论农机产品的可持续性发展

　一、可持续发展与绿色制造技术

    随着社会生产力极大的提高和经济规模空前的扩大，人类对自然资源过度的开发和消耗、污染物资大量的排放导致全球性的资源短缺、环境污染和生态破坏。在探索中，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路。在满足各种社会需求的同时，充分考虑资源和环境的承载能力，追求社会、经济与资源环境的协调发展。而在现实的制造业当中，解决该问题的根本方法和途径就是绿色制造技术。

　二、绿色制造技术的特性

    制造业对环境的影响来源于产品生产的周期，产品的周期可以分成四个阶段：产品开发、产品制造、产品使用及最后产品的处理。基于产品的生命周期，对绿色制造技术可以这样理解：在满足产品功能、质量和成本等要求的前提下，系统考虑产品开发制造及其活动对环境的影响，使产品在整个生命中对环境的负面影响最小，资源利用率最高，综合考虑了产品制造特性和环境特性的先进制造模式。这种先进的制造模式的优点：工厂环境更加趋于安全、清洁，工人健康得到保护，减少后续处理费用，产品的质量提高，生产率的提高和良好的公众形象。

    通过以上的分析，可以了解到绿色制造技术有如下的集成特性：

    1、领域的集成特性：绿色制造的研究和应用是多个领域、学科技术的集成。主要涉及到的领域和科学有环境科学、资源、制造技术、信息技术等。

    2、效益的集成特性：是社会效益、生态效益和经济效益的综合集成。

    3、技术的集成特性：绿色制造是绿色材料、绿色设计、绿色工艺、绿色流通、绿色使用、绿色回收等多种技术的使用集成。

    4、过程的集成特性：绿色制造要求对产品生命周期的每一个过程都给与充分关注，因此绿色制造是原材料的获取供应、加工装配、包装运输和销售、使用及其维护、拆卸回收等过程的综合集成。

    5、信息的集成特性：由于绿色制造的多科学、多领域、多目标等复杂的空间、时间特性，注定了绿色制造的研究应用要对不同类型的信息进行集成。这些信息不仅包括通常遇到的基本技术功能信息，还包括遇到的大量的环境、资源、能源等信息。

    6、目标的集成特性：绿色制造的目标是时间、质量、成本、服务、环境和资源等多目标的综合集成。

　三、绿色制造具体领域的研究及应用实例

    绿色制造技术的研究领域是相当广泛的，但目前具有显著成果有以下几个方面：

    绿色材料的研究：绿色材料在制备、使用以及后处理等生命周期的各个阶段，应具有最大的资源利用率和最小的环境影响。目前的研究主要集中在两个方面，一方面完善现有的生命周期评估方法，使其标准化、规范化。另一方面开发出各种系统软件，建立材料的环境负担数据库和专家系统。在绿色制造过程中对绿色材料的选择应遵循三个原则：优先选用可再生的材料，尽量选用可回收材料，提高资源利用率，实现产品可持续发展；尽量选用低能耗、少污染的材料，材料在制造提取过程中应能耗低、少污染；尽量选择环境兼容性好的材料及零部件，并尽量避免选用有毒、有害和辐射特性的材料，所用材料应易于在利用、回收、在制造或易于分解。

    清洁生产的研究：在产品制造过程中采用绿色工艺是实现绿色制造的重要的一环，绿色工艺和绿色生产密不可分，1992年在联合国环境大会上，正式承认清洁生产是可持续发展的先决条件。清洁生产要求对产品及工艺不断实现综合的预防措施。它的实现途径包括清洁材料、清洁工艺和清洁产品。

    绿色包装的研究：产品的包装已经成为一个研究的热点。各式各样的包装材料占据了废弃材料的很大的份额。这些包装材料的使用和废弃处理给环境带来了极大的负担。尤其是一些塑料和复合化工产品，很多是难以回收和再利用的，只能焚烧或掩埋处理，给环境带来了极大的危害。因此在产品的包装应屏弃求新、求异的消费理念，简化包装，这样可以尽量的选择无毒、无公害、可回收或易于降解的材料，如纸、可复用及可回收材料。同时可改善产品结构，减少重量，也可改善包装，降低成本并减少对环境的不利影响。如增加产品结构的强度及其抗破坏的能力，从而降低对包装材料的要求。

