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绿色制造技术及其应用进展综述

王亚杰

（机电工程学院132080203015）

摘要：随着人类社会的可持续发展，绿色制造技术成为我国制造业中一项新的重要课题。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，其目标是使产品从设计、制造、包装、使用、报废处理、回收再生与复用的整个产品全生命周期中，对环境的负影响最小，资源利用率尽可能高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。本文阐述了国内外绿色制造技术研究的现状以及技术体系框架，并介绍了绿色制造技术在一些领域的应用情况。

关键字：绿色制造技术、环境负影响、全生命周期、“4R”、应用

0、引言：60年代以来，全球经济以前所未有的高速度持续发展。但由于忽略了环境污染，结果带来了全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、空气污染、水源污染、土地沙化等等恶果。与此同时，大量消费品因生命周期的缩短，造成废旧产品数量猛增。并且据统计，造成环境污染的排放物有70%以上来自制造业。要想从根本上彻底解决该环境污染问题，必须从源头上进行治理。具体到制造业，就是要求考虑产品整个生命周期对环境的影响，最大限度地利用原材料、能源，减少有害废物和固体、液体、气体的排放物，改进操作安全，减轻对环境的污染。专家学者普遍认为绿色制造(GreenManufacturing)是解决该问题的根本方法和途径，是21世纪制造业和可持续发展的必由之路。

1、绿色制造技术的相关概念及技术体系

绿色制造技术(GreenManufacturingTechnology简称GMT)，是指在产品的整个生命周期过程中持续地运用一体化、预防性的环境保护战略，以达到优化资源和能源的合理利用，并对环境产生的污染最小化，保护劳动者的安全和健康，并且向市场提供极具竞争力的绿色产品，从而最终实现经济、环境和人类社会的可持续发展。

制造业对环境的影响贯穿于产品生命周期的各个阶段。L.Alting提出将产品的生命周期划分为六个阶段:需求识别、设计开发、制造、运输、使用以及处置或回收。R.Zust等人进一步将产品的生命周期划分为四个阶段:产品开发（从概念设计到详细设计，设计过程中考虑产品整个生命周期的其它各个阶段）、产品制造(加工和装配)、产品使用及最后的产品处置(包括解体或拆卸、再使用、回收、开发、焚烧及掩埋)。

绿色制造技术的核心就是在节能环保的要求下完成对机械产品的研发以及生产，所体现出来的是一种可持续性，即在产品的生命周期过程中实现“4R”——减量化（reduce）、重用（reuse）、再生循环（recycle）、再制造（remanufacturing）。

简单来讲，绿色制造技术由绿色设计、绿色制造、绿色处理三部分组成，全面考虑产品的整个生命周期对环境的影响。

1.1绿色设计

绿色设计是在产品及其寿命的全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响和产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为一个重要的指导原则，充分考虑产品的性能、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负影响降到最低水平。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。

绿色设计又称为面向环境的设计DFE(DesignfortheEnvironment)。它是绿色消费运动和绿色市场兴起在产品设计领域中所涌现出来的新潮流。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R”即Reduce、Reuse、Recycle，不仅要减少物质和能源的消耗，减少有物质的排放，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。

设计阶段是产品生命周期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。搞好绿色设计，意味着从源头实现废弃物的最小化或污染预防，特别是几乎决定了产品设计之后的其他过程的走向，因此绿色设计是绿色制造技术的核心。

1.2绿色制造

绿色制造（greenmanufacturing）是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现在制作模式。以过去传统的制造技术为基础，使用当代的先进制造技术和新的材料，使得制造的产品质量高、成本低，对环境的污染小，其基本思想是实现制造业产品全生命周期资源消耗、环境污染以及人体安全健康危害的减量化和源头控制，并有利于资源循环利用。因此又被人称为环境意识制造。

基于生命周期，绿色制造可定义为:在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发制造及其活动对环境的影响，使产品在整个生命周期中对环境的负影响最小，资源利用率最高。

1.2.1绿色材料

绿色材料(GreenM