环境和最有效地利用有限的资源。还包括2个层次的全过程控制, 一是集体的制造过程, 即物料转化过程中, 充分利用资源, 减少环境污染, 实现具体绿色制造的过程;另一是指在构思、设计、制造、装配、运输、销售、售后服务及产品报废后回收的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[3]。
绿色制造的产物是绿色产品, 绿色产品是在其生命周期全程中, 符合特定的环境保护要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率最高, 能源消耗最低的产品。即绿色产品应有利于保护生态环境, 不产生环境污染或使污染最小化, 同时有利于节约资源和能源, 且这一特点应贯穿于产品生命周期全程。
3 实施绿色制造的措施
3.1 加紧绿色制造关键技术的研究
3.1.1 绿色材料的研究:
合理选择绿色材料是实现绿色制造的前提和关键因素之一。绿色制造原材料的选择要求材料要在满足一般功能的前提下, 具有良好的环境兼容性, 即人们要尽量选用无毒、低能耗、少污染材料, 选用可再生材料及可回收材料, 以提高资源利用率和减少对环境的影响。
3.1.2 绿色设计的研究:
绿色设计是指在产品全部生命周期内, 着重考虑产品节能性、可拆卸性、长寿命、可回收性、可维护性、可重复利用性等环境属性。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[4]。绿色设计是从可持续发展的高度审视产品的整个生命周期, 强调在产品开发阶段按照全生命周期的观点进行系统性的分析与评价, 消除潜在的、对环境的负面影响, 力求形成“从摇篮到再现”的过程。
3.1.3 绿色制造工艺的研究:
绿色制造工艺就是尽量采用原材料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方法。
机械加工中的绿色制造工艺[5、6、7]:
3.1.3. 1 少无切削工艺:
利用精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术, 从接近零件形状向精密成形、仿形发展, 用自由成形制造代替切削加工, 这样节约了传统毛坯制造时的能耗、物耗, 也节约了大量的原材料, 同时也缩短了生产周期。
3.1.3. 2 干式切削工艺:
干式切削就是在加工过程中不使用冷却润滑油的加工方法。这样可以消除加工时切削液带来的大量的污染问题, 获得洁净无污染的切屑, 节省了大量的切削液, 同时也省去了处理切削液造成污染的大量费用。
3.1.3. 3 先进的制造技术:
采用先进的现代制造技术, 是实现绿色制造的有效途径。如精益生产 (LP) 、敏捷制造 (AM) 、虚拟制造 (VM) 和数字制造 (DM) 等。
3.1.3. 4 噪声的消减和控制[8、9]:
机械制造车间特别是锻压车间, 生产过程中产生强烈的噪声是环境污染的一个大问题, 因此必须对噪声加以控制和消减。技术措施有:做好飞轮等回转体的动平衡;在轴承和轴承座之间加弹性衬套;采用热模锻压力机, 淘汰蒸汽锤锻压力机;在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩;采用具有油减震器的无冲击模架等等。
3.1.4 绿色包装的研究:
绿色包装是指采用对环境和人体无污染, 可回收重用或可再生的包装材料及其制品的包装。首先必须尽可能简化产品包装, 避免过度包装;使包装可以多次重复使用或便于回收。且不会产生二次污染。在重视环境保护的世界氛围里, 绿色包装在销售中的作用也越来越重要。
绿色包装技术就是从环境保护的角度优化产品包装方案, 使得资源消耗和废弃物产生最少。绿色包装技术主要研究包装材料选择、改进包装结构和包装废弃物回收处理三个方面。
3.1.5 产品使用及其用后处置的研究:
主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中的能源浪费及环境污染。面向节省能源的设计有利于减少产品使用中的能源浪费及环境污染。德国联邦环境署研究表明德国家庭和办公室消耗的电力, 至少有11%是被处于待机方式的设备消耗掉。美国能源部估计, 美国每年要为待机的电视机和录像机支付约10亿美元的电费。待机功耗已经引起了社会的广泛重视。因此在产品的设计阶段, 对其使用造成的能源消耗问题应给予足够的重视。目前对家电类产品的待机功耗问题, 人们已研究了新型开关电源和“绿色芯片”, 它们以绿色设计为目标, 可以使许多电源在转入闲置待机方式时功耗大大减少[10]。
3.2 提高公众和企业的环境意识
