機械制造設計中低碳制造理論研究的論文
摘要：機械制造是促進(jìn)我國經(jīng)濟發(fā)展的主要行業(yè)，隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)步，很多人逐漸意識到了環(huán)境保護的重要性，在機械制造的過(guò)程中，加入了低碳的理念。當前社會(huì )中環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴重，機械制造行業(yè)不能只關(guān)注經(jīng)濟效益，也要重視環(huán)境效益，采用低碳制造的理論，可以實(shí)現機械制造行業(yè)的可持續發(fā)展。本文對機械制造中的低碳制造理論以及技術(shù)應用進(jìn)行了分析，希望對機械制造行業(yè)的管理者起到一定借鑒的作用。
關(guān)鍵詞：機械制造；低碳制造理論；技術(shù)
機械制造行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，規模越來(lái)越大，這一行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，產(chǎn)值出現了較大的突破，但是也造成了一定環(huán)境污染問(wèn)題，為了實(shí)現可持續發(fā)展，企業(yè)的管理者一定要引進(jìn)低碳環(huán)保的理念，要增強員工的環(huán)境保護意識，還要積極引進(jìn)先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，對低碳制造技術(shù)體系進(jìn)行完善。低碳制造理論具有先進(jìn)性，也是未來(lái)機械制造行業(yè)發(fā)展的重要指導理論，其應用的范圍將越來(lái)越大，也將為環(huán)境保護作出更大的貢獻。
1機械制造中應用低碳制造理論以及技術(shù)的必要性
隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會(huì )中環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴重，這主要是因為很多人缺乏環(huán)保意識，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，沒(méi)有做好污水排放以及治理工作，存在隨意排放污水等問(wèn)題，這嚴重影響著(zhù)周?chē)用竦纳眢w健康，我國機械制造行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，采用的粗放的管理形式，在低碳制造理論的影響下，該行業(yè)逐漸向集約化形式進(jìn)行了轉變，這符合我國對機械制造行業(yè)節能減排的.要求。我國加入WTO后，與聯(lián)合國簽訂了《京都協(xié)議》，對溫室氣體的排放必須進(jìn)行控制，所以，在機械制造行業(yè)中，引進(jìn)了較多的低碳環(huán)保技術(shù)，企業(yè)的技術(shù)人員必須對制造加工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng )新，還要落實(shí)低碳環(huán)保的標準，做到低排放、低能耗、低污染的工作模式。低碳機械加工制造是實(shí)現可持續發(fā)展的重要舉措，其可以實(shí)現機械行業(yè)發(fā)展形式的轉變，也可以實(shí)現產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化，具有較多的優(yōu)點(diǎn)。
2機械制造中的低碳制造技術(shù)
低碳制造是指在機械生產(chǎn)的過(guò)程中，采用特殊的生產(chǎn)步驟，這一過(guò)程實(shí)現了對資源的最大化利用，而且降低了對污染物的排放。在對機械產(chǎn)品進(jìn)行加工制造時(shí)，在多個(gè)生產(chǎn)階段都需要實(shí)現節能減排，要提高資源的利用率，要為低碳環(huán)保做出努力。低碳是對能源利用以及消耗情況的評估，其可以改善當前資源環(huán)保污染嚴重的現狀，是當前機械制造行業(yè)主要的工作模式之一，在制造的過(guò)程中，其需要了利用較多的低碳技術(shù)，只有建立低碳設計評價(jià)模型，制定科學(xué)、有效的低碳方法，才能設計出合理的低碳機械設計評估方案。碳匯技術(shù)是由碳捕獲技術(shù)以及碳掩埋技術(shù)組合形成的，利用這項技術(shù)，可以實(shí)現機械設備的低碳節能生產(chǎn)，其在車(chē)間布置中有著(zhù)廣泛的應用，而且可以加強對資源的循環(huán)利用，這項技術(shù)可以收集廢棄的資源，還在污水處理中發(fā)揮著(zhù)重要作用，通過(guò)技術(shù)改良，可以對廢棄物進(jìn)行合理的利用。另外，很多機械制造單位還利用了新能源，通過(guò)利用風(fēng)能、水能以及沼氣，可以提供制造加工所需要的動(dòng)能，這類(lèi)能源屬于清潔能源，而且具有可再生性，不會(huì )產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，所以，是今后機械制造行業(yè)發(fā)展中主要開(kāi)發(fā)的能源，必須大力研究與開(kāi)發(fā)。
