新材料与绿色制造体系(6)

绿色制造业与绿色再制造工程

大纲

一、绿色制造业的现状及分析 1.绿色企业分析 2.我国生态工业园区 二、绿色再制造工程 1.绿色再制造工程概述 2.再制造设计

3.绿色再制造工程的若干关键技术 4.绿色再制造工程的实际应用 三、绿色制造业管理 1.WEEE、RoHS、EuP指令

2.ISO14000国家环境管理标准；企业内部环境质量标准

知识点汇总

概念

C01： 绿色制造 C02： 绿色企业 C03： 绿色再制造工程 C04： WEEE指令 C05： RoHS指令 原理和观点 K01：企业的管理

K02：绿色再制造工程的关键技术 K03：企业内部环境质量标准分类 重要信息

I01： 发展绿色制造的优点 I02：再制造特性设计的分析 I03：再制造的应用领域

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正文

一、绿色制造业的现状及分析 1.绿色企业分析

绿色制造是企业实施可持续发展战略的一种生产方式。 （1）绿色企业概述

绿色企业是指以可持续发展为己任，将环境利益和对环境的管理纳入企业经营管理全过程，并取得成效的企业。作为绿色企业，它应该具备以下几个条件：

一，生产绿色产品； 二，使用绿色技术； 三，开展绿色营销。

（2）工业企业实施绿色制造的过程

绿色制造不仅是一个生产技术问题，也是一个管理问题和观念认识问题。因此，绿色制造实施也应从这个方面入手。工业企业实施绿色制造必须从绿色设计出发，选择无污染的替代产品和设备；调整原辅材料及能源结构，选择无毒、无害、无污染的原辅材料及能源；强化企业管理，以节能、降耗、减污为目标，以工艺管理、设备管理、原辅材料管理、生产组织管理、环境管理为着眼点，将绿色制造的理念渗透到产品生产过程的每一个环节。

（3）企业绿色制造工艺的开发策略

企业对绿色制造工艺的开发，必须从绿色制造工艺出发，分析现有工艺，从技术、经济、生态及法律等方面对现行工艺进行分析，针对现行工艺的实际情况采用不同的策略。其中包括开发新型工艺技术，即在明确用户要求及市场需求与限制的前提下设计新型机床及加工系统投入使用；也可以开发替代工艺技术或优化改进现有工艺在工厂企业投入实施。在此开发过程中真正实现面向绿色制造和可回收的产品设计。

（4）打造中小型绿色企业

在我国，由于历史的原因，中小企业在制造业中占绝对多数，对资源的消耗和废弃物的产生也是中小企业占比重最大，随着市场竞争的加剧，中小企业生存发展的压力也越来越大。因而中小企业绿色制造体系的建立也就成为当务之急。

面向中小企业的绿色制造体系它包括三个单元，每个单元既相互独立又相互联系，即绿色产品设计→绿色产品制造→绿色产品销售。每个单元都有相关的约

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束支撑，绿色产品设计单元受产品特征、企业条件、环保要求、资源优化、产品回收处理等制约；绿色产品制造单元必须得到绿色能源、绿色材料、绿色检测、绿色设备、绿色工艺、废弃物处理等环节的支撑；绿色产品销售包括绿色包装、绿色维修、绿色使用、绿色回收等方面。中小企业只要把握住每个单元的相关要求和技术，就可以开发出和生产出符合绿色制造的产品。

当然，中小企业实施绿色制造也面临着许多困难，主要有：

①中小企业非常缺乏具备绿色产品设计的专门人才，企业在产品设计中更多考虑的是产品的功能和成本，绿色产品的设计思想还没有被普遍接受；

②中小企业面对环保与效益的矛盾，缺乏产品绿色制造的有效措施，落后的制造技术和设备以及技改资金投入的相对不足，也是部分中小企业对绿色制造“敬而远之”的主要原因；

③对产品的售后绿色服务和报废的回收处理，中小企业限于人力物力的不足，较难承担相应责任。

2.我国生态工业园区

生态工业园区是依据循环经济理论和工业生态学原理设计的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。

我们这里介绍一下湖南长沙黄兴国家生态工业园区。这是一个以高新技术产业为主导产业的典型生态工业园。园区划分为四个产业子系统：环保产品产业、新材料产业、生物制药产业和电子信息产业。电子信息产业，包括四个生产者企业与三个消费者企业；新材料产业，包括一个生产者企业，三个消费者企业与一个分解者企业；生物制药产业，包括四个生产者企业，两个消费者企业，两个分解者企业；环保产品产业，包括四个生产者企业，三个消费者企业，五个分解者企业。

在这四个产业子系统的基础上，黄兴国家生态工业园区又形成了生态产业链，即电子工业与环保产业之间的链接，新材料产业与电子工业之间的链接，新材料与环保产业之间的链接。

二、绿色再制造工程 1.绿色再制造工程概述 （1）3R与6R

在产品生命周期的材料流中，存在着3R（即减少reduce，重复使用reuse

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和再利用recycle）的流程。更为综合而完整的描述还包括另外3个R，分别是回收recover，重新设计redesign和再制造remanufacture，由此产品的材料流构成了一个完整的系统。从材料的提取、加工，到设计、制造、使用，一方面在使用过程中加以升级保持以延长使用周期，另一方面则进入回收、再利用、减少废物、再制造、重复使用的流程，并将其中无法进入循环继续使用的废料加以环保处置。

（2）不同产品的生命周期

传统产品与理想产品寿命周期的区别主要在于对“废物”的处置上。传统的产品寿命周期中，产品设计、制造、使用、处理各个环节中都会产生“废物”；理想的产品寿命周期中，每个环节所产生的“废物”都被重新制造转变成可用的材料或产品。

（3）绿色再制造工程的内涵

绿色再制造工程是装备工程学、材料工程学、机械工程学、维修工程学、表面工程学以及环境保护等多学科的交叉学科。它在产品全生命周期各阶段起到了独特的作用。

在设计阶段，能对废旧产品再制造进行可行性和剩余寿命价值的评估。 在制造阶段，能对生产和装配中超差或失效零件进行再制造加工，将再制造零件用于产品制造装配。

在使用阶段，能对过时产品再制造性能进行升级，再制造零件用于产品维修。 在回收阶段，能对产品整体进行再制造，获得再制造产品直接使用；或对零部件进行再制造，用于制造和维修过程。

可见，绿色再制造工程是以产品全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进制造技术、现代表面技术和高新技术等先进技术为基础，以产业化生产为手段，是对废旧产品进行修复和改造等一系列技术措施和工程活动的总称。需要注意的是绿色再制造工程并不等同于简单的维修。

（4）再制造工程组成

再制造工程包括了设计基础、技术基础、质量控制与技术设计四个方面。 其中，设计基础包括了再制造的可行性评价、环境行为及失效机理的研究、寿命预测及剩余寿命的评估、再制造过程的模拟与仿真；技术基础包括表面工程

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技术和复合表面技术、再制造快速成型技术、修复热处理技术、应急快速维修技术、再制造特种加工技术、再制造机械加工技术、过时产品性能升级和改造技术；质量控制包括再制造毛坯的质量检测、再制造加工的在线质量监控、再制造成品的检测与评价；技术设计包括再制造工艺技术设计、再制造工艺装备与车间设计、再制造技术经济核算、再制造工程的现代化组织管理。

2.再制造设计

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