绿色制造国内研究基础

国内一些高等院校和研究院所在国家科委、国家自然科学基金会和有关部门的支持下对绿色制造技术进行了广泛的研究探索。

机械科学研究院已完成了国家科委“九五”攻关项目－－清洁生产技术选择与数据库的建立、机械工业基金项目－－绿色设计技术发展趋势及对策研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研，在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技术发展体系，同时还进行了车辆的拆卸和回收技术的研究。正在开展国家自然科学基金项目“环境绿色技术评价体系的研究”。以环境保护绿色技术评价体系为研究载体，将ETV评价技术导入机械制造业的绿色设计、绿色制造，建立制造业的绿色概念、描述方法和ETV评价体系。

清华大学为创建绿色大学，已将绿色工程技术列为优先发展和支持项目，在美国“China Bridge”基金和国家自然科学基金会的支持下，已与美国“Texas Tech University”先进制造实验室建立了关于绿色设计技术研究的国际合作关系，对全生命周期建模等绿色设计理论和方法进行系统研究，取得一定进展。

上海交通大学针对汽车开展可回收性绿色设计技术的研究，与Ford公司合作，研究中国轿车的回收工程问题；与内贸部中国物资再生利用华东分公司合作，撰写了“探讨中国汽车销售、维修、二手车交易及回收利用一条龙管理模式的可行性报告”；与德国柏林工业大学IWF研究所建立了合作关系，在废弃工业品回收方面展开了研究工作。

合肥工业大学开展了机械产品可回收设计理论和关键技术及回收指标评价体系的研究。

重庆大学承担了国家自然科学基金和国家863/CIMS主题资助的关于绿色制造技术的研究项目，主要研究可持续发展CIMS（S－CIMS）的体系结构研究、清洁化生产系统和体系结构及实施策略、清洁化生产管理信息系统等。

华中科技大学、浙江大学、北京航空航天大学等高院校也开展了绿色制造技术研究。

国内已形成了一支从事绿色制造技术研究的专业队伍，为我国发展绿色制造技术奠定了基础。

国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。在一些发达国家，除政府采取一系列环境保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立，凡产品标有“绿色标志”图形的，表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求，对生态环境无害或危害极少，并利于资源的再生和回收，这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志（绿色标志）以来，其贸易额已增加20%。德国已有60种类型3500个产品授予环境标志，法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志，日本于1992年对产品实施环境标志，新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。已有20多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品”的发展，在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。国际经济专家分析认为，“绿色产品”比例大约为5－10%，再过10年，所有产品都将进入绿色设计家族，可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品。

当前，世界上掀起一股“绿色浪潮”，环境问题已经成为世界各国关注的热点，并列入世界议事日程，制造业将改变传统制造模式，推行绿色制造技术，发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知识库等基础技术，生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品，如绿色汽车、绿色冰箱等，并用法律、法规规范企业行为，随着人们环保意识的增强，那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业，将会在市场竞争中被淘汰，使发展绿色制造技术势在必行。

绿色制造全球化

绿色制造的研究和应用将愈来愈体现全球化的特征和趋势绿色制造的全球化特征体许多方面，

例如:

(1) 制造业对环境的影响往往是超越空间的，人类需要团结起来，保护我们共同拥有的地球。

(2)ISO14000系列标准的陆续出台为绿色制造的全球化研究和应用奠定了很好的基础，但一些标准尚需进一步完 善，许多标准还有待于研究和制定。

(3) 随着近年来全球化市场的形成，绿色产品的市场竞争将是全球化的。

(4) 近年来许多国家要求进口产品要进行绿色性认定，要有“绿色标志”。特别是有些国家以保护本国环境为 由，制定了极为苛刻的产品环境指标来限制国际产品进入本国市场，即设置“绿色贸易壁垒”。绿色制造将为我国 企业提高产品绿色性提供技术手段，从而为我国企业消除国际贸易壁垒进入国际市场提供有力的支撑。这也从另外 一个角度说明了全球化的特点。