3機械制造中的低碳制造的技術(shù)應用
3．1模塊化設計
機械產(chǎn)品的模塊化設計作為技術(shù)較為先進(jìn)、前沿的機械產(chǎn)品設計方法，根據功能的不同可以將系統劃分為幾個(gè)有差異的模塊，模塊會(huì )逐步優(yōu)化，并加以整合，最終獲得不同品種和不同規格的產(chǎn)品。若拿同一個(gè)尺度去衡量機械產(chǎn)品中的非功能性單元，能造成機械資源、能源的耗費，更不利于機械的運行和維護。對機械產(chǎn)品完全有必要開(kāi)展每個(gè)功能性單元的劃分模塊的工作與任務(wù)，通過(guò)劃分后的模塊評估每個(gè)機械生產(chǎn)制造企業(yè)的降低能源、資源消耗方面的潛能，并認真檢驗企業(yè)應用低碳制造技術(shù)所獲取的成效如何，才能對下一步低碳生產(chǎn)技術(shù)加強革新。一個(gè)典型的例子，德國Index技術(shù)企業(yè)研發(fā)的復合型加工設備，經(jīng)由眾多差異的模塊整合可以達到銑削、車(chē)削、磨削和激光熱等等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節的順利完成，利用模塊化設計這一應用設計方案，對全部零件的完整加工，切實(shí)提高了能源設備的利用率，大大地減少了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中使用過(guò)多的機床數目，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，降低了各項能源的耗費。
3．2生態(tài)化設計
當前我國提出了生態(tài)文明建設應當與物質(zhì)文明、精神文明和社會(huì )文明建設并舉的方針，一些機械制造企業(yè)開(kāi)始由改革之初的盲目增加新的機械生產(chǎn)項目、片面追求機械行業(yè)總產(chǎn)值轉變?yōu)樵跈C械制造開(kāi)展生產(chǎn)工作時(shí)，考慮資源與環(huán)境的成本，降低環(huán)境的負載壓力，重視統籌對生態(tài)環(huán)境的保護，以實(shí)際行動(dòng)做到既保持機械制造的經(jīng)濟產(chǎn)值，又減少了大量的原料的消耗與環(huán)境的破壞。在這一大形勢下，生態(tài)化設計應運而生，它不僅保證了產(chǎn)品的使用功能，而且促進(jìn)了生態(tài)效益的提高。通常意義而言，機械制造作業(yè)時(shí)一定有不同情況的廢水、廢渣和廢氣等污染物的排放，工業(yè)“三廢”無(wú)疑會(huì )破壞生態(tài)平衡和生物多樣性，基于此，機械制造企業(yè)不失時(shí)機地開(kāi)展產(chǎn)品的生態(tài)設計，利用科技含量高、經(jīng)濟效益好、能源利用效率高、污染環(huán)境少的新技術(shù)產(chǎn)品。
3．3輕量化設計
之所以要對機械進(jìn)行輕量化設計，主要是為了能夠降低機械的自重，但同時(shí)又能夠保證機械自身的性能。也就是說(shuō)，要在保證機械每個(gè)生產(chǎn)要素都能夠正常運行的基礎上，優(yōu)化機械設計，使其重量減輕。這樣不但能夠減少機械制造過(guò)程中使用的材料和資源，還可以使其在生產(chǎn)中減少碳排放量，降低各種能耗，提高機械使用的綜合效益。例如在某機械的生產(chǎn)中，就利用各種新材料，采用新技術(shù)，利用輕質(zhì)的鋁合金材料代替鋼鐵材料，在保證材料強度的基礎上減小了機械的重量，這樣不但降低了機械的油耗，減少了尾氣排放量，還會(huì )帶來(lái)較為可觀(guān)的節省成本效益。
4結語(yǔ)
機械制造加工是社會(huì )產(chǎn)業(yè)的重要組成，機械制造行業(yè)的發(fā)展為人們設計出了較多的具有便利性的產(chǎn)品，其改善了人們的生活，但是這一行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，由于不重視環(huán)境保護，所以，造成了較多的環(huán)境污染問(wèn)題，這威脅著(zhù)人類(lèi)的健康。比如在排放污水的過(guò)程中，由于沒(méi)有對污水進(jìn)行處理，存在隨意排放的問(wèn)題，可能會(huì )污染地下水，會(huì )對周?chē)h(huán)境造成破壞，不利于實(shí)現機械制造加工的可持續發(fā)展。進(jìn)入21世紀后，我國出現了能源緊缺的現狀，而且大氣污染比較嚴重，只有在機械制造中引起低碳環(huán)保的理念，才能改善這一環(huán)境問(wèn)題。
作者:付正森 單位:西南交通大學(xué)希望學(xué)院
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