绿色制造的技术发展主要集中在以下几个方面。
(1)绿色设计技术
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。
(2)绿色材料选择技术
绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂问题。一是绿色材料尚无明确界限,实际中选用很难处理。二是选用材料,不能仅考虑其绿色性,还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求,这些更增添了面向环境的产品材料选择的复杂性。美国卡奈基梅龙大学Rosy提出了基于成本分析的绿色产品材料选择方法,它将环境因素融入材料的选择过程中,要求在满足工程(包括功能、几何、材料特性等方面的要求)和环境等需求的基础上,使零件的成本最低。
(3)绿色工艺规划技术(www.xing528.com)
大量的研究和实践表明,产品制造过程的工艺方案不一样,物料和能源的消耗将不一样,对环境的影响也不一样。绿色工艺规划就是要根据制造系统的实际,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。Berkeley大学的Sheng.P等提出了一种环境友好性的零件工艺规划方法,这种工艺规划方法分为两个层次:①基于单个特征的微规划,包括环境性微规划和制造微规划;②基于零件的宏规划,包括环境性宏规划和制造宏规划。应用基于Internet的平台对从零件设计到生成工艺文件中的规划问题进行集成。在这种工艺规划方法中,对环境规划模块和传统的制造模块进行同等考虑,通过两者之间的平衡协调,得出优化的加工参数。
(4)绿色包装技术
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“3RlD”(Reduce减量化、Reuse回收重用、Recycle循环再生和Degradable可降解)原则。我国包装行业到2010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。
(5)绿色处理技术
产品生命周期终结后,若不回收处理,将造成资源浪费并导致环境污染。目前的研究认为面向环境的产品回收处理是个系统工程,从产品设计开始就要充分考虑这个问题,并作系统分类处理。产品寿命终结后,可以有多种不同的处理方案,如再使用、再利用、废弃等。各种方案的处理成本和回收价值都不一样,需要对各种方案进行分析与评估,确定出最佳的回收处理方案,从而以最少的成本代价,获得最高的回收价值,即进行绿色产品回收处理方案设计。评价产品回收处理方案设计主要考察三方面:效益最大化、重新利用的零部件尽可能多、废弃部分尽可能少。
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