機(jī)械制造中低碳制造理論及技術(shù)

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摘要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會逐漸進(jìn)入到低碳時代，各領(lǐng)域制造行業(yè)都開始重視低碳理論，特別是機(jī)械制造行業(yè)。闡述了機(jī)械制造中低碳技術(shù)的理論，并基于此分析實(shí)際中應(yīng)用低碳制造技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；低碳；制造理論；技術(shù)

引言

由于社會快速發(fā)展，以往為了發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)，大量開采資源和能源，導(dǎo)致嚴(yán)重破壞能源資源，出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞等問題，現(xiàn)階段已經(jīng)具備比較先進(jìn)的低碳理論，為了健康持續(xù)發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)，需要不斷研究低碳理論和技術(shù)。

1低碳制造理論的基本概述

1.1低碳制造理論技術(shù)內(nèi)涵

從本質(zhì)上來說，低碳制造技術(shù)就是以最大化利用資源以及最小消耗能源為依據(jù)的現(xiàn)代制造方式，可以進(jìn)行低碳生產(chǎn)，并且保證能夠達(dá)到相互統(tǒng)一保護(hù)生態(tài)環(huán)境和機(jī)械生產(chǎn)的作用，實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了滿足以上目標(biāo)需要在每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都采取有效的措施，尤其是生產(chǎn)制造、物流運(yùn)輸、機(jī)械生產(chǎn)以及資源利用等階段，以便于能夠達(dá)到增加節(jié)能減排作用，提高資源利用率。在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)中逐漸發(fā)展形成低碳機(jī)械制造技術(shù)，此外還可以有機(jī)結(jié)合制造技術(shù)、環(huán)保觀念、降耗技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等，建立低碳制造技術(shù)，從機(jī)械制造方面來說，低碳制造技術(shù)具備一定作用，能夠在一定程度上優(yōu)化和改進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)。經(jīng)過不斷發(fā)展和進(jìn)步，已經(jīng)具備先進(jìn)的低碳制造技術(shù)，存在更加豐富的內(nèi)涵，現(xiàn)階段，主要包括以下幾方面低碳制造技術(shù)。

1）應(yīng)用清潔能源技術(shù)。

目前，應(yīng)用清潔能源技術(shù)主要有潮汐發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)技術(shù)、水能技術(shù)、沼氣能技術(shù)、太陽能技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)等，合理利用上述技術(shù)，不但可以降低消耗傳統(tǒng)煤炭、石油能源的產(chǎn)量，還能夠有效降低排放污染的含量，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的[1]。

2）低碳設(shè)計(jì)制造技術(shù)。

低碳設(shè)計(jì)制造技術(shù)主要基礎(chǔ)就是生產(chǎn)流程、制作設(shè)計(jì)方法、模型設(shè)計(jì)等，能夠涉及很多領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，主要包括以下幾方面低碳制造技術(shù)，低碳制造設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、低碳制造設(shè)計(jì)優(yōu)化模型、低碳制造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、低碳制造設(shè)計(jì)評價基礎(chǔ)與流程、低碳制造設(shè)計(jì)方法和原則。

3）低碳制造技術(shù)。

對發(fā)展低碳戰(zhàn)略方面來說，最關(guān)鍵的就是制造技術(shù)，低碳制造技術(shù)是面對實(shí)際機(jī)械生產(chǎn)的。在現(xiàn)階段低碳制造技術(shù)主要有制造過程低碳技術(shù)、制造工藝低碳化、車間低碳技術(shù)優(yōu)化等，實(shí)際應(yīng)用低碳制造技術(shù)主要就是處理廢棄物、循環(huán)利用廢棄物，處理報廢品、廢棄以及油污[2]。

1.2低碳機(jī)械制造體系

低碳機(jī)械制造能夠被當(dāng)做在生產(chǎn)過程和系統(tǒng)資源，釋放二氧化碳的濃度比較低。現(xiàn)階段，使用產(chǎn)品、物流運(yùn)輸、資源利用、生產(chǎn)制造等方面應(yīng)用低碳機(jī)械制造技術(shù)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，依據(jù)相關(guān)方式來提高利用資源的效率，在生產(chǎn)制造、物流運(yùn)輸進(jìn)行節(jié)能減排，從而達(dá)到機(jī)械制造目標(biāo)。低碳機(jī)械制造體系包括原材料的開發(fā)、生產(chǎn)過程低碳能源和低碳化、低碳設(shè)計(jì)技術(shù)等三方面構(gòu)成。其中由生態(tài)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)以及輕量化設(shè)計(jì)構(gòu)成低碳產(chǎn)品，低碳生產(chǎn)過程由生產(chǎn)管理、加工工藝、加工設(shè)備構(gòu)成，原材料和低碳能源包括能源和原材料[3]。

