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“绿色制造”成全球共识 前沿科技引领制造业发展

会议报道中国仪表网2014年06月20日 09:08人气:7647

  导读:近日,由中国机械工程学会发起,联合绿色制造产业技术产业创新战略联盟(以下简称“绿色联盟”)、英国机械工程师学会、美国机械工程师学会、香港安乐工程集团等共同主办,以“绿色制造,全球共识”为大会主题的2014年绿色制造国际论坛,在江苏省张家港市成功举办,来自各国的十位领域内专家围绕主题做大会发言。


  “随着资源、能源、环境约束的加剧,对流程工业的资源循环和替代技术,以及对装备制造业的清洁生产等绿色制造关键技术的‘培育计划’已经上升为世界诸多国家的重要战略。”5月30日,以“绿色制造,全球共识”为大会主题的2014年绿色制造国际论坛,在江苏省张家港市成功举办,中国机械工程学会监事长、“绿色联盟”专家委员会主任宋天虎在做大会总结性发言时强调了绿色制造在全球制造业中的重要性。
  
  据悉,这次绿色制造国际论坛邀请到十位国际绿色制造领域的专家,他们分别从理论到实践,从学术研究到产业应用出发,发言内容涉及国际绿色制造业的宏观发展脉络和国内外先进的绿色制造技术两大类。
  
  指明绿色制造发展方向
  
  本次论坛首先从宏观的角度剖析了机械制造业的历史沿革、技术现状,全面而系统地指明了绿色制造的发展方向。
  
  英国剑桥大学埃文斯教授(Prof.Steve Evans)首先介绍了英国绿色制造业的概况。然后介绍了制造商们以绿色、精益、环保为主攻方向,通过改进生产过程、优化系统管理,成功实现节能减排的典型案例。最后强调指出,制造企业需要提高能源效率、增强国际化意识、积极参与全球合作,从根本上改变产业生产系统,最终实现具有生态效益的可持续制造目标。
  
  绿色制造产业技术创新战略联盟李冬茹秘书长,以国内外鼓励企业开展绿色制造的政策支持和研究进展为背景,重点介绍了中国绿色制造产业技术创新战略联盟的概况。
  
  作为中国40家机构协同创新的技术平台,绿色制造产业技术创新联盟已开展了绿色制造产业技术调研、企业间的协同技术创新活动、国内外绿色技术的交流研讨,编制了汽车、家电等领域的技术路线图。该联盟有效地促进了中国的节能减排以及绿色变革,进而加快了中国绿色制造产业化的进程。
  
  英国利物浦大学韩国强教授(Prof.Bernard Hon)提出了一个广义的制造业能源框架。他从制造层次、产品层次和车间层次,分析了与机床有关的能源消耗及其影响,并列举英国优秀的绿色制造实例,例如多条生产链协同,实现能源、资源的高效利用,阐述了英国目前在可持续制造领域的发展状况和先进技术。
  
  机械科学研究总院单忠德副院长的报告,从机械工业生产制造现存问题入手,对比分析国内外机械装备工业典型的绿色成形工艺及设备现状,指出了未来的发展趋势:一是面对单件、小批量产品的客户化定制成为未来的主要供货模式,成形制造技术向着无模化、快速化方向发展;二是为实现节能节材,进一步减少加工余量,成形制造技术向精密化、复合化方向发展;三是为提高产品制造柔性化和产品质量与效率,成形制造技术向数控化、智能化方向发展。
  
  英国IP集团德勒左那博士(Dr.Robert Trezona)的报告,从绿色创新企业资金格局的角度,概括了创新企业在产品开发、聚焦投资、股权融资等环节将会遇到的挑战。并结合集团目前的案例,分享其经验和体会,为进一步拓展绿色制造的市场带来可借鉴的经验。
  
  前沿研发引领制造业发展
  
  在谈到绿色制造前沿技术研发进展情况时,乌克兰国立技术大学科瓦连科教授(Prof.Volodymyr Kovalenko)在报告中指出,乌克兰国立技术大学与浙江工业大学合作,利用激光加工技术能在绿色制造中发挥高效、优质、低耗等独特的优势,开展了众多研究,并取得了成果如下:一是自主研发出抗(水)汽蚀、抗高温、抗腐蚀磨损三个系列的激光专用粉体材料;二是提出超音速激光沉积(SLD)以及电磁协同激光加工、激光组合增材制造(LCAM)等复合强化技术。与此同时,他们还发挥各自技术优势,克服了激光单一热源作用下的不足,解决了“硬而薄”以及“变形”等难题。除此之外,还研发了专用装备,降低了制造成本,实现了产业化。
  
