來(lái)源:中國工業(yè)報
“隨著(zhù)資源、能源、環(huán)境約束的加劇,對流程工業(yè)的資源循環(huán)和替代技術(shù),以及對裝備制造業(yè)的清潔生產(chǎn)等綠色制造關(guān)鍵技術(shù)的‘培育計劃’已經(jīng)上升為世界諸多國家的重要戰略。”5月30日,以“綠色制造,全球共識”為大會(huì )主題的2014年綠色制造國際論壇,在江蘇省張家港市成功舉辦,中國機械工程學(xué)會(huì )監事長(cháng)、“綠色聯(lián)盟”專(zhuān)家委員會(huì )主任宋天虎在做大會(huì )總結性發(fā)言時(shí)強調了綠色制造在全球制造業(yè)中的重要性。
據悉,這次綠色制造國際論壇邀請到十位國際綠色制造領(lǐng)域的專(zhuān)家,他們分別從理論到實(shí)踐,從學(xué)術(shù)研究到產(chǎn)業(yè)應用出發(fā),發(fā)言?xún)热萆婕皣H綠色制造業(yè)的宏觀(guān)發(fā)展脈絡(luò )和國內外先進(jìn)的綠色制造技術(shù)兩大類(lèi)。
宏 觀(guān):指明綠色制造發(fā)展方向
本次論壇首先從宏觀(guān)的角度剖析了機械制造業(yè)的歷史沿革、技術(shù)現狀,全面而系統地指明了綠色制造的發(fā)展方向。
英國劍橋大學(xué)埃文斯教授(Prof.SteveEvans)首先介紹了英國綠色制造業(yè)的概況。然后介紹了制造商們以綠色、精益、環(huán)保為主攻方向,通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程、優(yōu)化系統管理,成功實(shí)現節能減排的典型案例。最后強調指出,制造企業(yè)需要提高能源效率、增強國際化意識、積極參與全球合作,從根本上改變產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統,最終實(shí)現具有生態(tài)效益的可持續制造目標。
綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟李冬茹秘書(shū)長(cháng),以國內外鼓勵企業(yè)開(kāi)展綠色制造的政策支持和研究進(jìn)展為背景,重點(diǎn)介紹了中國綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟的概況。
作為中國40家機構協(xié)同創(chuàng )新的技術(shù)平臺,綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)盟已開(kāi)展了綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)調研、企業(yè)間的協(xié)同技術(shù)創(chuàng )新活動(dòng)、國內外綠色技術(shù)的交流研討,編制了汽車(chē)、家電等領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)圖。該聯(lián)盟有效地促進(jìn)了中國的節能減排以及綠色變革,進(jìn)而加快了中國綠色制造產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
英國利物浦大學(xué)韓國強教授(Prof.BernardHon)提出了一個(gè)廣義的制造業(yè)能源框架。他從制造層次、產(chǎn)品層次和車(chē)間層次,分析了與機床有關(guān)的能源消耗及其影響,并列舉英國優(yōu)秀的綠色制造實(shí)例,例如多條生產(chǎn)鏈協(xié)同,實(shí)現能源、資源的高效利用,闡述了英國目前在可持續制造領(lǐng)域的發(fā)展狀況和先進(jìn)技術(shù)。
機械科學(xué)研究總院?jiǎn)沃业赂痹洪L(cháng)的報告,從機械工業(yè)生產(chǎn)制造現存問(wèn)題入手,對比分析國內外機械裝備工業(yè)典型的綠色成形工藝及設備現狀,指出了未來(lái)的發(fā)展趨勢:一是面對單件、小批量產(chǎn)品的客戶(hù)化定制成為未來(lái)的主要供貨模式,成形制造技術(shù)向著(zhù)無(wú)?;?、快速化方向發(fā)展;二是為實(shí)現節能節材,進(jìn)一步減少加工余量,成形制造技術(shù)向精密化、復合化方向發(fā)展;三是為提高產(chǎn)品制造柔性化和產(chǎn)品質(zhì)量與效率,成形制造技術(shù)向數控化、智能化方向發(fā)展。
英國IP集團德勒左那博士(Dr.RobertTrezona)的報告,從綠色創(chuàng )新企業(yè)資金格局的角度,概括了創(chuàng )新企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、聚焦投資、股權融資等環(huán)節將會(huì )遇到的挑戰。并結合集團目前的案例,分享其經(jīng)驗和體會(huì ),為進(jìn)一步拓展綠色制造的市場(chǎng)帶來(lái)可借鑒的經(jīng)驗。
技 術(shù):前沿研發(fā)引領(lǐng)制造業(yè)發(fā)展
在談到綠色制造前沿技術(shù)研發(fā)進(jìn)展情況時(shí),烏克蘭國立技術(shù)大學(xué)科瓦連科教授(Prof.VolodymyrKovalenko)在報告中指出,烏克蘭國立技術(shù)大學(xué)與浙江工業(yè)大學(xué)合作,利用激光加工技術(shù)能在綠色制造中發(fā)揮高效、優(yōu)質(zhì)、低耗等獨特的優(yōu)勢,開(kāi)展了眾多研究,并取得了成果如下:一是自主研發(fā)出抗(水)汽蝕、抗高溫、抗腐蝕磨損三個(gè)系列的激光專(zhuān)用粉體材料;二是提出超音速激光沉積(SLD)以及電磁協(xié)同激光加工、激光組合增材制造(LCAM)等復合強化技術(shù)。與此同時(shí),他們還發(fā)揮各自技術(shù)優(yōu)勢,克服了激光單一熱源作用下的不足,解決了“硬而薄”以及“變形”等難題。除此之外,還研發(fā)了專(zhuān)用裝備,降低了制造成本,實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化。
