制造业已发展成为我国国民经济的重要组成部分，工业增加值占国内生产总值（GDP）的35.75%。我国已是世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1/2，与德国接近。2020年我国制造业的发展目标是进入世界制造强国行列，成为世界制造中心之一。
铸造、锻造、焊接、热处理、切削、表面工程是我国机械制造业的主体，是汽车、电力、石化、造船、机械等支柱产业发展的基础。据统计，全世界75%的钢材经塑性加工，45%的金属结构用焊接得以成形。汽车重量的65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法而成形。机械制造业为社会生产设备、机器的同时，消耗大量的能源、材料，也产生了大量的工业废液、废气、固体废弃物等污染。据统计，造成环境污染的排放物有70%以上来自制造业，每年约产生出55亿t无害废物和7亿t有害废物。
2011年美国发布的先进制造伙伴计划（Advanced Manufacturing Partnership）中，明确提出要提高制造业能源利用率等。2012年美国在重振制造业等工作部署中，关注数字化工厂进一步提高水、能源和材料的利用率。美国机械工程师学会在未来技术发展中提出开发新技术，以应对能源、环境、食品、住房、水资源、交通、安全和健康等挑战；创造全球性的可持续发展工程解决方案，满足全人类基本需要；促进全球合作和区域适用技术的开发等理念。
欧盟下一代生产制造系统中提出：绿色生态机床，从设计、制造、使用到废弃全过程处理；用户导向智能机床，更关注生活质量、工作条件、安全和健康；突破性的高效加工工艺，制造业竞争力，关注制造业对社会贡献率。欧盟下一代生产制造系统中绿色机床发展计划目标是机床的重量和体积减小50%以上，机床使用过程各种废弃物减少50%～60%，通过减轻移动部件质量，降低空运转功率等措施能耗减少30%～40%，报废机床材料利用率接近100%等。
从发展水平上与发达国家相比，我国绿色制造工艺和设备的发展水平与当前制造业尤其是装备制造业的目标要求还有非常大的差距。主要表现在以下几个方面。
（1）铸造行业能源和资源消耗大，尺寸精度低。我国是一个铸造大国，同时也是一个污染大国，提倡绿色铸造、清洁生产已成为铸造业当前最为紧迫的任务。铸造行业是我国装备制造业中耗能、污染的大户。目前大部分企业生产的铸件尺寸精度低于国际标准1～2个等级，废品率高出5%～10%，加工余量高出1～3个等级。铸造行业的能耗约占机械工业能耗的23%～62%，能源利用率仅为17%，综合能耗是发达国家的2倍。每生产1t合格铸铁件，需耗新砂1～1.5t，能耗为0.55～0.7t标准煤，而国外仅为0.3～0.4t标准煤；生产1t合格铸钢件的能耗为800～1000kg标准煤，国外为500～800kg标准煤。在我国每生产1t合格铸件，大约要排放废渣300kg，粉尘50kg，废气1000～2000m3，废砂1.3～1.5t。2008年铸件产量达到3200万t计算，消耗标准煤2400万t，排放废渣4800万t、粉尘70万～100万t、废气140亿～279亿m3、废砂2400万t，是发达国家的10倍。其对环境造成了很大污染。
（2）锻造行业能耗高，润滑剂污染严重。我国锻造行业单位产值的能耗为工业发达国家4倍，单位产值耗钢量为发达国家1.3～1.5倍。我国目前约有锻造厂14000余家，锻造、冲压等成形件约2500万t，锻压工艺年消耗润滑剂约40万t，这些润滑剂主要是由矿物油（或合成油、石墨等）、含硫/磷/氯有机物、亚硝酸盐等制成，在某些极限条件下，还会采用铅皂、阴丹士林、各种金属盐等重金属组分。这些产品使用性能虽然能实现，但普遍具有生态毒害性大、难降解等重大缺陷，直接损害产业工人的身体健康，并造成水体、土壤中有机烃和毒害物累积，化石资源消耗量大。(www.xing528.com)
（3）绿色焊接需求迫切，铅、汞、镉等有害金属危害健康。随着RoHS、ELV（关于汽车报废指令）欧盟环保指令的相继实施，限制使用铅、汞、镉及六价铬等物质的使用。汽车电子制造行业所面临的最为突出的共性问题是电子产品的极恶劣的工作环境与高可靠性之间的激烈冲突，这也是阻碍汽车电子制造行业发展的关键问题，而这些问题在汽车电子产品的无铅化制造中更为突出。由于国内的无铅化制造领域起步较晚，只是在部分家电领域开展过相关的研究并积累了一定的经验，但在汽车电子领域，无铅化制造研究才刚刚起步，只有深圳市航盛电子股份有限公司等大型的公司进行了初步探索，且仅停留在含铅元器件的替代、设备的替代等初级水平。
