绿色制造技术的论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇绿色制造技术的论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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一、绿色制造技术的特点

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）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。其主要特点有以下几点：

1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性：它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下，在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素，包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。

2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染，易回收的材料。为此，一是要多开发绿色材料，并建立绿色材料库;二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。

3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。

4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理，一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计，如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法；二是发展绿色再制造技术，如再制造加工、过时产品的性能升级等。

二、企业实施绿色制造技术的原则

实施绿色制造技术过程中，企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001 的要求事项，建立、实施并不断完善环境管理体系，定期对体系进行评审，确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标，进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质，推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用，降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理，减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动，合理利用能源资源。

三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径

1.建立并遵守环境保护体系，重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系，并且致力于同ISO9001质量体系一体化，便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系，使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别，并积极采取措施加以预防和有效处理，使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂，谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生，从而实现工厂与社会的可持续发展。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训，以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解，充分认识到绿色生产的社会责任。

2.注重绿色设计，实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的核心，设计阶段是产品生命周期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。

目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计，选择绿色工艺和设备进行加工，用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式，对材料进行标识，优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式，主要是通过第三方采用随机抽样方法，由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析，将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑，但可作为顾客选购产品时的参考，因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现，成为企业进行绿色改进的信息来源。

3.创新技术工艺，发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中，才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时，采用油基磨削液会产生油气、烟雾，使生产环境恶劣，而且磨削液的后期处理成本太高，要改善这种情况，可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗，节约了生产成本，而且还有利于降低对环境污染，有利于操作人员的劳动保护。

四、结束语

在大力倡导环保主题的今天，基于可持续发展观点的绿色制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。我国从事机械制造的工程技术人员应该加强绿色制造技术的研究，重视绿色制造技术的应用，促进我国机械工业的可持续发展，推进我国机械加工企业的国际化成长。

参考文献

篇（2）

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

（二）是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

（三）是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

（四）是面向全球竞争的技术

20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

（五）是市场竞争三要素的统一

在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

二、先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

（一）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

（二）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

（三）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

（四）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势

（一）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。

（二）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

（三）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

（四）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

（五）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

四、结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献：

[1]马晓春，我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).

[2]王世敬、温筠,现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002(11).

篇（3）

在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。

一、先进制造技术的特点

（一）是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

（二）是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

（三）是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

（四）是面向全球竞争的技术

20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

（五）是市场竞争三要素的统一

在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

二、先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

（一）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

（二）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

（三）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

（四）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势

（一）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。（二）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

（三）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

（四）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

（五）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

四、结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献：

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0引言

随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。

1 土木工程材料现状及要求

与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

1.1 从土木工程材料的来源来看

鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看

技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看

为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。

2新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：

第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。

第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。

第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。

第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

3 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：

研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。

节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。

总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

参考文献：

[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编

[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编

[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著

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[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向

机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点：

1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。

2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。

3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。

4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。

5．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。

下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。

一、集成化

计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：

1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。

2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。

3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。

4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。

二、智能化

智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。

三、敏捷化

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

四、虚拟化

“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

五、绿色制造技术的应用及绿色设计

若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。

（1）节约资源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低80%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。

（2）采用新设计的加工工艺方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。

（3）适用于环境友好的材料方面：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料——铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。

（4）部件回收在制造方面：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。

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在机械加工中，为了做出符合要求的成品或零部件，常常形成许多废料，不仅消耗了大量的资源与能量，还产生了噪声污染。所以，在可持续发展成为时代主题的现在，绿色制造势在必行。对于当前这个领域的现状以及国内外的绿色制造研究需求，文章介绍了面向机械加工工艺制造技术的研究问题，明确了绿色制造的应用前景和研究意义。

1 机械加工工艺规划制造技术概述

因为在企业加工生产零件的过程中，要符合低耗高产清洁安全的基本要求，所以生产的工艺过程必须遵守制造工艺学的制作方法与原理。并且要在实际生产中，结合具体的生产条件来确定生产的实际方案，在此过程中不能依靠经验主义盲目的进行判断。由此确定的工艺文件包含两种格式，工序卡片和工艺过程卡片。而工艺文件则是描述和规定零件、机械产品制造工艺过程的有关文件。在新产品投产前，机械加工工艺规程为其现场生产提供了依据。主要包含两个方面的内容：拟定各道工序和工艺路线的详细操作。给机械加工过程、新建改建以及扩建车间提供主要的技术文件。