环境意识非常重要。但环境意识必须靠后天的培养与教育, 这是一个长期和复杂的教育过程。环境教育应延续终生, 而且环境教育应该由学校、社会和政府一起来抓, 应该把环境科学知识教育和现实工作、生活实际结合起来抓;还要提高公众的文化教育程度, 事实证明, 各国人民环境意识水平的高低与其受文化教育水平的高低是相适应的;舆论宣传与集体行动也是提高公众和企业环境意识的有效对策。只有公众和企业的环境意识提高了, 环境保护成为人们的共识, 绿色制造才可能成为制造业主动的自觉行为[11]。
一项调查结果显示:瑞典85%的消费者愿意为环境的清洁而支付较高价格;加拿大80%的消费者愿多付10%的价格购买对环境有益的产品;40%的欧洲消费者喜欢购买环境标志产品而放弃传统产品;综合北京、武汉、成都、广州四地绿色消费调查结果, 我国愿意为环境改善而支付高价格的消费者略低于8%。
3.3 政府立法并加大执法力度
政府应该制定完善的法律法规, 并制定相关的经济政策, 使实施绿色制造的企业, 不仅能取得环境保护的社会效益, 也能得到由此带来的经济效益。同时也要成立相关的环保部门, 做到有法必依、执法必严、违法必究。
环境立法问题正在受到各国政府的重视, 许多有关环境污染和资源消耗的法律法规也相继出台。
2005年2月16日, 《京都议定书》正式生效, 这是旨在抑制全球气候变暖而要求减少温室气体排放的国际公约, 是第一个环境保护方面的国际法。
2 0 0 0年德国颁布了《可再生能源法》, 要求每个消费者必须使用一定比例的绿色能源, 如太阳能、风能等丰富且可再生的能源, 从而创造了可再生能源的大市场。
环境保护也是我国的一项基本国策, 并于1989年颁布了《中华人民共和国环境保护法》, 它是我国环境保护的基本法律, 其它相关法律都是在它的指导下制定的, 这标志着我国环境保护工作开始走上法制的轨道。
在这个方面, 我们要向发达国家学习。发达国家重视环境问题, 主要还是因为它们的环境意识强。环境意识强又主要得益于环保组织的极力推动和政府的强制性立法。环境污染的一个重要特点是排污具有很强的负外部性, 即排污对社会造成的损失不是由排污者一个人承担的, 而是由全体社会成员承担的。这样, 对排污者来说, 排污就是一个便宜的举措, 如果完全由市场来决定, 社会就会出现过量的污染。政府的强制性立法就是要把社会成本内化为排污者的个人成本, 让他们为排污支付高昂的罚款, 从而促使它们停止排污。
中国是世界工厂, 中国产品在全球无所不在。长期而言, 中国产品要面对的巨大压力, 来自于国外不断升高的环保和劳工标准要求。就环保而论, 国外消费者既关心中国产品本身的环保品质, 也关心中国产品生产过程中对环境的影响。中国生产对环境的影响看似与国外消费者无关, 但正如“爱屋及乌”的道理一样, 消费者关心产品的生产过程是一件自然的事情, 更何况对环境的破坏最终会影响地球上的每一个人。
国内学者和企业界人士更愿意把国外的环保压力看作是对中国出口产品施加压力的一种无形贸易壁垒。这或许有道理。但是, 更高的环保标准也是中国企业技术创新的动力, 采用更高的环保标准也有利于企业拓展市场。在国外的普遍压力之下, 那些先行一步达到更高环保标准的企业可以获得更大的市场份额, 从而也获得更多的利润。
北京大学中国经济研究中心教授姚洋对全国12个城市一千二百多家企业的调查证实了这一点。在这些企业中, 约一半要面对客户的环保要求。按理, 它们因此要付出更高的成本, 但实际上, 它们的人均销售收入和销售利润率都高于不用面对客户环保或劳工标准要求的企业。它们的人均销售收入是4.73万元, 销售利润率是2.9%, 而无客户要求的企业的这两个指标分别是4.56万元和1.1%。利润率方面的差距大于销售收入方面的差距, 说明有客户压力的企业不仅得到了更大的市场份额, 而且还进行了产品的升级, 提高了产品赢利能力[12]。
4 结语
环境污染问题正日益危及着人类的生存, 必须加强绿色制造应用技术的研究, 这是实施绿色制造的技术保证;还要提高公众和企业的环境意识, 建设一个人人爱护环境、保护环境的浓厚氛围和文化, 政府要加强立法, 制定环境方面的法律法规并确保法律法规的贯彻执行。而制造业也要争取实现资源的综合利用、环境保护与效益的双赢。总之, 绿色制造是人类可持续发展战略在制造业中的体现, 实施绿色制造是现代制造业的必经之路。
摘要:绿色制造是综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式, 是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。本文在分析传统制造业对环境造成严重污染问题的基础上, 试着提出了实施绿色制造的几条措施:首先要加强绿色制造关键技术的研究, 这是实施绿色制造的技术保证;第二要提高公众和企业的环境意识;第三政府要加强立法, 制定环境方面的法律法规。
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