绿色制造社会化

——绿色制造的社会支撑系统需要形成。绿色制造的研究和实施需要全社会的共同努力和参与，以建立绿色制造所必需的社会支撑系统。

绿色制造涉及的社会支撑系统首先是立法和行政规定问题。当前，这方面的法律和行政规定对绿色制造行为还不能形成有利的支持，对相反行为的惩罚力度不够。已愈来愈受到各个国家的重视。

其次，政府可制定经济政策，用市场经济的机制对绿色制造实施导向。例如：制定有效的资源价格政策，利用经济手段对不可再生资源和虽然是可再生资源但开采后会对环境产生影响的资源（如树木）严加控制，使得企业和人们不得不尽可能减少直接使用这类资源，转而寻求开发替代资源。又如：城市的汽车废气污染是一个十分严重的问题，政府可以对每辆汽车年检时，测定废气排放水平，收取高额的污染废气排放费。这样，废气排放量大的汽车自然没有销路，市场机制将迫使汽车制造厂生产绿色汽车。企业要真正有效地实施绿色制造，必须考虑产品寿命终结后的处理，这就可能导致企业、产品、用户三者之间的新型集成关系的形成。例如：有人就建议，需要回收处理的主要产品，如汽车、冰箱、空调、电视机等，用户只买了其使用权，而企业拥有其所有权，有责任进行产品报废后的回收处理。

无论是绿色制造涉及的立法和行政规定以及需要制定的经济政策，还是绿色制造所需要建立的企业、产品、用户三者之间新型的集成关系，均是十分复杂的问题，其中又包含大量的相关技术问题，均有待于深入研究，以形成绿色制造所需要的社会支撑系统。这些也是绿色制造今后研究内容的重要组成部分。

绿色制造集成化

——将更加注重系统技术和集成技术的研究

绿色制造涉及到产品生命周期全过程，涉及到企业生产经营活动的各个方面，因而是一个复杂的系统工程问题。因此要真正有效地实施绿色制造，必须从系统的角度和集成的角度来考虑和研究绿色制造中的有关问题。

当前，绿色制造的集成功能目标体系、产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造的问题领域集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究将成为绿色制造的重要研究内容。

绿色制造集成化的另一个方面是绿色制造的实施需要一个集成化的制造系统来进行。为此，文献[11]提出了绿色集成制造系统的概念，并建立了一种绿色集成制造系统的体系框架：该系统包括管理信息系统、绿色设计系统、制造过程系统、质量保证系统、物能资源系统、环境影响评估系统等6个功能分系统，计算机通讯网络系统和数据库/知识库系统等2个支持分系统以及与外部的联系。

绿色集成制造技术和绿色集成制造系统将可能成为今后绿色制造研究的热点。

绿色制造并行化

——绿色并行工程将可能成为绿色产品开发的有效模式

绿色设计今后仍将是绿色制造中的关键技术。绿色设计今后的一个重要趋势就是与并行工程的的结合，从而形成一种新的产品设计和开发模式绿色并行工程。

绿色并行工程又称为绿色并行设计，是现代绿色产品设计和开发的新模式。它是一个系统方法，以集成的、并行的方式设计产品及其生命周期全过程，力求使产品开发人员在设计一开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。

5、智能化——人工智能和智能制造技术将在绿色制造研究中发挥重要作用

绿色并行工程涉及一系列关键技术，包括绿色并行工程的协同组织模式、协同支撑平台、绿色设计的数据库和知识库、设计过程的评价技术和方法、绿色并行设计的决策支持系统等。许多技术有待于今后的深入研究。

绿色制造的决策目标体系是现有制造系统TQCS（即产品上市时间T、产品质量Q、产品成本C和为用户提供的服务S ）目标体系与环境影响E和资源消耗R的集成，即形成了 TQCSRE的决策目标体系。要优化这些目标，是一个难于用一般数学方法处理的十分复杂的多目标优化问题，需要用人工智能方法来支撑处理。另外，在绿色产品评估指标体系及评估专家系统，均需要人工智能和智能制造技术。

基于知识系统、模糊系统和神经网络等的人工智能技术将在绿色制造研究开发中起到重要作用。如：在制造过程中应用专家系统识别和量化产品设计、材料消耗和废弃物产生之间的关系；应用这些关系来比较产品的设计和制造对环境的影响；使用基于知识的原则来选择实用的材料等。

