机械行业绿色化需求分析

目前美国在“精确成形工艺”的基础上进一步提出“无废弃物成形加工”，以减少生产制造中的废料、污染和能量消耗，并对环境有利。日本铸造工厂提出了3R的环境保护新概念，即：减少废弃物、重用及回用。美国提出通过推广先进技术，到2020年铸造行业的能耗降低20％的目标。

我国与发达国家的差距表现为能耗大、污染严重。制造业产品能耗和产值能耗约占全国一次能耗的63％。单位产品能耗平均高出国际先进水平20％～30％。单位产值产生的污染远远高出发达国家。与发达国家先进制造技术相比的差距主要表现在以下几个方面。

（1）产品零件制造精度低，毛坯加工余量大 全世界每年约有1亿t金属材料在机械加工过程中被切削掉，价值约2500亿美元。减少加工余量将使得能源消耗和材料消耗大幅度降低。在铸造行业中，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。造成我国铸造、锻造行业能耗高、污染严重的重要原因就是落后的生产工艺，一些先进的绿色制造工艺在整个行业中应用比例还很低。例如在全国22000多家铸造企业中，采用消失模铸造技术的铸造企业仅仅有100多家，而且在这些企业中，还有很多企业凭借经验进行生产，缺乏系统的工艺技术以及生产准则。

（2）制造工艺材料、能源消耗高 铸造行业的能耗约占机械工业能耗的23％～62％，消耗的能源主要是焦炭、煤、电、氧气、水等，目前我国铸造行业的能源利用率仅为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550～700kg标准煤，国外为300～400kg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。锻造行业的生产资源消耗大（能源、金属材料和水），同时对环境的污染很严重（如噪声、振动和固体废弃物），我国每吨锻件平均能耗约为1.4t标准煤，而日本每吨锻件平均能耗仅0.515t标准煤。生产的零件精度较低，材料资源的利用率太低，浪费严重，模锻、大型锻件的能耗要比国外高出1倍左右。

（3）工艺水平差，生产效率低 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、铣削速度分别比国外低2～3倍。绿色切削加工工艺应用研究少，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，但在我国还刚开始研究。虽然干式加工工艺本身还尚需全面论证，不过作为一种新型的加工工艺已经得到了世界各国的广泛注意和研究。(www.xing528.com)

（4）环境污染大，排放的废弃物量大 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。目前我国铸件的年产量为4000多万t，整个铸造业每年排放废渣420万t、粉尘70万t、废气140亿～279亿m³、废砂1810万～2090万t。我国每吨合格铸件的三废排放量为国外发达国家的10倍，并且国外工业发达国家的旧砂基本上是再生回用的。目前电镀与精饰行业面临的最大问题是六价铬污染。我国汽车涂装单车耗能远远高于国外水平，有机溶剂挥发量至少在75.1万t以上；传统化学电镀行业每年排放4亿t含重金属废水、5万t固体废物和3000万m³酸性气体等大量污染物。

同时，机械装备制造业又是为各行各业提供技术及装备的主要行业，其所生产的产品是否先进、高效、节能和环保，直接影响电力、冶金、石化等各个行业节能减排目标的实现。据统计：电动机、风机、水泵、变压器、电焊机、电炉等21类量大、面广机电产品的用电量就占全国用电量的70％；发电锅炉和工业锅炉分别占全国年耗煤量的1／3左右；内燃机则消耗着我国石油资源的60％左右。这些耗能严重的行业同样存在生产粗放的问题。目前，我国电动机及被拖动装置，如泵、风机等，平均效率比国外先进产品低2％～5％，电机系统运行效率比国外先进水平低10％～20％。

作为提供基础制造技术及设备的机械装备行业急需开展节能减排、绿色制造技术研究与推广，为制造业的可持续发展提供技术及设备支撑，使制造过程对环境影响最小、资源消耗最低，并使企业经济效益和社会效益协调发展。