绿色制造及其关键技术

l 绿色制造的概念

    制造业在将制造资源转变为产品的制造过程中，产品在其使用和废弃处理过程中，都会产生废弃物。由于制造业涉及范围广泛，因而其对环境造成的影响可想而知，如图l所示。可以说，制造业一方面是创造人类财富的支柱产业，另一方面又是环境污染的主要源头。

    20世纪80年代以来，随着全球性环境污染和生态破坏的日益严重。一些发达国家在经历了几十年的末端治理之后，重新审视了它们的环境保护历程，发现虽然在大气、水污染控制和有害废弃物处置方面取得了显著进展。但仍有许多环境问题令人困扰，如全球气候变暖、重金属和农药等污染物在环境介质间的转移等。人们逐渐认识到，仅仅依靠开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善是有限的，关心产品和生产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管理等措施来消除污染可能更为有效，于是提出了有关“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。而真正促使绿色制造走向市场，却是多种因素共同作用的结果，如图2所示。从当前社会积极实行可持续发展战略的氛围来看，绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。

2 绿色制造的关键技术

    从“大制造”的概念来讲，制造的全过程一般包括：产品设计、工艺规划、材料选择、生产制造、包装运输、使用和报废处理等阶段。如果在每个阶段都考虑到有关绿色的因素，就会产生相应的绿色制造技术。

2．1 绿色设计

    传统的产品设计，通常主要考虑的是产品的基本属性，如功能、质量、寿命、成本等，很少考虑环境属性。按这种方式生产出来的产品，在其使用寿命结束后，回收利用率低，资源浪费严重，毒性物质严重污染生态环境，形成一个“从摇篮到坟墓”的过程。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。从这一点来说，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。其与传统设计的主要区别如表1所示。绿色设计主要可以通过生命周期设计、并行设计、模块化设计等几种方法来实现。