绿色制造产业化

——绿色制造的实施将导致一批新兴产业的形成

绿色制造将导致一批新兴产业的形成。除了大家已注意到的废弃物回收处理装备制造业和废弃物回收处理的服务产业外，另有两大类产业值得特别注意：

（1）绿色产品制造业

制造业不断研究、设计和开发各种绿色产品以取代传统的资源消耗和环境影响较大的产品，将使这方面的产业持续兴旺发展。

（2）实施绿色制造的软件产业

企业实施绿色制造，需要大量实施工具和软件产品，如绿色设计的支撑软件（计算机辅助绿色产品设计系统、绿色工艺规划系统、绿色制造的决策系统、产品生命周期评估系统、ISO14000国际认证的支撑系统等），将会推动一类新兴软件产业的形成。

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。

绿色制造模式是一个闭环系统，也是一种低熵的生产制造模式，即原料－工业生产－产品使用－报废－二次原料资源，从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产品环境属性，改变了原来末端处理的环境保护办法，对环境保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

绿色设计　绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计因素，使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。这要求设计人员必须具有良好的环境意识，既综合考虑了产品的TQCS（Time，Quality，Cost，Service）属性，还要注重产品的E（Environment）属性，即产品使用的绿色度。

产品制造过程的工艺方案不一样，物料和能源的消耗将不一样，对环境的影响也不一样。绿色工艺规划就是要根据制造系统的实际，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、噪声低、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。

绿色材料选择技术是一个很复杂的问题。绿色材料尚无明确界限，实际中选用很难处理。在选用材料的时候，不能要考虑其绿色性，还必须考虑产品的功能、质量、成本、噪声等多方面的要求。减少不可再生资源和短缺资源的使用量，尽量采用各种替代物质和技术。

绿色包装技术就是从环境保护的角度，优化产品包装方案，使得资源消耗和废弃物产生最少。这方面的研究很广泛，但大致可以分为包装材料、包装结构和包装废弃物回收处理3个方面。当今世界主要工业国要求包装应做到“3R1D”(Reduce减量化、Reuse回收重用、Re cycle循环再生和Degradable可降解)原则。我国包装行业“九五”至2010年发展的基本任务和目标中提出包装制品向绿色包装技术方向发展，实施绿色包装工程，并把绿色包装技术作为"九五"包装工业发展的重点，发展纸包装制品，开发各种代替塑料薄膜的防潮、保鲜的 纸包装制品，适当发展易回收利用的金属包装及高强度薄壁轻量玻璃包装，研究开发塑料的回收再生工艺和产品。

产品生命周期终结后，若不回收处理，将造成资源浪费并导致环境污染，研究认为面向环境的产品回收处理是个系统工程，从产品设计开始就要充分考虑这个问题，并作系统分类处理。产品寿命终结后，可以有多种不同的处理方案，如再使用、再利用、废弃等，各种方案的处理成本和回收价值都不一样，需要对各种方案进行分析与评估，确定出最佳的回收处理方案，从而以最少的成本代价，获得最高的回收价值。

尽量采用模块化、标准化的零部件，加强对噪声的动态测试、分析和控制，在国际环保标准ISO14000正式颁布和实施以后，它会成为衡量产品性能的一个重要因素，企业内部建立一套科学、合理的绿色管理体系势在必行。

北京工商管理大学教授梁小民曾经举过这样一个例子：你有一台普通机床价值10万元，后来你资本增加到100万元买了10台同样的机床，但你这种机床使用就不充分了，你的资本收益就递减了；技术发展使你在拥有100万元资本时，你拥有的就不是那种普通机床而是数控机床，效率提高了几百倍，这个时候资本收益就不是递减而是递增了。这就是技术进步在物质资本上的体现。遗留的问题是，当我们拥有了数控机床后，原来的普通车床怎么办？走进国内许多工厂，都可以看见许多闲置、废弃的设备堆在那里，绣迹斑斑。如何处理好这些设备，成了企业面临的一大难题，通过改造使它们重新发挥作用，做到资源最大化利用。很多大的生产厂家来说，来自机器的折旧费用仍占据了很大一部分成本。

