路甬祥

當(dāng)前,環(huán)境對制造業(yè)提出了更高的要求，能源緊缺對制造業(yè)的制約日益加劇，中國制造業(yè)必須要增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,以人為本,實現(xiàn)人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展，提升附加值和國際品牌競爭力,實現(xiàn)由制造大國向制造強(qiáng)國的歷史跨越。而發(fā)展綠色和智能制造則是實現(xiàn)該歷史跨越的關(guān)鍵所在。

1 綠色制造

綠色制造(Green Manufacturing-GM)，指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用到報廢的整個產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或使環(huán)境污染最小化，符合環(huán)保要求；節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會生態(tài)效益協(xié)調(diào)最優(yōu)化。

綠色制造已成為21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)資源能源高效清潔循環(huán)利用與環(huán)境影響的最小化，有效保障我國現(xiàn)代化進(jìn)程與裝備制造的有效供給與有效利用，建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要途徑，且具有相當(dāng)?shù)木o迫性。

(1)改進(jìn)制造工藝，實現(xiàn)少廢或無廢生產(chǎn)

改革制造工藝，開發(fā)新的工藝技術(shù)，采用能夠使資源和能源利用率高、原材料轉(zhuǎn)化率高、污染物產(chǎn)生量少的新工藝，減少制造過程中資源浪費和污染物的產(chǎn)生，使中間廢棄物能夠回收再利用、最終廢棄物可以分解處理，盡最大限度實現(xiàn)少廢或無廢生產(chǎn)。在機(jī)械加工中，鑄造、鍛造沖壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)等過程中都可以實行綠色制造工藝。具體可以從以下幾方面入手：改進(jìn)工藝，提高產(chǎn)品合格率，采用合理工藝，簡化產(chǎn)品加工流程，減少加工工序，謀求生產(chǎn)過程的廢料最少化，避免不安全因素，減少產(chǎn)品生產(chǎn)過程中污染物排放，如減少切削液的使用或使用綠色切削液等。目前干式切削技術(shù)得到較大發(fā)展。

示例：南汽集團(tuán)公司通過改革工藝技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗

南汽集團(tuán)公司以前老工藝的生產(chǎn)過程為：先鍛造成型，然后進(jìn)行常規(guī)熱處理，即把鍛件從常溫加熱到淬火溫度860℃。為滿足履帶鏈節(jié)的淬火需要，鍛造公司專門準(zhǔn)備了2臺熱處理爐：1臺為長桿件爐，此爐的功率為280 kW，另1臺為鏈板淬火專用爐，此爐功率為380 kW?，F(xiàn)工藝改為余熱淬火，其工藝過程為：通過一系列的工藝參數(shù)控制，把鍛后的熱鍛件直接放入淬火油槽，完成淬火工序。為此,公司投資了專用余熱淬火油槽、用于鍛件加熱高溫、合適、低溫控制的三路分選裝備、1臺大功率的中頻感應(yīng)加熱裝置、為整個系統(tǒng)配套了排油煙通風(fēng)裝置，總投資約250萬元。按原工藝，每噸鍛件淬火需耗能583 kWh，現(xiàn)僅需1臺油循環(huán)泵，每噸鍛件耗電能15 kWh，以年180萬件計,每件4.5 kg，年節(jié)約電能460萬kWh，節(jié)約電費322萬元，不到1年即可收回工藝改造設(shè)備投資。

(2)研發(fā)節(jié)能設(shè)備或改造老設(shè)備，減少資源消耗

要在生產(chǎn)加工過程中實施清潔生產(chǎn),也需要從綠色制造設(shè)計與裝備等入手。采用節(jié)能設(shè)備，研發(fā)新設(shè)備或改造老設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

示例：采用新設(shè)備實現(xiàn)節(jié)能

在機(jī)械設(shè)備中，電氣傳動系統(tǒng)所耗費的電能占到了60%～70%，采用節(jié)能的傳動系統(tǒng)可以為機(jī)械設(shè)備降低更多的能源消耗。通過采用變頻器產(chǎn)品調(diào)速改變電機(jī)、風(fēng)機(jī)及水泵的控制方式，能夠產(chǎn)生十分可觀的節(jié)能效果，也成為當(dāng)前廣泛使用的節(jié)能方式。例如在一條紡織機(jī)械生產(chǎn)線上,變頻器除調(diào)節(jié)生產(chǎn)線的電機(jī)運行速度外，還可以對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行恒溫及恒濕控制，這種對工藝流程的改變不僅提高生產(chǎn)質(zhì)量，還減少了故障率，減少了能耗。