2 绿色制造技术体系结构概述

绿色制造技术会影响到产品生产的整个生命周期，有时还可能会是多生命周期。产品的生命周期，包括选择材料、设计产品、加工制造、对产品的包装装配以及产品的使用和管理回收再制造等。绿色制造则要考虑这全部的生命周期，特别是要考虑环境和资源消耗的影响，也要兼顾效益与技术因素，使企业的经济效益与外在社会效益达到最优化。

绿色制造的关键在于“4R”，即在产品整个生命周期过程中怎么实现重用（Reuse）、减量化（Reduce）、再制造（Remanufacturing）以及再生循环（Recycle）。面向机械加工的制造体系主要包括三项具体内容，两大制造目标，还有两个层次过程的控制。旨在给人们提供机械加工与绿色制造的全面视图与模型，实现外在社会效益与经济效益的统一协调和优化，最大可能的降低资源消耗、优化配置，让资源利用率达到最高，对环境的影响降到最低。

3 绿色制造在机械加工制造体系的应用

绿色制造关系到机械加工制造体系的多个方面。大体可以分成三个部分，应用到的技术包括污染预防技术、面向环境设计技术等。这些技术的研究方面主要是基于产品的生命周期、产品技术以及生产过程技术。根据对面向机械加工工艺规划的研究，建立起以时间、成本、质量、资源、环境为参量的具有绿色制造特性的机械加工工艺体系。可把生产过程中的问题初步分化成三类：资源能耗类，即根据资源的使用，细化成能量消耗和原材料消耗的极小化问题；环境排放类，即废气废液废渣等各种废品极小化，以及电辐射、噪声排放的极小化问题；面向环境影响及资源整体决策类，即在实施过程中发生的决策性问题，例如，机床的选择、切削液的选择、夹具刀具的选择决策等。机械加工制造问题系统则是在上述问题的细化下形成的。

4 优化绿色制造工艺过程规划

优化参数，在过程规划中，工艺参数是其中的关键技术。要实现能源与物料的最低化，就必须对零件加工的工艺参数进行优化。通常来说，参数优化主要是针对制造工艺的采用过程，让加工过程可以更好的进行。在加工过程中，影响能量消耗、加工质量、环境污染的因素有很多，例如，刀具的种类，切削液的类型等等，优化参数则是选择最适的加工工具。优化制造工艺路线，工艺路线的确定，是制造工艺过程中最难最重要的环节，在提高产品质量、较少成本、节约资源方面都有重要作用。优化工艺路线，是在明确传统工艺方法的基础上，根据对环保、资源利用以及成本的充分分析，做出最有利实用的加工路线。优化节能型机床工件，对于当前已拥有的设备资源进行优化配置，利用不同型号规格机床的不同作用，优化机床与工件的组合方式，实现多机床多工件的同时加工，在安排调度过程中，注意考虑不同组合方式对环境以及资源消耗的影响，实现总体能量消耗的最低化。

5 国内外绿色加工工艺规划技术的发展现状

从本质上来说，绿色加工工艺是一种决策问题，属于绿色制造的一部分。是以传统工艺为基础，结合了包括控制技术、材料应用技术、表面技术等多种新科技在内的现代工艺规划。环境影响与资源消耗是绿色工艺规划考虑的主要问题，通过对加工制造方案、规划设计过程进行优化选择，制定绿色环保的实施方案，并以此来提高原材料的利用率，降低能源与物料的消耗，减少废气污染物的产生。

其中，产品加工过程中的废物流和由其带来的环境问题受到了国际各方面的高度重视。在国外，由加利福尼亚大学在内的几所高校设立了有关此方面的研究课题，并制订了各研究阶段的目标。此课题着眼于机床系统，通过控制机床系统的各项参数，分析数据，量化输出参数，总结获得的实验结果。还研究了与此相关的机床加工切屑形态学、动力机理以及加工系统的废物流特性等。为了支持课题的研究，美国有关部门还设立了专门的部门以管理环境意识制造专题。

在国内，一些高校与科研机构也跟进形势，对绿色制造的工艺规划问题进行了初步的探索。例如，重庆大学在研究绿色制造工艺规划方法以及实用技术的课题中，通过对压力加工，铸造焊接，特种加工等工艺类型的大量实验与分析，初步建立起数据知识库的原型系统。近年来，随着大量有关论文杂志的发表或出版，研究体系也逐步完善。

6 结束语

在面向机械加工工艺规划制造技术的系统研究中，绿色制造工艺规划的优化设置起了决定性的作用，根据加工工艺具体要求，细化各个方面的问题，建立起面向机械加工丁艺规划制造研究的结构体系。综合设计问题、制造问题、资源问题、环境问题考虑绿色制造加工工艺。在资源利用、时间成本、质量的方面，对机械加工制造构建起评价体系，全面细致的对机械加工工艺进行评价。

篇（7）

 

机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。

1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.