绿色设计

（1）提出绿色设计理论和方法，建立绿色产品设计指标评价体系，提出绿色设计工具，并与其它设计工具（如CAD、CAE、CAPP等）集成，形成集成环境。

（2）与企业结合选择若干典型产品，建立产品绿色制造示范点。

（3）以汽车为对象，提供可回收、可拆卸成套技术，并与企业结合，建立示范点。

主要研究内容

（1）绿色产品设计评价系统模型的建立

①绿色产品设计理论和方法

从寿命周期角度对绿色产品的内涵进行全面系统的研究，提出绿色产品设计理论和方法。

②绿色产品的描述和建模技术

在绿色产品设计理论和方法的基础上，对绿色产品进行描述，建立绿色产品评价体系，在产品生命周期中，对所有与环境相关的过程输入输出进行量化和评价，并对产品生命周期中经济性和环境影响的关系进行综合评价，建立数学模型。

③绿色产品设计数据库

建立与绿色产品有关的材料、能源及空气、水、土、噪声排放的基础数据库，为绿色产品设计提供依据。

④典型产品绿色设计系统集成

针对具体产品，收集、整理面向环境设计的资料，形成指导设计的设计指南，建立绿色产品系统设计工具平台，并与其它设计工具（如CAD、CAE、CAPP等）集成，形成集成的设计环境。

（2）绿色产品清洁生产技术

①节省资源的生产技术

本项目主要从减少生产过程中消耗的能量、减少原材料的消耗和减少生产过程中的其他消耗三方面着手研究。

②面向环保的生产技术

主要研究减少生产过程中的污染，包括减少生产过程的废料、减少有毒有害物质（废水、废气、固体废弃物等）、降低噪声和振动等。

③产品包装技术

包装是产品生产过程中的最后一个环节，产品包装形式、包装材料、以及产品贮存、运输等方面都要考虑环境影响的因素。

（3）绿色产品回收利用技术

①产品可卸性技术

提出产品可卸性评价方法，提出产品可卸性评价指标体系，进行可拆卸结构模块划分和接口技术研究。

②产品可回收技术

提出可回收零件及材料识别与分类系统，并开展零件再使用技术研究，包括可回收零部件的修复、检测，使其符合产品设计要求，进行再使用（再使用包括同化再使用和异化再使用）技术、材料再利用技术的研究（包括同化再利用和异化再利用）。

（4）机电产品噪声控制技术

①声源识别、噪声与声场测量以及动态测试、分析与显示技术；

②机器结构声辐射计算方法与程序；

③机器结构振动和振动控制技术；

④低噪声优化设计技术；

⑤低噪声结构和材料；

⑥新型减振降噪技术

（5）面向环境、面向能源、面向材料的绿色制造技术

①面向环境的绿色制造技术

研究使产品在使用过程中能满足水、气、固体三种废弃物减量化、降低振动与噪声等环境保护要求的相关技术。

②面向能源的绿色制造技术

研究能源消耗优化技术、能源控制过程优化技术等以达到节约能源、减少污染的目的。

③面向材料的绿色制造技术

研究材料无毒、无害化技术，针对高分子材料，研究废旧高分子材料回收的绿色技术，高分子过滤材料－－功能膜材料，玻璃纤维毡增强热塑性复合材料等。对现有材料的环境性能改进技术等。

2017年7月22日，中国绿色制造联盟成立大会在北京举行，工业和信息化部副部长辛国斌出席大会并作重要讲话。 辛国斌强调，成立中国绿色制造联盟，有利于进一步促进绿色制造理念传播，加强政产学研用金等互动交流，增进绿色制造国际合作，推动绿色制造产业发展壮大。

绿色制造公共服务平台，围绕“标准—产品—工厂—企业—园区—供应链—消费”全体系进行架构设计，搭载了产融对接、案例展示、数据基础搭建等功能，是“绿色制造 互联网”融合模式。 绿色制造体系第三方评价机构利用绿色制造公共服务平台开展自我声明。 利用绿色制造公共服务平台定期公布列入绿色制造示范企业、园区的绿色制造水平指标及先进经验等信息。

