绿色制造研究现状及未来发展策略
发布时间：2020-11-10 19:40
绿色制造是绿色科技创新与制造业转型发展深度融合而形成的新技术、新业态、新模式,正成为全球新一轮工业革命和科技竞争的重要新兴领域。在分析绿色制造广义内涵的基础上,从绿色制造创新模式、产品绿色评价、绿色设计、绿色制造工艺以及资源化与再制造等几个方面详细阐述了绿色制造包含的主要内容,并围绕国内外绿色制造发展战略、绿色制造创新机构、绿色制造标准体系及规范以及绿色制造企业实践等几个方面分析了绿色制造发展现状,最后给出了我国绿色制造未来发展建议策略。
【部分图文】：
美国制造工程师学会(SME)于1996年发布了绿色制造蓝皮书《Green Manufacturing》[4],最早明确给出绿色制造的内涵,即“绿色制造,又称清洁制造,其目标是使产品从设计、生产、运输到报废处理的全过程对环境的负面影响达到最小”。随后,1998年SME在国际互联网上发表了题为“绿色制造发展趋势”的报告[5],对绿色制造重要性和有关问题作了进一步的阐述。国内,刘飞等[6]于2000年就系统指出:“绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响小、资源利用率高、综合效益大,使得企业经济效益与社会效益得到协调优化”。近年来,随着科技发展和人们对绿色制造研究的深入,绿色制造的内涵不断丰富,主要有:①绿色制造是多领域、多学科的集成,涉及制造、环境、资源三大领域。②绿色制造中的“制造”是一个广义的制造概念,涉及产品全生命周期,是一个“大制造”概念,同计算机集成制造、敏捷制造等概念中的“制造”一样,绿色制造体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点,其生命周期示意图见图1。③围绕制造过程中的环境问题形成了许多与之相关的制造概念,如绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色使用、清洁生产和绿色回收等。④绿色制造涉及的范围非常广泛,包括机械、电子、食品、化工、军工等,几乎覆盖整个工业领域。⑤从制造系统工程的观点,绿色制造是一个充分考虑制造业资源和环境问题的复杂的系统工程问题。当前人类社会正在实施全球化的可持续发展战略,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 绿色制造主要内容
欧洲推行《欧盟地平线2020计划(Horizontal 2020)》,如图6所示,该计划将在卓越科学、工业领先和社会挑战研究领域分别投资244.41亿欧元、170.16亿欧元、296.79亿欧元,其中30.18亿欧元用于与绿色制造紧密相关的社会挑战研究领域中对于气候行动、环境、资源效率和稀有材料等的研究[23]。英国政府在《未来制造(The Future of Manufacturing)》报告[24]中预测:到2050年全球人口将从目前的70亿增加到90亿,对相应工业产品的需求量将翻一番,进而材料需求翻一番、能源需求翻三番。为应对未来环境、资源的挑战,英国政府将可持续制造(绿色制造)定义为下一代制造,并制定了2013—2050年的可持续制造发展路线图。德国政府在《资源效率生产计划(German Resource Efficiency Programme)》中提出“到2020年能源效率比1990年提高一倍,原材料效率比1994年提高一倍”,并将“资源效率(含环境影响)”列为工业4.0的八大关键领域之一[25]。“资源效率”指出未来德国工业目标,即使经济增长与资源利用脱钩,减少环境的负担,加强德国经济的可持续性和竞争力。(3)中国绿色制造战略。
国际轻量化设计研究主要包括轻量化材料的运用、结构轻量化设计与优化(图3a)、复合材料替代技术(图3b)、先进的净成形工艺等,涉及产品包括工业装备、家电产品、电器电子产品、汽车和飞机等。EMMELMANN等[16]通过激光直接进行飞机结构的仿形制造,同时分析加工区域的温度分布并给出合适的加工工艺参数,为飞机制造业确定了合适的激光立体成形工艺。(4)面向回收/拆卸/再制造的设计。
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本文编号：2878276
【部分图文】：
美国制造工程师学会(SME)于1996年发布了绿色制造蓝皮书《Green Manufacturing》[4],最早明确给出绿色制造的内涵,即“绿色制造,又称清洁制造,其目标是使产品从设计、生产、运输到报废处理的全过程对环境的负面影响达到最小”。随后,1998年SME在国际互联网上发表了题为“绿色制造发展趋势”的报告[5],对绿色制造重要性和有关问题作了进一步的阐述。国内,刘飞等[6]于2000年就系统指出:“绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响小、资源利用率高、综合效益大,使得企业经济效益与社会效益得到协调优化”。近年来,随着科技发展和人们对绿色制造研究的深入,绿色制造的内涵不断丰富,主要有:①绿色制造是多领域、多学科的集成,涉及制造、环境、资源三大领域。②绿色制造中的“制造”是一个广义的制造概念,涉及产品全生命周期,是一个“大制造”概念,同计算机集成制造、敏捷制造等概念中的“制造”一样,绿色制造体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点,其生命周期示意图见图1。③围绕制造过程中的环境问题形成了许多与之相关的制造概念,如绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色使用、清洁生产和绿色回收等。④绿色制造涉及的范围非常广泛,包括机械、电子、食品、化工、军工等,几乎覆盖整个工业领域。⑤从制造系统工程的观点,绿色制造是一个充分考虑制造业资源和环境问题的复杂的系统工程问题。当前人类社会正在实施全球化的可持续发展战略,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 绿色制造主要内容
欧洲推行《欧盟地平线2020计划(Horizontal 2020)》,如图6所示,该计划将在卓越科学、工业领先和社会挑战研究领域分别投资244.41亿欧元、170.16亿欧元、296.79亿欧元,其中30.18亿欧元用于与绿色制造紧密相关的社会挑战研究领域中对于气候行动、环境、资源效率和稀有材料等的研究[23]。英国政府在《未来制造(The Future of Manufacturing)》报告[24]中预测:到2050年全球人口将从目前的70亿增加到90亿,对相应工业产品的需求量将翻一番,进而材料需求翻一番、能源需求翻三番。为应对未来环境、资源的挑战,英国政府将可持续制造(绿色制造)定义为下一代制造,并制定了2013—2050年的可持续制造发展路线图。德国政府在《资源效率生产计划(German Resource Efficiency Programme)》中提出“到2020年能源效率比1990年提高一倍,原材料效率比1994年提高一倍”,并将“资源效率(含环境影响)”列为工业4.0的八大关键领域之一[25]。“资源效率”指出未来德国工业目标,即使经济增长与资源利用脱钩,减少环境的负担,加强德国经济的可持续性和竞争力。(3)中国绿色制造战略。
国际轻量化设计研究主要包括轻量化材料的运用、结构轻量化设计与优化(图3a)、复合材料替代技术(图3b)、先进的净成形工艺等,涉及产品包括工业装备、家电产品、电器电子产品、汽车和飞机等。EMMELMANN等[16]通过激光直接进行飞机结构的仿形制造,同时分析加工区域的温度分布并给出合适的加工工艺参数,为飞机制造业确定了合适的激光立体成形工艺。(4)面向回收/拆卸/再制造的设计。
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本文编号：2878276
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