示例：改造設(shè)備實現(xiàn)節(jié)能降耗

新飛改造了成型冷卻水系統(tǒng)，可實現(xiàn)每年節(jié)水18萬t；北京松下彩管公司改造了涂屏工序的清洗系統(tǒng)，每年可節(jié)水12.7萬t。大連三洋家電公司更新了舊的空壓機(jī)，每年可節(jié)電1萬度，而且解決了噪音問題。大連三洋公司改造了蒸汽輸送系統(tǒng)，每年可節(jié)約蒸汽300 t，鍋爐冷凝水2000 t，柴油2萬升。

在改造設(shè)備方面效果最為突出的是寶山鋼鐵公司，寶鋼是我國的超大型企業(yè),是耗能耗材大戶。為降低資源和能源消耗，寶鋼制定了19項節(jié)能降耗的環(huán)境目標(biāo)和7項節(jié)約材料的目標(biāo)，使本來管理和技術(shù)水平已經(jīng)屬世界先進(jìn)水平的寶鋼又上了一個臺階。寶鋼實施上述管理和技術(shù)體系的11個月與上年同期相比，降低原材料消耗的效益達(dá)3700萬元；節(jié)能的效益為1.25億元,使噸鋼綜合煤耗水平在原來已達(dá)世界先進(jìn)水平的基礎(chǔ)上再降29 kg。

(3)采用綠色設(shè)計與全生命周期評價方法，減輕環(huán)境負(fù)荷

綠色設(shè)計是從可持續(xù)發(fā)展的高度審視產(chǎn)品的整個生命周期，強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)階段按照全生命周期的觀點進(jìn)行系統(tǒng)性的分析與評價，消除潛在的、對環(huán)境的負(fù)面影響，為求形成“從搖籃到再生”的過程。

產(chǎn)品全生命周期評價(LCA: Life Cycle Assessment)技術(shù)正在成為綠色設(shè)計和綠色制造實施的重要工具，是綠色制造前沿技術(shù)領(lǐng)域之一，同時也是實施綠色設(shè)計和制造的關(guān)鍵和共性基礎(chǔ)技術(shù)。根據(jù)ISO的定義，產(chǎn)品全生命周期評價是對某一產(chǎn)品系統(tǒng)全生命周期的輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響進(jìn)行評價的過程。

示例：Nokia 3G手機(jī)生命周期評價

Nokia對其一款3G手機(jī)進(jìn)行了生命周期分析。在此次生命周期分析中，針對一次能源消耗(PEC)、全球變暖指數(shù)(GWP)、臭氧破壞潛力指數(shù)(ODP)、酸雨指數(shù)(AP)、人體健康損害指數(shù)(HTP)、光化氧化污染潛力(POCP)等環(huán)境影響方面對一款3G手機(jī)進(jìn)行了生命周期評價。其分析結(jié)果如下：

在產(chǎn)品制造階段，對于適度使用的手機(jī)來說，一次能源消耗占產(chǎn)品全生命周期能耗的60%；對于過度使用的手機(jī)來說，則占54%。

在使用階段，適度使用的手機(jī)一次能源消耗占全生命周期能耗的29%，過度使用的手機(jī)一次能源消耗占全生命周期能耗的35%。在使用階段的能源消耗中，充電器待機(jī)能耗占重要比例。

在運輸階段，零部件運輸?shù)窖b配廠的一次能源消耗占總能源消耗的6%，成品運輸?shù)较M者手中的一次能源消耗占總能源消耗的5%。

印刷電路板(PWB)的制造是手機(jī)中一次能源消耗最多的部件,PWB原材料的消耗和制造消耗一次能耗占總能耗的40%。IC材料消耗和制造能源消耗也占有很大的比重。