    绿色产品使用：对产品使用的研究目前主要集中在两个领域：一是延长产品的生命周期，显而易见，延长产品的生命周期可以最终减少报废后的各种处理工作，从而提高资源利用率，减少对环境的负面影响。要延长产品的生命周期，增加产品的可维护性是一个重要的方法，而实现产品的易于维护性，必须在设计阶段就考虑产品的柴卸性，尤其是易损件应易于拆除和维修。二是面向能源节省的设计，越来越多的人已经在关注产品的使用所消耗的资源和对环境带来的负担。因此在产品的设计阶段，对其使用造成的能源消耗问题应予足够的重视。这就是面向能源节省的设计所研究的内容。减少能源需求可以通过减少实际应用能源和减少待机能源消耗来实现。另外也可关心产品的储存和运输。

    面向回收的设计：产品的回收在其生命周期工程中占有重要的位置，正是通过各式各样的回收策落，产品的生命周期形成一个闭合的回路。可见回收是实现生态工业的先决条件，它在产品的绿色制造中扮演着重要的角色。目前，回收主要还局限于材料的回收，一般通过压碎后再分类的方法进行回收，显然压碎后的材料的回收率低，难度大。因此，如何加强零件的回收再利用是一个值得研究的课题，面向拆卸的设计的目的就在于此。拆卸是实现回收的重要手段。只有拆卸才能实现完全材料的回收和可能零件的再利用，只有在设计阶段就考虑零件报废后的拆卸，才能实现产品最终的高效率回收。

    应用实例：

    1、瑞典Volvo汽车环保行动

    在瑞典Volvo和汽车拆卸商联手发起一个名为“斯堪的纳斯压轿车回收环保中心”的活动。该计划的独特之处就在于，它将汽车的整个寿命周期——从生产中产生的废料到汽车报废后的废零件和废液全部纳入其中。对所用型号的Volvo汽车都编制了拆卸手册，还投入了相当大的精力研究再生材料的市场可行性。对Volvo汽车的塑料零件进行编号标记。

    2、AT&T的环境管理体系

    AT&T认为绿色设计不但是满足各种规章制度所需要，更始企业商业利益所必须。AT&T环境管理体系是质量管理体系的延伸，是将质量管理体系发展成为质量环境管理体系。AT&T公司的每一个组织和部门都设立了相应的环境和安全官员。先后投入了大量的力量进行绿色设计的研究，致力于非卤化物，环境完全的溶剂和清洗剂的研究。

　四、绿色制造技术的发展方向

    绿色设计和绿色制造有明显的经济效益和社会效益，将促成一个新型产业，具体的讲，将有力促进有关绿色产品设计的乏大产业：即绿色产品综合评估和资格认证网络系统产业、绿色产品设计决策支持系统软件产业、绿色产品拆卸回收再利用企业及专门技术产业。绿色产品将是企业具有竞争力并占领市场的根本保证，对绿色产品的综合评估和资格认证将是一项重要的工作，其工作量巨大，只有在全国范围建立完善的综合评估和资格认证网络系统，才能适合社会发展的需要，这将形成一个新兴的产业。目前国际上已经出现了一些有关绿色设计和制造的支持软件，基本上是针对某个具体行业，如钢铁企业、化工企业等，但缺乏绿色产品设计的有关数据库、支持系统和工具软件，是未来的又一大软件产业。绿色产品的拆卸、回收、再利用的研究，除了它本身的价值和对绿色产品设计的指导之外，它将彻底改变过去废品回收系统的概念，形成一批类似汽车拆车的产品拆卸、回收和再利用的企业，以及相关的专业技术。

　五、总结

    绿色制造作为实现生态工业的关键技术，也是实现社会可持续发展的重要手段，正如绿色产品在得到越来越多消费者的认同一样，作为其实现手段的绿色制造也在日益被制造业所重视。总结国内外的先进经验，开发绿色设计和绿色制造的研究是一项多目标性、跨科学性的研究，需要国际国内的合作，更需要政府、企业、科研院校及多学科的密切合作，才能实现理论和实践上的突破。

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