（4）热处理能耗高，环境污染严重。由于我国工艺技术落后，导致材料消耗大、能源消耗大、污染严重。特别是热加工工艺落后、专业化程度低，例如，热处理的年营业额只有美国的1/25，但是总能耗却比美国高出40%。热处理是能耗大户，我国90%以上热处理设备采用电加热，其电耗占制造企业电耗的20%～30%。热处理过程中不断产生的热辐射、废烟气、废水、粉尘和噪声对环境也造成严重污染。铸造件产量为3200万t，2008年我国钢材焊接件产量为58177.3万t，依照国际通用算法：焊接件为钢材总产量的50%～60%计，按低限50%计算则我国年焊接件总量为2.9亿t。我国锻件年产量：2008年我国生产锻件在543万t以上。则目前我国的机械加工行业热时效工件总量为3.2亿t。我国机械加工行业的工件如全部采用热时效工艺处理，每年要耗能为2645万t标准煤。
（5）冷加工生产效率低，切削液污染严重。以汽车制造为例，我国生产效率相当于日本的1/10、美国的1/5、德国的1/4，车、磨、铣、削速度分别为国外的1/3～1/2。对绿色切削加工工艺的应用研究较少，目前，美国、日本、德国等国采用干车削、干磨削、干镗削等都取得一定的成果。统计资料表明，在金属切削加工过程中，与切削液相关的费用占整个加工费用的15%～30%（含废油处理费等），而刀具费用仅占8%。在能耗方面，切削液占加工中心总能耗的50%左右。我国每年切削液排量超过200万t。切削液在制造、使用、处理和排放的各个时期均会对环境造成严重污染，如加工车间的油雾、烟雾、气氛、化学微粒和细菌等很容易引起呼吸道、皮肤及神经性疾病甚至致癌。在加工过程完成以后，采用清洗或高温蒸化处理工艺清除零件表面切削液附着物时还会产生所谓的“二次效应”污染，直接危害车间工人的身体健康。
（6）表面处理废弃物排放量大，严重污染环境。目前我国汽车涂装的单车耗能远远高于国外水平，有机溶剂挥发量至少在751000t以上；传统化学电镀行业每年排放4亿t含重金属废水、50000t固体废物和3000万m3酸性气体等大量污染物，同时消耗镍、铜等“贵”金属。以汽车轮毂镀膜为例，我国汽车铝轮毂年产能已过5000万件/年，出口2300万件/年以上，但是出口的汽车轮毂以电镀轮为主，环境污染严重。
国外装备工业通过技术上的持续创新，实现装备制造的节能、节材、减排、降耗。美国提出了2020年原材料消耗量减少15%、加工废屑减少90%，能耗减少75%，锻造成形模具寿命提高10倍。2006年7月1日，欧盟正式启用了WEEE、RoHS指令，规定投放欧洲市场的电子电气设备中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等6种有害物质含量不得超过规定限量。美国能源工业局公布了“2004年热处理路线图修订稿”，提出到2020年，能源消耗减少80%，周期缩短50%，生产成本降低75%，热处理生产污染为零的目标。
“十一五”期间，在科技部支撑计划支持下，以机械科学研究总院、北京航空航天大学、中国第一汽车集团公司等单位组成的产学研团队，已经开展了传统工艺绿色化研究，包括：开发微量润滑与气冷式准干切削加工方法、干冻磨削加工方法以及树脂砂铸型数控切削加工方法、开发无污染的硅磷复合改性水玻璃造型工艺、铸铁件在线孕育及喂丝球化工艺、基于干砂造型的消失模铸造工艺、无铅钎焊工艺技术、锻件非调质化技术、无害化三价铬电镀工艺以及绿色制造工艺材料等，建成了1个喂丝球化和在线随流孕育处理示范应用基地、1条年产铸钢件3000t的有机酯硬化硅磷复合改性水玻璃砂生产线、1个年产2000t的硅磷复合改性水玻璃生产车间、1条年产1500t消失模铸造中试生产线、1个干冻磨削技术应用中试基地、1条三价铬电镀技术示范生产线，并将研发成果进行了行业推广，目前相关成果已在数控装备、工程机械、钢铁冶金、航空航天、国防军工等重大领域和重大工程及我国机械、汽车及电子电路板等行业得到应用，取得良好的社会经济效益。
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