北京神霧環(huán)境能源科技集團吳道洪董事長(cháng)在論壇上介紹了神霧集團從源頭上防控治理大氣霧霾,以蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)及直接還原煉鐵技術(shù)為核心,重點(diǎn)研發(fā)了八項節能減排技術(shù)及對其成功進(jìn)行推廣。這八項技術(shù)分別應用于煤化工、石油化工、火力發(fā)電、鋼鐵冶金、有色金屬等領(lǐng)域,提高了化石能源、礦產(chǎn)能源及可再生能源的燃燒效率,減少污染物排放,實(shí)現了清潔生產(chǎn)。
中國地質(zhì)大學(xué)程寒松教授認為,氫作為高能效、可再生的清潔綠色能源,具有很廣闊的應用范圍和發(fā)展前景。他通過(guò)多年大量實(shí)驗研究,發(fā)現乙基咔唑作為有機液態(tài)氫載體,能在常溫常壓液態(tài)下高效安全地儲存和運送氫氣。該技術(shù)可降低材料和設備的成本,如能應用于氫燃料汽車(chē),進(jìn)而帶動(dòng)工業(yè)和社會(huì )基礎設施建設,將會(huì )推動(dòng)當今能源結構的實(shí)質(zhì)性變革。
美國密歇根大學(xué)斯科洛斯教授(Prof.StevenSkerlos)首先介紹了滿(mǎn)足可持續發(fā)展的四個(gè)重要因素———經(jīng)濟、環(huán)境、社會(huì )、功能(體驗)。在此基礎上提出值得我們借鑒的兩個(gè)觀(guān)點(diǎn):一是歸因生命周期評估。該方法綜合了市場(chǎng)信息,以新設計和新政策為表現形式,對創(chuàng )新設計做出預測,并對產(chǎn)品的環(huán)境、社會(huì )等影響進(jìn)行評價(jià)。二是生產(chǎn)系統的優(yōu)化。例如,采用快速?lài)娚涞某R界二氧化碳混合物改善金屬加工時(shí)的潤滑和冷卻性能,從而減少了對人體和環(huán)境的損害。又如,選擇適當的加工方式,以滿(mǎn)足節能減排、降低成本的要求。
英國考文垂大學(xué)李衛東教授的報告綜合了信息與通信技術(shù)、計算機技術(shù)、加工技術(shù)。他從產(chǎn)品的全生命周期各階段入手,詳細介紹了通過(guò)協(xié)同設計、加工過(guò)程優(yōu)化、自適應快速成型、選擇性拆卸等技術(shù),在數字化智能化制造的同時(shí),有效地監控并優(yōu)化能源/碳的使用與排放,進(jìn)一步推動(dòng)可持續制造的創(chuàng )新發(fā)展。
結 論:綠色制造全球共識
宋天虎最后指出,綠色制造強調通過(guò)資源綜合利用和循環(huán)使用、短缺資源的代用以及節能降耗等措施實(shí)現資源的持續利用;同時(shí)減少廢料和污染物的生成及排放、提高生產(chǎn)和消費過(guò)程與環(huán)境的相容程度,最終實(shí)現經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的最優(yōu)化。機械產(chǎn)品全壽命周期的綠色化是未來(lái)機械工程技術(shù)發(fā)展的重要趨勢,其主要包括如下五個(gè)環(huán)節:
一是產(chǎn)品設計綠色化。為了適應節能減排的需求,應該建立面向生態(tài)化設計的數據庫和知識庫及相關(guān)技術(shù)規范和標準;為了適應對廢舊機電產(chǎn)品回收、再制造的要求,必須在設計階段就要考慮結構的易拆解、易回收、易修理。
二是工藝材料綠色化。用于制造過(guò)程的工藝材料綠色化發(fā)展很快,那些傳統的,給環(huán)境帶來(lái)污染,威脅人身健康的工藝材料將被逐步取代。
三是制造工藝綠色化。零件精確成形技術(shù)比起傳統的成形工藝,材料利用率可提高20%~40%,取消或大大減少了加工工時(shí),實(shí)現了節能、降耗的目標,是一種很有推廣應用前景的綠色制造工藝。此外,諸如粉末冶金等具有材料制備與零件成形一體化短流程特點(diǎn)的基礎制造工藝,也是值得關(guān)注與推廣的。
四是產(chǎn)品包裝綠色化。面向環(huán)境的產(chǎn)品包裝設計、包裝材料、包裝結構和包裝廢棄物回收處理,將成為包裝的主流發(fā)展趨勢。其目標是實(shí)現資源消耗和產(chǎn)生廢棄物最小化。
五是處理回收綠色化。以廢舊零部件為對象的再制造技術(shù)成功解決了這些零件的磨損、裂紋、疲勞、損傷等失效問(wèn)題,預期將在機械設備、醫療器械、家電產(chǎn)品、電子信息類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)域廣泛應用。
據悉,這次會(huì )議是由中國機械工程學(xué)會(huì )發(fā)起,聯(lián)合綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“綠色聯(lián)盟”)、英國機械工程師學(xué)會(huì )、美國機械工程師學(xué)會(huì )、香港安樂(lè )工程集團等共同主辦的。由來(lái)自中國、英國、美國、烏克蘭等十位專(zhuān)家圍繞主題做大會(huì )發(fā)言。論壇吸引了來(lái)自全國各企業(yè)、科研院所、大專(zhuān)院校的400余位科技工作者參加。