纳米技术

所谓纳米技术是一种微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。当物质被“粉碎”到纳米级细小并制成的“纳米材料”，不仅光、电、热、磁性发生变化，而且具有辐射、吸收、吸附等许多新特性，可彻底改变的产业结构。由于纳米技术导致产品微型化，使所需资源减少，不仅可达到“低消耗、高效益”的可持续发展目的，而且其成本极为低廉，其互相撞击、摩擦产生的交变机械作用力将大为减小，噪声污染会得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂，既能在物体表面形成半永久性的固态膜，产生润滑作用，得以大大降低机器设备运转时噪声，又能延长它的使用寿命。纳米材料涂层能大大提高遮挡电磁波和紫外线的性能。

干式加工

干式加工的主要应用领域是机械加工行业，如切削、磨削等。干式加工顾名思义就是加工过程中不采用任何冷却液的加工方式。干式加工简化了工艺、减少成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。国外已有严格的法规限制某些切削液的使用，在美国、德国等工业发达国家均大力倡导采用干式切削工艺。采用干式切削加工铸铁材料已无问题，采用陶瓷和CBN刀具，在高速和大进给量加工时，使热量很快聚集到刀具前端，使其呈红热状态，当工件被加热到一定温度时，其屈服强度减小，可获得较高的金属切除率。寻求最合适的干式切削刀具、工件和机床及其参数的最佳配合方式是的重点方向。

热加工工艺模拟技术

热加工工艺模拟及优化设计技术是应用模拟仿真、试验测试等手段，在拟实的环境下模拟材料加工工艺过程，显示材料在加工过程中形状、尺寸、内部组织及缺陷的演变情况，预测其组织性能质量，达到优化工艺设计目的的一门崭新技术。采用工艺模拟技术将数值模拟、物理模拟和专家系统相结合，可以确定最佳工艺参数、优化工艺方案，预测加工过程中可能产生的缺陷和防止措施，从而能有效控制和保证加工工件的质量。

基于网络的敏捷制造

敏捷制造，简称AM，就是灵活、快捷的生产制造。它是将柔性生产技术、高技能劳动力与灵活的管理集成为一体，对迅速变化的(和不可预测的)市场需求和时机能够作出快速响应的生产管理体系。它的特点是：把企业与客户、供应商有机地联系成一个整体、提高产品研发速度，降低开发成本，延长产品寿命周期、打破成本与批量的直接关系形式，快速交结，最大限度地调动发挥人的积极性和创造性、虚拟制造技术和网络技术相结合，做到分散网络化制造。

近净成形技术和近无缺陷成形技术

近净成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件的成形技术。近净成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等，它正从接近零件形状向直接制成工件，即精密成形或净成形方向发展。这些工件有些可以直接或者稍加处理即可用于组成产品，这样就可以大大减少原材料和能源的消耗。近净成形通常与近无缺陷成形技术组合用于大批量生产。

新型制造技术的不断涌现

对制造技术本身来说，各学科、专业之间的界限已经不再那么明显，从产品的设计开始，直到产品的加工工艺、加工过程、质量检测、最后装配和包装，这些中间环节之间的界限已逐步走向淡化消失，逐渐趋向一体化，如CAD、CAPP、CAM的出现就使设计和制造成为一体。推出一种新型技术--快速原型零件制造技术（RPM），RPM技术是由 CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状的3维实体的技术，是机械工程、CAD、NC、激光、材料等多学科相互渗透与交叉的产物，其设计突破了传统加工技术，采用材料“去除”的原则，而采用“添加、累积”的原理，是制造技术的一次新的变革。代表性技术有分层实体制造、熔化沉积制造等。

1、旧机床的更新与改造

旧机床处理方面尤为突出问题是废旧或闲置设备回收和再利用率较差，许多工厂厂房内常见有满身锈迹废弃的旧设备，数控机床、加工中心、FMS、CIMS甚至网络加工等先进制造系统和大批的20世纪五六十年代的旧机床并存，改造和利用好这些旧设备是我们面临的课题；

2、材料与能源的浪费

机械制造业中能源和原材料的浪费现象较为明显，满地的切屑、小零件与油污，中国在由原料到产品所消耗的能源和原材料比美国和日本等先进国家高出数十倍之多；

3、环境保护意识淡薄

一些中小企业对环境的污染还比较严重；

4、产品的回收利用率低

长期以来我们沿袭的生产模式是：生产!流通!消费!废弃的开式循环，绿色制造提倡闭式循环的生产模式，即在原来的生产模式中增加一个“回收”环节，厂家在产品的设计和制造过程中要充分考虑回收问题。