2机电一体化技术发展方向

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。

2.6 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

2.7 集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化

绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

4 机电一体化的技术应用

在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。

4.1 智能化控制技术(IC)

由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)

重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。

4.5 现场总线技术(FBT)

现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术

传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

【参考文献】

1李建勇. 机电一体化技术[M]．北京：科学技术出版社，2004．

2张华． 机电一体化技术应用[M]． 北京：电子工业出版社，2002．

3芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．

4唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）

篇（8）

【中图分类号】TH16 【文献标识码】A

【文章编号】1007―4309（2010）10―0086―2

先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的，它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的，保留了过去制造技术中的有效要素，是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群，先进制造技术的发展，大体经历了四个阶段：

第一阶段（20世纪60―70年代）：柔性制造单元（CAD/CAM），它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。

第二阶段（20世纪70―80年代）：柔性制造系统（FMS），它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的，但特点仍然是分布式生产过程。

第三阶段（20世纪80―90年代）：集成阶段（CIMS），是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。

第四阶段（20世纪90年代至今）：智能集成制造系统阶段，是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。

一、先进制造技术的特点

目前，每一个国家都处于全球化市场中，先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力，同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务，以及回收再生的全过程，概括起来有以下特点：

（1）成形和加工技术日趋精密化。

（2）企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。

（3）虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。

（4）机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。

（5）以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。

（6）先进制造技术的发展越来越离不开信息技术，信息技术发挥着越来越重要的作用。

（7）21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。

（8）现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。（现代技术的内涵即为：绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。）

二、当前先进制造技术的发展趋势

市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显，精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面：

（一）信息化

近几年，信息技术和制造技术的不断融合，使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点，如使市场多样化和个性化的需求得到满足；能够对市场作出快速的响应，使生产成本得以降低；能够提高产品精度和可靠性；等等。数字化产品既方便、直观，又便于通过计算机控制产品，对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展，制造业应用系统越来越离不开Internet技术，Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础，是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测，在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此，先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。

（二）智能化

智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、发货、支持等）各个环节的智能化，如生产设备的智能化，人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高，使生产系统的适应与判断能力更加完善。

（三）精密化

超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。

1.超精密加工技术

目前已进入纳米级加工时代，加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。

2.超高速切削

目前，铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min，铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。

3.新一代制造装备的发展

市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用，如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化，以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化，是对传统机床结构方案的突破。

（四）绿色化

由于资源与环境的约束日益严格，21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的，绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为：

1.绿色产品设计技术，既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害，又能保证低能耗和高资源利用率。

2.绿色制造技术，使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小，废弃物和有害物质的排放量最少，资源利用效率最高。

3.产品的回收和循环再制造，它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。

（五）虚拟化

在制造业中，虚拟现实技术（Virtual Reality Technology）越来越被广泛地应用，它主要包括两部分，即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前，先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验，并且预测和评价其性能和可制造性。

三、未来先进制造技术发展中的关键技术

（一）虚拟制造VM（virtual manufacturing）

VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR（virtual reality）技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程，并预测和评价有关技术数据和性能指标，从而使产品开发周期得以缩短，使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步，它的应用范围是非常广泛的，如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。

（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）

智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说，是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展，也是其重要组成部分，智能传感与检测是智能制造的重点。

（三）纳米制造

20世纪出现了一种高新技术，即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的，精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。

（四）绿色制造GM（green manufacturing）

绿色制造是一种现代制造模式，它综合考虑资源消耗和环境影响，其目的是使产品在整个生命周期中（包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理）做到对资源利用率最高，对环境的不利影响最小，并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注，因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造，绿色制造已成为先进制造技术的主要内容，也是各国支持和优先发展的研究项目。

四、结论

我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天，经济全球化进程日益加快，随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争，实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下，我国不仅要迎接挑战，而且要抓住机遇，要不断地对传统产业进行改造，发展先进制造技术，要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新，只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。

【参考文献】

[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，2003.