2機(jī)械制造中低碳制造技術(shù)的應(yīng)用

2.1輕量化設(shè)計(jì)

輕量化設(shè)計(jì)基本原則實(shí)際上就是在具備一定產(chǎn)品使用性能基礎(chǔ)上，保證降低產(chǎn)品重量。輕量化設(shè)計(jì)是集性能、成本、配套設(shè)備、總量的一種綜合設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，輕量化設(shè)計(jì)主要就是能夠降低產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程中材料的消耗，以便于整體增加利用能源的效率，達(dá)到有效控制產(chǎn)品碳排放量的目的。輕量化設(shè)計(jì)在物流運(yùn)輸工程中降低污染排放以及能源消耗，例如，運(yùn)輸車尾氣。德國奧迪公司首先合理應(yīng)用鋼的強(qiáng)度和鋁的輕質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠降低車身重量，達(dá)到降低設(shè)計(jì)制造的能源消耗，起到保護(hù)環(huán)境的目的[4]

2.2模塊化設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)基本原則實(shí)際上就是依據(jù)不同需求來優(yōu)化組合功能模塊。模塊化設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品屬于實(shí)用的、前沿的一種設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品方式，現(xiàn)階段，由于不斷發(fā)展綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)在航空航天、機(jī)械、軍事、電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用低碳制造技術(shù)。模塊化設(shè)計(jì)核心實(shí)際上就是依據(jù)不同系統(tǒng)功能把系統(tǒng)分為不同步模塊，然后優(yōu)化設(shè)計(jì)組合不同需求模塊，形成不同的產(chǎn)品。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時候會出現(xiàn)一定非功能單元。實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)的時候如果利用相同標(biāo)準(zhǔn)來衡量非功能單元，會在一定程度上浪費(fèi)能源和資源，極大程度影響產(chǎn)品使用功能。以此衡量優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的時候應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)能夠保證在正常產(chǎn)品功能前提下，盡可能降低資源浪費(fèi)和能源浪費(fèi)。模塊化劃分機(jī)械產(chǎn)品，利用功能模塊來制造機(jī)械產(chǎn)品，達(dá)到降低成本的目的，以便于及時改變低碳制造技術(shù)問題[5]。

2.3生態(tài)化設(shè)計(jì)

生態(tài)化設(shè)計(jì)基本原則實(shí)際上就是設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)品時，應(yīng)該充分分析資源循環(huán)再利用和環(huán)境影響的相關(guān)問題?，F(xiàn)階段，國內(nèi)不斷發(fā)展綠色生態(tài)文明，已經(jīng)廣泛應(yīng)用生態(tài)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時候，不可以僅僅考慮片面利益，也應(yīng)該分析環(huán)境影響。在選擇設(shè)計(jì)原材料的時候，應(yīng)該充分了解、使用綠色環(huán)保、可降解、可再生的材料。此外，也要增加利用效率和降低環(huán)境污染。生態(tài)設(shè)計(jì)中應(yīng)該包括廢物利用和回收，盡可能重新制造能夠被翻新、降解的產(chǎn)品。生態(tài)化設(shè)計(jì)可以降低產(chǎn)品報廢、生產(chǎn)以后環(huán)境污染問題，具備一定應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]劉獻(xiàn)禮,陳濤.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報,2011,16(1):1-8.

[2]陸明.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用[J].才智,2011(29):38.

[3]李大涌.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014(17):41.

[4]王琴,王天宇.機(jī)械制造中的低碳制造理論與技術(shù)[J].農(nóng)家科技（下旬刊）,2014(11):228.

[5]李紅.機(jī)械制造中的低碳制造理論及其技術(shù)的應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2015,5(26):5118.

作者：于政伯 單位：長春工業(yè)大學(xué)