1、少无切削工艺

利用精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术，从接近零件形状向精密成形、仿形发展，用自由成形制造代替切削加工，这样节约了传统毛坯制造时的能耗、物耗，也节约了大量的原材料，同时也缩短了生产周期。

2、干式切削工艺

干式切削就是在加工过程中不使用冷却润滑油的加工方法。这样可以消除加工时切削液带来的大量的污染问题，获得洁净无污染的切屑，节省了大量的切削液，同时也省去了处理切削液造成污染的大量费用。

3、先进的制造技术

采用先进的现代制造技术，是实现绿色制造的有效途径。如精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)和数字制造(DM)等。

4、噪声的消减和控制

机械制造车间特别是锻压车间，生产过程中产生强烈的噪声是环境污染的一个大问题，因此必须对噪声加以控制和消减。技术措施有：做好飞轮等刚转体的动平衡；在轴承和轴承座之间加弹性衬套，采用热模锻压力机，淘汰蒸汽锤锻压力机；在压力机产生噪声的主要部位加盖隔声罩t采用具有油减震器的无冲击模架等等。

5、绿色包装的研究

绿色包装是指采用对环境和人体无污染，可回收重用或可再生的包装材料及其制品的包装。首先必须尽可能简化产品包装，避免过度包装。使包装可以多次重复使用或便于回收。且不会产生二次污染。在重视环境保护的世界氛围里，绿色包装在销售中的作用也越来越重要。

绿色包装技术就是从环境保护的角度优化产品包装方案，使得资源消耗和废弃物产生最少。绿色包装技术主要研究包装材料选择、改进包装结构和包装废弃物回收处理三个方面。

6、产品使用及其用后处置的研究

主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中的能源浪费及环境污染。面向节省能源的设计有利于减少产品使用中的能源浪费及环境污染。德国联邦环境署研究表明德国家庭和办公室消耗的电力，至少有11%是披处于待机方式的设备消耗掉。美国能源部估计，美国每年要为待机的电视机和录像机支付约10亿美元的电费。待机功耗已经引起社会的广泛醺视。因此在产品的设计阶段，对其使用造成的能源消耗问题应给予足够的重视。对家电类产品的待机功耗问题，人们已研究了新型开关电源和“绿色芯片”，它们以绿色设计为目标，可以使许多电源在转入闲置待机方式时功耗大大减少。

绿色制造涉及三部分领域的问题：一是制造问题，包括产品生命周期全过程；二是环境保护问题；三是资源优化利用问题。

首先．绿色制造是“从摇篮到坟墓”的制造方式，它强调在产品的整个生命周期的每一个阶段并行、全面地考虑资源因素和环境因素，体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点。绿色制造倡导高效、清洁制造方法的开发及应用，达到绿色设计目标的要求。这些目标包括提高各种资源的转换效率、减少所产生的污染物类型及数量、材料的有效回收利用等。

其次．绿色制造强调生产制造过程的“绿色性”．这意味着它不仅要求对环境的负影响最小，而且要达到保护环境的目的。

第三．绿色制造对输入制造系统的一切资源的利用达到最大化。粗放式的能源消耗导致的资源枯竭是人类可持续发展面临的最大难题，如何最有效地利用有限的资源获得最大的效益，使子孙后代有资源可用是人类生产活动亟待解决的重大问题。

《绿色制造的理论与技术》系统地论述了绿色制造的理论与技术，按绿色制造概论、理论体系、关键技术、相关环境管理体系标准和法规递进展开。主要内容包括绿色制造的概念和内涵、理论体系框架、绿色制造系统的资源特性及消耗状况分析、基于绿色制造的多生命周期工程、绿色制造决策框架模型、绿色制造集成特性、绿色集成制造系统以及产品绿色设计技术、面向绿色制造的工艺规划与清洁化生产技术、面向绿色制造的材料选择技术、绿色包装技术、废旧产品回收与再制造技术、与绿色制造实施相关的环境管理体系标准和相关法规。

