张　鹏/太原理工大学

机械制造中的低碳制造理论与技术应用探究

张鹏/太原理工大学

进入新时期以来，得益于我国的社会经济的快速进步，工业化进程的不断加速，机械制造业得到突飞猛进的发展。机械产品的制造一般都是以较低生产成本来获得较高的经济效益为目的。但是近几年，人们的环保意识和资源观念逐步增强，倡导低碳经济，在此大环境下，机械制造业的发展也势必要顺应时代发展的需要，遵循环保理念，支持低碳制造，实行可持续发展战略。有鉴于此，本文将基于笔者研究实践，重点围绕于机械制造中的低碳制造理论与技术应用展开探究，以期在提升机械制造行业经济效益前提下达到节约资源和保护环境的目的。

机械制造；低碳制造理论；技术应用

一、机械制造业中的低碳制造理论与技术概述

低碳制造，顾名思义就是要降低产值消耗，节能减排，最终达到低碳的目的。它是一种需要综合考虑机械生产过程中的碳排放和资源消耗的现代生产模式，贯穿于机械制造业的生产全过程，关系到生产制造、资源利用、产品生产、物流运输等方方面面，涉及碳排放量、原料开发、能耗和资源利用的问题。其也是衡量能源和资源利用效率的标尺，是评价碳排放结果对于环境是否造成污染的有力工具。低碳制造技术蕴含的内容丰富，其中最主要的内容就是设计技术，在这个设计的过程中，需要遵循低碳设计原则和方法，参考低碳评价的数据资源，在利用先进的设备基础上，优化制造工艺，整合零部件的再造和生产管理，重视资源的循环重复利用，以及废旧物品的处理技术等，利用新能源，关注低碳能源开发，综合调度优化，达到节能减排的目的。

二、机械制造业中的低碳制造理论与技术重要性分析

就目前情况而言，我国的机械制造业虽然取得了一定的成就，规模和产值都很可观的，但是还是有一些问题，存在部分耗能高、节能减排技术较低、能源资源浪费等情况，在低碳制造方面的研究较少，应用推广相对薄弱，低碳制造技术落后，其中涉及到的生产、管理等体系更新较慢，产能消耗较大，导致生产成本增加。因此，发展低碳制造，就要从根本上着手发展低碳制造，提升技术，改进精细加工环节，将低碳理念贯穿于整个机械制造的全过程，节能减排，以增强效率，使得资源得到合理化利用。此外，发展低碳制造，是顺应国家节能减排的最新发展要求的需要，是进一步推进全面可持续发展的必然选择。通过低碳技术的推广和普及应用，有利于改进机械制造业的发展模式，直接推动其创新发展，有利于降低环境污染，减少工业排放和能源消耗，最终有利于我国产业结构的资源优化和升级，从而进一步的促进经济社会的发展。

三、机械制造业中的低碳制造技术应用探究

针对机械制造中的低碳制造理论，要想发展低碳制造技术，需要在设计方法上下功夫，理论联系实际，本文就提出了如下建设性的意见，来进一步提高低碳制造技术。

（一）机械制造中各环节低碳制造理念贯彻

在机械制造过程中，要将低碳制造理论贯穿到各个环节中，比如，资源利用环节，促使已有的资源得到优化利用，为实现低碳制造提供有利的保障。就低碳制造模式而言，属于一种综合型评估形式，全面、客观地评价能源消耗量、资源利用率。就低碳制造技术而言，常见的技术特别多，特别是低碳设计技术在制造领域中的应用非常广泛，已有合理化的评价模型，制定了合理化的低碳数据库评估方案等。

（二）模块化设计

可以说在机械制造过程中，产品的模块化设计技术是机械制造中比较先进和重要的一种低碳制造技术。在产品制造中，要根据制造产品的品类、规格进行比较系统的划分，区分功能性和非功能性单元，根据产品的不同规模和功能划分成不同模块，根据不同需求制造差异化的衡量标准，如此有利于避免机械运行的不便和资源浪费。

（三）轻量化设计

在机械制造中的低碳制造中，轻量化设计是一门综合性比较强的设计技术，它涵盖的要素众多，主要涉及产品的性能、成本、重量和相关的配套设备等等因素，意义重大。实行轻量化设计有利于降低产品在生产、加工、运输等方面的能耗，有利于保护生态环境。具体来说，机械制造的轻量化设计，有助于减少机械制造过程中能源的消耗，降低碳排放量。以德国保时捷汽车公司为例，在新设计保时捷911这款跑车过程中，就巧妙地利用了轻量化设计原理，借助对应的新技术有效结合钢、铝合金，设计出的跑车具有较好的硬度，还减轻了跑车自身的重量，提高了行驶速度，跑车排放的尾气也得以减少，极大地提高了能源利用率，对环境的污染也比较小。其次，有利于减少产品在生产过程中的污染物的排放，减低机械制造生产过程的噪音污染，从而提高资源的利用率。此外，机械制造的能源可以运用燃气、太阳能等新能源代替传统能源，采用轻质、绿色环保、节能降耗、对环境污染少的原材料，结合生产产品的不同特性和新技术，以降低生产成本，减少能耗，以增加产品的使用性能和可靠性，从而使得资源优势得到最大发挥。

（四）生态化设计

众所周知，机械制造过程中会排放不同种类的污染物，不管是废水、废气还是废渣，多少都会对生态环境造成不同程度的污染和危害。因此，从生态角度来说，实行低碳的机械制造有利于保护环境和降低生态破坏。低碳制造在完全满足机械产品的性能和质量的基础上，要尽可能地减少生产对于原材料和能源的消耗。由此可见，在低碳制造中，应当尽力实行生态设计，从保护生态环境角度出发，采用低碳手段改进传统的机械制造业，选择生产效率和科技含量高的技术，选用排放污染物较少的原材料。同时，还需要注重废弃物和资源的循环利用，利用先进的管理经验和技术重复使用和高效利用资源，最终达到减少生产投入、提高经济效益、保护生态环境的目标。

（五）高速切削技术地应用

就高速切削技术而言，在进一步提高设备转速的基础上，提高设备切削系统工作效率，使其工作频率和机床低价固有频率分开，不要处于统一的网络体系中，有效解决加工硬化等问题。在高速切削技术作用下，能够进一步降低加工表面的粗糙度，提高加工表面的整体质量。更为重要的是，可以加工钢铁件，其硬度为HRC45—65，能够减少该类型钢铁件在放电加工、磨削加工方面的工作量，简化工作流程，提高工工作效率，减少耗损，减少生产成本。

四、结束语

综上所述，在机械制造过程中，生产企业要把经济、生态效益二者放在同等重要的位置，不能以牺牲周围环境为代价获取更多的经济利润，要优化利用低碳制造理论技术，提高各方面资源利用率，降低能耗、耗损，能够和自然环境和谐相处。以此，促使机械制造业顺利实现经济转型，走上资源节约型、环境友好型道路，走上健康持续发展的道路，拥有更加广阔的发展前景。

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