[2]张平亮等.先进制造技术[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

篇（9）

 

工业设计，这个名词正在被越来越多的人所认识和接受。但工业设计目前在我国还不十分流行，仅仅处在一个模仿的阶段，创新设计的新产品更是少之又少。这在国际上处于落后阶段。工业设计的核心就是产品创新设计，它是一切企业活动的核心和出发点，是企业赖以生存和发展的基础。在今天市场竞争愈趋激烈，所以我们不能一味的去模仿，要由“中国制造”走向“中国创造”真正实现自主设计。 

我们认为产品设计是实施品牌战略的首要任务。产品设计是有目标地创造工业产品和计划的过程，它对产品的先进性和竞争能力起着决定性的作用，并往往决定制造成本和营销服务成本。所以，产品设计是现代工业文明的最重要支柱，是产品创新的核心环节。 

产品是以物的形态存在于人们的生活当中的。如果设计师在设计产品的过程当中，在产品中融入设计的情感因素时，产品就将不再是单纯的物，就具有了情感产生了一定亲和力，很容易引起人们对产品的兴趣，使人们通过产品进行交流。交流本身也是设计的过程，设计是在不断交流的过程中完成的。产品在设计师的情感化设计过程中应当让更加易于人们的情感交流。将人们的多种情感因素设计在我们的产品当中，达到物与人情感交流顺畅的目的。让人们首先从心理感受上接受产品，实现情感世界的产品设计。 

设计对人们最大的影响就是改变了人们的生活。用设计的有效手段来引导和改变人们的生活方式，通过情感产品的设计拉近了人们之间的距离，改善了人们的生活环境及质量，使其达到美化效果。实现情感化设计，让人们在交流时产生愉悦的心情。而设计生产那种没有情感可言的“机械化”产品，就不会给人们的交流带来愉快，也不可能拉进人们之间的遥远感情距离。 

设计的本质任务是服务人们的生活。而产品的非物质因素是产品设计中要考虑的关键。实现产品设计的情感化，以产品这一物的形态来实现人们的沟通，营造良好的社会生活环境，让产品成为情感的依托，这应当作为当代产品设计师所追求的目标。 

同时也要做到人性化，人性化设计就是要充分尊重人的尊严，满足人的物质和精神的多层次的需求，发掘人的内在潜能。经典的诺基亚移动电话总是人性化的。它必须与心灵、感觉、情感有着千丝万缕的联系。技术的根本是人性，让技术按照人们自然的生活方式工作，这是诺基亚倡导的人性化技术的精髓。想像一种无限灵活的技术，它结合了不可抗拒的美学魅力、经典的设计、符合人体工程学的极度舒适，让诺基亚移动电话像天然的皮肤一样无间完美地契合消费者的生活，为消费者传情达意。 

所以我们要遵循“以人为本 ”的设计理念，同时也要在这些设计中融入我们中国的元素，有我们中国的特色。企业要不断强化工业设计创新意识和自觉性，更多地运用工业设计提高产品自主创新的能力以便更好的创造我们自己的品牌，做到中国制造。此外，要加强普及工作，提高公众的工业设计意识。企业要高度重视工业设计的作用，为设计行业提供更多的机会，留驻更多的设计人才。 

说到人才，我们也要充分利用我们国家人口多的优势来实施工业设计人才战略，构建一支高素质、国际化、多层次的设计人才体系。人才是我国的强国之邦，设计人才则是提高我国工业设计之本。 

但是与此同时工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时，也加速了资源，能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。所以设计师们要重新思考自身职责和作用，来实现我们要走的一条绿色设计的道路。 

由此可见，只有创新，才能令中国企业走上自强之路，才能令“中国制造”提升产品的价值。再重视创新的同时也要考虑到环境问题和走可持续发展的道路，以人为本做好绿色设计。总之，我国产品创新应从多方面来考虑，设计和制造出有中华民族特点的现代工业产品，开创具有中国特色的工业设计体系。 

 

参考文献： 

[1]戴力农.当代设计研究理念[m].上海交通大学出版社，2007. 

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作者简

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介：戎嘉琪（1978—），男，浙江宁波市人，硕士，宁波大学工学院研究实习员，主要研究方向：供应链管理、先进制造技术。

1引言

十六届三中全会后我国提出了科学发展观，按照科学发展观的要求，转变经济增长方式显得尤为重要和迫切，发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现方式，是我国在战略上寻求可持续能力瓶颈突破的最佳选择。

传统的工业制造模式往往只关注产品的生产，缺乏环境保护意识，是一种“资源—产品—污染排放”的单向线性和非循环的经济过程。而循环经济则强调有效利用资源和保护环境，表现为“资源—产品—再生资源”的持续循环增长方式，做到生产和消费“资源消耗减量化、污染排放最小化、废物再生资源化和无害化”，以最小发展成本获得最大经济效益、社会效益和生态效益。在这样的时代背景下，一种面向循环经济，着眼产品制造与环境协调发展，促进企业经济效益和社会效益共同提高的绿色制造模式正迅速发展起来。