生命周期評價提供了產(chǎn)品整個生命周期的能源、資源消耗和環(huán)境排放物的廣泛信息，并可提出環(huán)境負(fù)荷改善的措施和建議,是一種具有巨大潛力的環(huán)境影響評價理論工具。

(4)利用回收再生和復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)可再生循環(huán)

可再生循環(huán)的制造過程主要應(yīng)用拆卸技術(shù)和循環(huán)再利用技術(shù)。拆卸技術(shù)指依據(jù)最小附加成本及產(chǎn)品被拆卸后所能獲取最大綜合利用價值的原則，開發(fā)最佳的拆卸程序和方法。通過二次制造將已用過產(chǎn)品的性能特征恢復(fù)到接近于新產(chǎn)品的狀態(tài),不僅延長產(chǎn)品壽命而且促進(jìn)部件和材料的循環(huán)再利用。循環(huán)再利用技術(shù)是對拆卸下來的零部件或者分解、還原的材料進(jìn)行二次利用的技術(shù)，在產(chǎn)品的設(shè)計制造中考慮兩個因素：回收和分解?；厥赵O(shè)計致力于開發(fā)材料回收技術(shù)，如廢棄金屬粉碎重熔。分解設(shè)計是指通過將產(chǎn)品分解為最基本的組分，而盡可能地使產(chǎn)品中幾乎所有的材料能夠循環(huán)利用，金屬和非金屬材料可通過分解而回收，避免廢物產(chǎn)生污染環(huán)境。

示例：日本富士施樂的成功經(jīng)驗

富士施樂在日本的循環(huán)利用率高達(dá)99.99%，在亞太地區(qū)為99.3%。2007財年，富士施樂在日本及亞太地區(qū)運營的整合資源循環(huán)系統(tǒng)成功削減使用新資源3860 t，降低二氧化碳排放達(dá)2.5萬t。同年，富士施樂減少了全新零部件的使用，利用循環(huán)使用的零部件生產(chǎn)的設(shè)備由2005財年的1.1萬臺增加到2007財年的1.7萬臺。

通過整合資源循環(huán)系統(tǒng)，富士施樂將從用戶處回收使用過的復(fù)印機(jī)和數(shù)碼多功能設(shè)備拆解成零部件，經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗后，符合標(biāo)準(zhǔn)的零部件被送到生產(chǎn)線，而那些不能再利用的零部件則被拆分成44種(日本)或74種(亞太)部件，通過循環(huán)處理將其轉(zhuǎn)化為原材料，作為新資源進(jìn)行再利用，其中包括通常認(rèn)為最難循環(huán)利用的金屬、橡膠、玻璃等。

示例：重慶機(jī)床(集團(tuán))“機(jī)床綠色再制造成套技術(shù)研究與應(yīng)用工程”

2009年2月，由重慶機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司與重慶大學(xué)共同完成的“機(jī)床綠色再制造成套技術(shù)研究與應(yīng)用工程”項目通過了重慶市科委組織的科技成果鑒定。從2006年至今，該項目已完成350多臺廢舊裝備的提升改造，實現(xiàn)了銷售收入1200余萬元，為相應(yīng)企業(yè)盤活存量資產(chǎn)價值達(dá)3000多萬元，節(jié)省購置同類數(shù)控設(shè)備的費用達(dá)1800萬元以上。該項目已獲得2項國家授權(quán)發(fā)明專利,1項軟件著作權(quán),起草并報批國家標(biāo)準(zhǔn)1項，并應(yīng)邀參加了4次國際、國內(nèi)“節(jié)能減排”主題展。