绿色制造技术（Green manufacturing technology）是以绿色理念为指导，综合运用绿色设计，绿色工艺，绿色包装、绿色生产等为一体的科学技术。

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生命周期中，对环境负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造技术已列入国家科学技术“十二五”专项规划。2100433B

Contents目录

第1章概述

1.1制造业与资源、环境

1.1.1制造、制造业与制造技术

1.1.2资源与环境

1.1.3制造业与资源、能源、环境的关系

1.2绿色制造是制造业可持续发展的必由之路

1.2.1越来越严格的法律法规引导促进了绿色制造发展

1.2.2绿色消费需求助推了绿色制造发展

1.2.3企业是实施绿色制造的主体

1.3绿色制造的发展及现状分析

1.3.1绿色制造的发展历程

1.3.2绿色制造的研究现状

1.3.3绿色制造的企业应用

1.4绿色制造在我国的发展状况

1.4.1政策引导支持

1.4.2绿色制造的研究与实践

参考文献

第2章绿色制造的理论基础

2.1工业生态学

2.1.1工业生态学的基本概念

2.1.2工业生态系统的描述

2.1.3工业生态学的实践

2.1.4工业生态学与绿色制造

2.2可持续发展

2.2.1可持续发展理论的形成

2.2.2可持续发展理论主要内容

2.2.3可持续发展理论应用案例

2.2.4可持续发展与绿色制造

2.3循环经济

2.3.1循环经济的概念

2.3.2循环经济的实现

2.3.3循环经济的应用案例

2.3.4循环经济与绿色制造

2.4清洁生产

2.4.1清洁生产的基本概念

2.4.2清洁生产的具体实施

2.4.3清洁生产的应用

2.4.4清洁生产与绿色制造

2.5绿色制造体系

参考文献

第3章绿色设计

3.1绿色设计的特点

3.1.1绿色设计的概念

3.1.2绿色设计的特点

3.1.3绿色设计准则及基础环境的建立

3.2绿色设计的流程

3.2.1绿色设计的准备

3.2.2绿色设计目标的确定与需求分析

3.2.3绿色设计策略的确定

3.2.4绿色设计总体方案的制定

3.2.5产品详细设计

.2.6设计分析与评价

3.2.7绿色设计的实施与完善

3.3绿色设计的关键技术

3.3.1绿色设计客户需求分析

3.3.2绿色材料选择及管理

3.3.3面向拆卸的设计

3.3.4面向回收的设计

3.3.5绿色设计的评价

3.3.6绿色设计支持工具

参考文献

第4章生命周期评价与评估

4.1生命周期评价的起源与概念

4.1.1LCA的起源

4.1.2LCA的概念、目的及意义

4.2生命周期评价的技术框架与分析方法

4.2.1LCA的技术框架

4.2.2LCA的工具软件及特点

4.3生命周期评价的应用

4.3.1汽车行业的LCA案例

4.3.2家电行业的LCA案例

4.3.3其他行业案例——电缆的生命周期评价

4.3.4碳排放LCA案例

参考文献

第5章绿色制造工艺

5.1绿色制造工艺的内涵

5.2典型绿色制造工艺技术

5.2.1干切削及亚(准)干切削工艺技术

5.2.2增材制造

5.2.3无铅制造工艺

5.2.4绿色热处理工艺

5.3绿色制造装备

5.3.1机床绿色化技术

5.3.2高端成形装备的低碳设计优化

5.4绿色车间

5.4.1绿色车间调度

5.4.2工艺规划

5.4.3工艺规划与车间调度的集成优化

5.4.4成形制造车间的节能调度优化案例

参考文献

第6章绿色包装与运输

6.1绿色包装

6.1.1绿色包装的提出

6.1.2绿色包装的概念与特点

6.1.3绿色包装设计

6.2绿色运输

6.2.1绿色运输的提出

6.2.2绿色运输规划

参考文献

第7章绿色工厂实践

7.1绿色工厂的概念及内涵

7.1.1绿色工厂的概念

7.1.2创建绿色工厂的必要性

7.2绿色工厂的实现方式

7.3绿色工厂案例

参考文献 2100433B