  北京神雾环境能源科技集团吴道洪董事长在论坛上介绍了神雾集团从源头上防控治理大气雾霾,以蓄热式高温空气燃烧技术及直接还原炼铁技术为核心,重点研发了八项节能减排技术及对其成功进行推广。这八项技术分别应用于煤化工、石油化工、火力发电、钢铁冶金、有色金属等领域,提高了化石能源、矿产能源及可再生能源的燃烧效率,减少污染物排放,实现了清洁生产。
  
  中国地质大学程寒松教授认为,氢作为高能效、可再生的清洁绿色能源,具有很广阔的应用范围和发展前景。他通过多年大量实验研究,发现乙基咔唑作为有机液态氢载体,能在常温常压液态下高效安全地储存和运送氢气。该技术可降低材料和设备的成本,如能应用于氢燃料汽车,进而带动工业和社会基础设施建设,将会推动当今能源结构的实质性变革。
  
  美国密歇根大学斯科洛斯教授(Prof.Steven Skerlos)首先介绍了满足可持续发展的四个重要因素———经济、环境、社会、功能(体验)。在此基础上提出值得我们借鉴的两个观点:一是归因生命周期评估。该方法综合了市场信息,以新设计和新政策为表现形式,对创新设计做出预测,并对产品的环境、社会等影响进行评价。二是生产系统的优化。例如,采用快速喷射的超临界二氧化碳混合物改善金属加工时的润滑和冷却性能,从而减少了对人体和环境的损害。又如,选择适当的加工方式,以满足节能减排、降低成本的要求。
  
  英国考文垂大学李卫东教授的报告综合了信息与通信技术、计算机技术、加工技术。他从产品的全生命周期各阶段入手,详细介绍了通过协同设计、加工过程优化、自适应快速成型、选择性拆卸等技术,在数字化智能化制造的同时,有效地监控并优化能源/碳的使用与排放,进一步推动可持续制造的创新发展。
  
  绿色制造全球共识
  
  宋天虎最后指出,绿色制造强调通过资源综合利用和循环使用、短缺资源的代用以及节能降耗等措施实现资源的持续利用;同时减少废料和污染物的生成及排放、提高生产和消费过程与环境的相容程度,最终实现经济效益和环境效益的最优化。机械产品全寿命周期的绿色化是未来机械工程技术发展的重要趋势,其主要包括如下五个环节:
  
  一是产品设计绿色化。为了适应节能减排的需求,应该建立面向生态化设计的数据库和知识库及相关技术规范和标准;为了适应对废旧机电产品回收、再制造的要求,必须在设计阶段就要考虑结构的易拆解、易回收、易修理。
  
  二是工艺材料绿色化。用于制造过程的工艺材料绿色化发展很快,那些传统的,给环境带来污染,威胁人身健康的工艺材料将被逐步取代。
  
  三是制造工艺绿色化。零件精确成形技术比起传统的成形工艺,材料利用率可提高20%~40%,取消或大大减少了加工工时,实现了节能、降耗的目标,是一种很有推广应用前景的绿色制造工艺。此外,诸如粉末冶金等具有材料制备与零件成形一体化短流程特点的基础制造工艺,也是值得关注与推广的。
  
  四是产品包装绿色化。面向环境的产品包装设计、包装材料、包装结构和包装废弃物回收处理,将成为包装的主流发展趋势。其目标是实现资源消耗和产生废弃物最小化。
  
  五是处理回收绿色化。以废旧零部件为对象的再制造技术成功解决了这些零件的磨损、裂纹、疲劳、损伤等失效问题,预期将在机械设备、医疗器械、家电产品、电子信息类产品领域广泛应用。
  
  据悉,这次会议是由中国机械工程学会发起,联合绿色联盟、英国机械工程师学会、美国机械工程师学会、香港安乐工程集团等共同主办的。由来自中国、英国、美国、乌克兰等十位专家围绕主题做大会发言。论坛吸引了来自全国各企业、科研院所、大专院校的400余位科技工作者参加。
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