(5)構(gòu)建一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)資源節(jié)約和再利用

我國高度重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前已被批準(zhǔn)建立的國家生態(tài)工業(yè)示范園有24個。以長沙黃興生態(tài)工業(yè)園為例，該生態(tài)工業(yè)園是我國第一個全新規(guī)劃的綜合類生態(tài)工業(yè)園，主要發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)。目前園內(nèi)共有企業(yè)34家，分為物質(zhì)生產(chǎn)者、技術(shù)生產(chǎn)者、消費者、分解者及虛擬企業(yè)。構(gòu)建的多條產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)箞@區(qū)內(nèi)四大行業(yè)通過物質(zhì)流、能量流和信息流相互聯(lián)接在一起，形成了多種物質(zhì)能量鏈接的生態(tài)鏈網(wǎng)絡(luò)。在這個生態(tài)鏈網(wǎng)上，四大核心企業(yè)、附屬企業(yè)和虛擬企業(yè)之間通過物質(zhì)流，形成了一個虛實結(jié)合的生態(tài)工業(yè)園區(qū)，每個核心行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈以企業(yè)群落為主體，通過中間產(chǎn)品的交換，加強(qiáng)了工業(yè)小區(qū)中各個企業(yè)間的相互聯(lián)系，有效延長產(chǎn)品鏈。同時四大行業(yè)間的物質(zhì)流構(gòu)成了橫向連接，形成了產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)，通過信息流加強(qiáng)同工業(yè)區(qū)外虛擬企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條的對接，使物質(zhì)集成的空間尺度擴(kuò)大。

示例：億利資源集團(tuán)一體化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈

2002年，億利資源集團(tuán)大膽地構(gòu)筑了煤炭、電力、PVC化工、水泥一體化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略，并按照節(jié)能減排、資源綜合利用和循環(huán)發(fā)展的要求，規(guī)劃了1000萬t/年煤炭開采、100萬kW煤矸石發(fā)電、100萬t/年環(huán)保電石、100萬t/年精制鹽、100萬t/年P(guān)VC、100萬t/年離子膜燒堿、100萬t/年煤基多聯(lián)產(chǎn)項目、100萬t/年工業(yè)廢渣制水泥等“八個一”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。按照這個循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈模式和細(xì)分戰(zhàn)略目標(biāo)，億利資源集團(tuán)分別和神華集團(tuán)、上海華誼集團(tuán)、河北冀東水泥集團(tuán)共投資150億元，在億利能源達(dá)拉特循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)內(nèi)建設(shè)了1500萬t/年煤礦開采項目、4×20萬kW煤矸石發(fā)電項目、120萬t/年工業(yè)廢渣制水泥項目、40萬噸PVC和配套的36萬t離子膜燒堿項目等四大項目，形成了“煤—煤矸石發(fā)電—離子膜燒堿—PVC—工業(yè)廢渣制水泥”的一體化循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，成功打造了內(nèi)蒙古地區(qū)首屈一指的能源化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，該園區(qū)被內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府確定為第一批工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)，胡錦濤總書記2007年考察了園區(qū)，對企業(yè)采用的一體化循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的做法給予了高度評價。

(6)加快對節(jié)能減排核心技術(shù)的突破,實現(xiàn)節(jié)能降耗

采用綠色制造技術(shù)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值的同時努力降低資源的能耗，是未來制造業(yè)的發(fā)展方向。為此，我們需要加緊研制具有先進(jìn)技術(shù)性能的能源技術(shù)裝備，包括：煤的清潔高效開發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)；復(fù)雜地質(zhì)油氣資源勘探開發(fā)利用；第三代20萬kW級高溫氣冷堆核電廠；提高可再生能源技術(shù)研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化水平，包括風(fēng)電機(jī)組、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)崂玫汝P(guān)鍵技術(shù)；節(jié)能工業(yè)設(shè)備和終端用能設(shè)備。

示例：由清華大學(xué)、太原鍋爐集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)制造的節(jié)能型環(huán)保循環(huán)流化床鍋爐

由清華大學(xué)、太源鍋爐集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)制造的節(jié)能型環(huán)保循環(huán)流化床鍋爐,吃粗糧、用電少、效率高，可燃燒煤矸石、洗中煤、垃圾等劣質(zhì)燃料,節(jié)省煤耗6%以上,節(jié)電30%以上的特點,達(dá)到了國際先進(jìn)水平。數(shù)據(jù)證實，每臺鍋爐每年可節(jié)約熱值3000大卡的原煤7500 t，價值110多萬元；可節(jié)電700萬度，價值350萬元；節(jié)省設(shè)備檢修費用10%以上。節(jié)約價值相當(dāng)于1臺鍋爐1年可以發(fā)13個月的電力，一舉克服了第一代循環(huán)流化床鍋爐用電高和磨損嚴(yán)重兩大難題。如果在全國推廣這項技術(shù),按照當(dāng)前循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電能力，每年至少可節(jié)電25億kWh，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約700萬t，減少二氧化碳排放約3000萬t，對我國節(jié)能降耗具有重要意義。