2绿色制造的概念及内涵

绿色制造GM（GreenManufacturing），又称环境意识制造（ECM）、面向环境的制造（MFE）等，是1996年由美国制造工程师学会（SME）提出的。借鉴美国制造工程师学会的观点，绿色制造的基本概念可定义如下：绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的先进制造模式，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产品生命周期中，对环境的负面影响最小，资源效率最高，并尽可能地使废弃物资源化和无害化，从而使系统经济效益和社会效益达到最优，是实现制造业可持续发展的重要生产方式。其内涵是产品生命周期的全过程均具有绿色性。

3面向循环经济的绿色制造工作流程

在可持续发展战略的指导下，企业要根据循环经济的思想设计了绿色制造工作流程，促进原料和能源的循环利用，实现经济增长与环境保护的双重效益。面向循环经济的绿色制造模式追求的是系统内各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质循环，达到资源、能源、投资的最优利用。

笔者根据循环经济的思想，设计了一个简单的绿色制造工作流程，在整个工作流程中（图1），循环经济的“3R”原则，即“减量化，再利用，再循环”原则得到了充分的体现。本文主要从产品设计、产品生产、回收利用这三方面进行具体阐述。

3.1产品设计

产品设计作为绿色制造的首要环节，在产品的设计阶段，就将环境因素和防止污染的措施融入产品设计中，将产品的环境属性和资源属性，如可拆卸性、可回收性、可制造性等作为设计的目标，并行地考虑并保证产品的功能、质量、寿命和经济性。绿色设计要求在产品设计时，选择与环境友好的材料、机械结构和制造工艺，在适用过程中能耗最低，不产生或少产生毒副作用；在产品生命终结时，要便于产品的拆卸、回收和再利用，所剩废气物最少。

根据循环经济的“减量化原则”和“再利用原则”在产品设计中可充分考虑以下几方面：

3.1.1面向回收的产品设计

在进行产品设计时，充分考虑产品零部件及材料回收的可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题，以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。面向回收的设计正引起人们的高度重视，美、德、日等发达国家在汽车、家电等行业应用面向回收的设计理念。德国奔驰汽车公司在汽车的整个生命周期都体现了回收利用的思想。从设计开始，就注重汽车的可回收性，在生产、使用过程中产生的废弃物、废能、废气、废液等做到全部回收，到报废时，汽车本身再被拆解、回收、利用。

3.1.2面向拆卸的产品设计

拆卸是从装配体上实现零部件分离的过程，并保证不对目标零部件造成损害，拆卸是实现绿色回收的重要手段。拆卸分为破坏性拆卸和非破坏性拆卸两种。面向拆卸的设计研究主要集中于非破坏性拆卸。目前，全球每年约有2400万辆汽车报废。美国每年约有1000万辆汽车被淘汰，其中的95被拆卸，车重的75被回收，每年由汽车回收产生再生钢材120万吨，再生非金属材料80万吨。

3.1.3面向升级的产品设计

在产品的功能与结构设计中，可以充分利用模块化和标准化的思想，通过更换部分功能模块，使产品实现较为简易且廉价的升级，而不必整机报废；在满足产品功能的前提下，简化结构，减少其所用材料并选用低耗能、少污染、可回收再利用的材料，同样便于其今后的绿色升级。

3.1.4面向环保的包装设计

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最少。包装材料要选择无毒、无污染、可回收利用、可再生或降解的包装原辅材料，可采用天然可再生材料，如丰富的竹类、麻类木材等；发展纸包装，开发各种替代塑料薄膜的防潮、保鲜纸包装制品。如同产品结构设计一样，包装结构上也应简化结构，尽量做到材料的低消耗。

3.2产

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品生产

产品生产是实施面向循环经济的绿色制造过程中的一项关键环节，其主要内容包括采用低物耗、低能耗、废弃物少、环境污染小的绿色制造工艺方法以及通过在新产品上重新使用经过再制造的旧部件、提高部件的性能和可靠性等方法，以高资源利用率、小投入费用、低环境污染的成本生产出最佳性能的产品。具体有以下几种途径：

3.2.1少无切削工艺

随着新技术、新工艺的发展，精铸、冷挤压等成型技术和工程塑料在机械制造中的应用日趋成熟，从近似成形向净成形、仿形发展。有些成形件不需要机械加工，就可直接使用，不仅可以节约传统毛坯制造时的能耗、物耗，也大大减少了产品的制造周期和生产费用。

3.2.2干式切削工艺

干式切削就是在加工过程中不使用冷却油的加工方法。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。该工艺需要有特定的边界条件，如要求刀具具有较高的耐热性、耐磨性和良好的化学稳定性，机床要求高速切削，有冷风、吸尘等装置。

3.2.3减少加工余量

若机件的毛坯粗糙，机加工余量较大，不仅消耗较多的原材料，而且生产效率低下。因此，笔者认为可建立专业制造毛坯的企业，为零件或整机制造企业提供较高精度的毛坯，这对大中型制造企业提高生产效率，节约时间成本有积极影响。

3.2.4对零部件的再利用和再制造

再利用是对拆解得到的可用零部件直接再利用；再制造是对拆解得到的可用零件进行处理后，重新组装（可能需要加进部分新的零部件），得到在性能上和寿命上等同或更优于原来产品的新产品。

3.2.5生产废弃物再利用

使用过的废切削液中，含大量矿物油料、表面活性剂（乳化剂）以及硫（S）、磷（P）等化学添加剂，如直接排放，则将造成严重的环境污染，因此企业应使用一定的装置对切削液的进行净化处理、回收利用；生产过程中的废弃材料可二次资源利用，如利用一些边角余料进行部分零件加工等。

3.3回收利用

回收利用是绿色产品在其整个生命周期中的重要环节。在循环经济的产业链中，绿色回收与绿色原材料供应、绿色制造、绿色包装、绿色配送、绿色使用共同组成一个闭环绿色供应链系统。

3.3.1回收/维修

一些产品的零部件由于使用的是标准尺寸，因此可以便捷地更换，而不必更换整个产品。这样，用户在使用过程中（超出包退期限）产品出现问题，可经维修再使用，或经维修后再销售。另外采用模块化的设计技术并使用标准化的产品接口，可以方便地对产品进行升级，这样可以延长产品的生命周期，提高产品的使用率。在使用和维修过程中达到对产品和零部件的再利用。

3.3.2回收/分拆

对使用后产品的分拆再利用，是对循环经济“再利用原则”和“再循环原则”的主要体现。“再利用原则”是对分拆后得到的可用零部件直接再利用或经过处理后通过重新组装再次利用。“再循环原则”主要是指材料的再循环，对于不可再利用的产品包装及产品报废拆解后无法直接、方便利用的材料，包括钢铁、有色金属、玻璃、轮胎等橡胶制品和塑料、海绵等有机材料，通过回收、熔炼，使之变成可循环利用的原材料。

4实施面向循环经济的绿色制造的几点建议

4.1延长产品寿命周期

其一通过提高产品质量，增加产品的可靠性和耐久性，减少返修率和退货率，从而延长产品的技术寿命周期（即产品性能完好的时间）；其二通过加强产品的外观造型、色彩调配等工业设计方法，延长产品的美学寿命周期（即产品外观具有吸引力的时间）。以上两种方法应同步发展，并且要保持一定的平衡，这样才能尽可能地延长产品的寿命周期，避免产品在短期内退返、淘汰造成的大量损耗。

4.2建立企业回流物品处理中心

企业形成一定市场规模后，应选择相对退货比较密集的地区，设立集中式回流物品处理中心，日常退返的所有产品被送到这里分类，然后对该商品是检修、重新出售还是废弃做出决定，并选择最佳处理方式。由于回流物品处理不容易形成规模经济，所以最好选择租用公共仓库的做法，降低成本。另外退货处理很注重快速反应，为了及时了解退货、存货的情况，厂商应建立通畅的信息交流系统。

4.3加强与相关厂商的合作

绿色制造战略的实施需要包括制造商、供应商、消费者等供应链上各个主体均采用绿色技术，因此以合作共赢的思想来实现绿色技术的创新显得尤为重要，合作能降低绿色制造创新的风险，同时也能降低其投入。比如，企业选择合适的联盟厂商（应是与本厂的产品、运输路线等方面比较接近，有较好的经营状况、较高信誉的等级）建立物流联盟，使用共同或相近的运输路线、仓储设施和技术平台，充分利用运输和仓储的规模经济。

4.4重构企业经营目标

绿色制造战略区别于其他制造战略异质性的特征是其不仅需要考虑企业的经营目标即利润最大化，更为重要的是考虑生态安全与社会福利增进等目标，因此绿色制造战略的实施需要重构企业经营目标，企业经营目标的重构涉及企业各个利益主体，利益主体的协调是企业经营目标能否顺利重构的关键，而加强企业内部的沟通与交流，尤其是领导者与企业员工之间的交流与沟通，是消除变革阻力，协调各利益主体的一个有效途径。

5结束语

发展循环经济是新世纪全球经济呈现出的一种新态势，是一场深刻的工业革命。中国经济必须跟踪这一新动向，发挥后发优势，实现跨越式发展，使我国经济和社会真正走上可持续发展的道路。绿色制造模式是制造领域的新视野，是发展循环经济的关键因素，是实现可持续发展的重要措施，它不仅强调对废弃物的回收作用，更强调通过资源缩减、翻新、改制和再生循环等方式，实现节约资源、保护环境和增强竞争力等目标，因而是企业管理战略的重要组成部分。在不久的将来，肯定会有越来越多的企业认识到绿色制造的战略重要性，对绿色制造的发展投入更大的关注。

【参考文献】

[1]褚大建..循环经济：21世纪的新经济.[J].探索与争鸣,2003(9).

[2]顾巧论,陈秋双.面向循环经济的制造业系统模式[J].制造业自动化，2004(1).

[3]练绪宁.简析循环经济的含义、运行原则和实现形式[J].重庆环境科学,2003（11）.

篇（11）

中图分类号TD402文献标识码：A文章编号：

1 绿色设计的内涵

绿色设计是通过借助于产品生产过程中的技术、环境协调以及经济性等多方面的信息情况，力求所设计产品不仅技术先进，经济合理，而且具有相当好的环境协调性的过程。在设计中, 除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外, 还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中, 实现对资源的循环利用、降低能源消耗和最大程度地减小产品制造和使用对环境的影响, 实现企业可持续发展的目标。

其基本内涵包括：

(1)在产品设计的全过程中, 产品的基本技术性能属性与环境资源属性、经济属性并重, 且环境资源属性优先。

(2)在设计阶段应充分考虑产品在使用废弃后的可拆性和回收利用性。

(3)提出了产品设计者和生产企业在环境保护、节约资源方面应承担的社会责任。即对大宗工业产品, 企业不但要生产产品, 同时, 还应在可能的范围内, 承担产品回收和再利用的义务。

(4)它是对传统设计方法、设计理念的发展和创新, 体现了人类对机械产品设计学科认识的深化。

传统的机械产品设计侧重的是产品的性能、质量、成本等产品的基本技术与经济属性, 对产品的考虑最多到产品使用报废为止。按传统的机械产品设计理念, 在产品使用报废后, 就成了一堆废铁和垃圾,与制造企业也没有任何关系, 报废产品金属零件的回收利用主要采用回炉冶炼方式, 很少直接利用，因而是一种“从摇篮到坟墓”的过程。所以, 绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期, 从产品的构思开始, 在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响, 希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。

2 绿色设计理念对煤矿机械产品设计与制造的影响

对于煤矿机械而言，通常具有大体积、高耗能、高污染的特点，因此，煤矿机械在进行绿色设计时必须对其能源的消耗以及污染物的排放情况进行充分考虑，确保产品制造及使用过程中能够做到节能、环保、安全和经济。随着环保理念的普及，如何实现大型煤矿机械的绿色化设计与制造、降低环境污染状况已经成为如今相关领域的研究热点。

2.1 对选材的要求

一是对于可再生材料、回收材料、能降解材料进行优先选择。二是进行材料环境负担情况分析数据库及其相应的专家系统，对其相关环境数据及其知识进行研究，以便于对材料的环境兼容性及协调性等方面的评价体系提供相应的理论信息。三是对材料的绿色特性评价方法的研究，主要指的是由原料到成品，从成品到产品及从产品到报废后的物资等三个过程所进行的能源、资源以及环保性能等方面的评价。

2.2 可拆卸性

可拆卸性是实现煤矿机械有效回收的重要原则之一，只有拆卸过程方可实现材料的完全回收以及可用零部件的再次利用。因此，绿色设计与制造理念的引入就是要在设计的初始阶段方可确保产品最终可回收再利用性的实现。煤矿机械产品的可拆卸性主要包括了拆卸产品、工艺以及系统等方面。设计过程中应遵循：易拆易分，尽可能降低拆卸过程的工作量、零部件的多样性及产品预测的结构。

2.3 可回收再利用性

可回收再利用性原则主要指的是产品进行设计的过程中，对零部件回收的可能性及其价值、回收处理的方法及其结构工艺性能等多方面问题进行充分的考虑，以确保产品零部件及其材料的再利用性得到充分保障，因而此过程对于环境所造成的污染最小。对于煤矿机械产品而言，其可回收再利用性主要包括可循环利用材料以及标志、回收处理工艺及其方法，回收处理结构工艺及其经济性。

2.4 产品成本最低

绿色设计过程中产品成本的分析同传统成本分析不同，产品绿色设计初期即开始对产品的再利用性进行考虑，因此进行成本的分析过程中必须对污染物的替代、产品的拆卸及其重复利用，以及相应的环境等方面的成本进行考虑。对于煤矿机械而言，关于环保费用方面也会对产品的成本差异带来影响。进行绿色设计的决策过程中必须进行成本的分析。但要说明的是，成本控制必须是在满足产品性能基础之上，否则，就与绿色设计理念相左。

3 绿色制造工艺技术的主要内容

绿色制造工艺技术是以传统的工艺技术为基础, 并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目标是对资源的合理利用, 节约成本, 降低对环境造成的污染。根据这个目标可将绿色制造工艺划分为三种类型: 节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。

节约资源的工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。它的实现可从设计和工艺两方面着手。在设计方面, 通过减少零件数量、减轻零件重量、采用优化设计等方法使原材料的利用率达到最高；在工艺方面, 可通过优化毛坯制造技术、优化下料技术、少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术等方法减小材料消耗。

节省能源的工艺技术是指在生产过程中, 降低能量损耗的工艺技术。目前采用的方法主要有减磨、降耗或采用低能耗工艺等。

环保型工艺技术是指通过一定的工艺技术, 使生产过程中产生的废液、废气、废渣、噪声等对环境和操作者有影响或危害的物质尽可能减少或完全消除。目前最有效的方法是在工艺设计阶段全面考虑, 积极预防污染的产生, 同时增加末端治理技术。

由于全球不可再生资源的大量利用, 为人类以后的生存提出严峻的挑战。这就是可持续发展的问题, 所以节约资源的工艺技术显得尤为重要。

3.1 绿色制造工艺技术在机械加工中的应用

在机械加工中, 绿色制造工艺技术主要是在切削和磨削上采用干切削和干磨削的方法来进行加工。常规的加工方法例如车削、铣削、磨削等, 都需要切削液来帮助加工, 切削液在加工中的作用主要有冷却、、排屑和清洗的作用。大量切削液的使用造成了很多有害影响, 环境污染严重, 对工人的身体健康造成危害等。干式加工是在加工过程中不采用切削液的一种加工方法。由于在加工过程中不采用切削液, 所以可获得洁净无污染的切屑, 省去了切削液及其处理的大量费用。

3.2 机床技术

干式加工在切削区域会产生大量的切削热, 如果不及时散热, 会使机床受热不均而产生热变形, 这个热变形就成为影响工件加工精度的一个重要因素, 因此机床应配置循环冷却系统, 带走切削热量, 并在结构上有良好的隔热措施。实验表明, 干式切削理想的条件应该是在高速切削条件下进行, 这样可以减少传到工件、刀具和机床上的热量。高速切削机床的发展给干切削的实现创造了良好的条件, 对于精密切削机床, 可在机床上装上监控系统, 以检测切削区域的温度变化、切削力的变化以及刀具的磨损, 并配以机床补偿装置。

3.3 工艺技术

对机械加工来说, 要实现干切削, 工件材料在很大程度上起着决定性的作用, 经研究表明：超硬合金最难进行干切削, 钢次之, 而铸铁的干切削性能最好。铝合金在加工过程中产生的切屑很容易与刀具发生“咬焊”式粘连, 采用高速干切削这种方法可以解决这种问题, 实验表明，在高速切削中95%～98%的切削热都传给了切屑, 切屑与刀具前刀面接触的部分被局部熔化, 很容易被切离工件表面, 减少了积屑瘤的产生, 可提高铝合金的加工精度和表面质量。

为了减少高温条件下刀具和工件之间材料的粘结和扩散, 要注意刀具材料和工件之间的搭配, 还可以采用硬车和激光辅助切削等方法对不适合进行磨削加工的零件和抗拉强度极高的零件进行加工。

4 结 语

综上，绿色设计与制造已成为世界工业发展的潮流, 它必将随着可持续发展的战略趋势显示出越来越大的优势。作为煤矿机械的设计与制造，绿色设计与制造理念不仅符合人类共同追求生存环境质量与共同的价值趋向,而且也是煤矿机械产品制造业实现保护环境、节约资源及可持续发展的必然选择。

参考文献：