示例：三一重機(jī)推出首臺國產(chǎn)混合動力挖掘機(jī)

2009年，三一重機(jī)推出首臺國產(chǎn)混合動力挖掘機(jī)，這一產(chǎn)品集中了混合動力、發(fā)動機(jī)功率優(yōu)化控制、電子控制正流量系統(tǒng)、工作裝置輕量化等各種節(jié)能技術(shù),可有效減少能量消耗，實現(xiàn)能量回收。該產(chǎn)品整機(jī)動作協(xié)調(diào)性好、安全性高,比傳統(tǒng)挖掘機(jī)節(jié)能30%以上、作業(yè)效率提高25%以上。三一重機(jī)在國內(nèi)首次將混合動力概念引入到工程機(jī)械的節(jié)能研究中。

2 智能制造

智能制造(Intel l igent Manufactur ing，IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能進(jìn)行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新,擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機(jī)和諧系統(tǒng)向以機(jī)器為主體的自主運行轉(zhuǎn)變。

(1)智能化能夠提升傳統(tǒng)制造水平

智能化將進(jìn)一步提高制造系統(tǒng)的柔性化和自動化水平，使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力，也將會顯著減少制造過程物耗、能耗,提升傳統(tǒng)制造業(yè)的水平。

示例：智能化鉆井技術(shù)

目前，智能化自動化鉆井的雛形已經(jīng)形成，正在逐步成熟完善，并取得了初步的效果：薄油層鉆井已經(jīng)可以達(dá)到0.8 m以下。以隨鉆地質(zhì)參數(shù)測量，包括已經(jīng)研制成功的近鉆頭井斜、方位伽馬、方位電阻率和正在攻關(guān)的隨鉆中子、密度、孔隙度等參數(shù)為“眼睛”，使鉆頭學(xué)會自己找油層；以隨鉆地震等參數(shù)為“探照燈”，讓鉆頭“看”得更遠(yuǎn)、看到的信息更豐富；以地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)和自動垂直鉆井系統(tǒng)為“方向盤”，讓鉆頭自動朝著油層打；以信息技術(shù)為“望遠(yuǎn)鏡”，對井場綜合信息的實時采集、分析、處理，實現(xiàn)鉆井遠(yuǎn)程專家實時診斷與指揮。

示例：智能化來實現(xiàn)分散采礦、集中選冶的規(guī)模化大生產(chǎn)格局

2009年，由北京礦冶研究總院作為自動化工程項目總承包的焦家金礦選礦廠正式投入生產(chǎn)。焦家金礦選礦廠是我國最大的黃金選礦廠之一。焦家金礦選礦廠自動化工程采用先進(jìn)的在線檢測儀表、電氣控制設(shè)備和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)，集選礦系統(tǒng)智能控制技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)于一體，實現(xiàn)了黃金選礦生產(chǎn)過程的自動化、控制智能化，選礦廠的自控技術(shù)水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平。北京礦冶研究總院開發(fā)成功的黃金選礦自動控制技術(shù)及系統(tǒng)成功的應(yīng)用，有利于提高我國黃金資源的綜合回收和選礦廠的技術(shù)水平，也有利于實現(xiàn)分散采礦、集中選冶的規(guī)模化大生產(chǎn)格局。

(2)智能化能夠滿足高技術(shù)發(fā)展要求

伴隨著機(jī)械制造業(yè)用戶行業(yè)的技術(shù)不斷發(fā)展，對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高，對機(jī)械制造業(yè)提出了更高的要求。計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在裝備上的迅速應(yīng)用，使用戶行業(yè)的工藝技術(shù)不斷集成在裝備中，與裝備制造業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)相結(jié)合，形成了新的裝備，滿足了用戶不斷增長的需求。裝備制造業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)正向信息集成、接口集成、系統(tǒng)集成的方向發(fā)展，同時生產(chǎn)過程自動化、智能化水平不斷提高。

示例：智能化應(yīng)用于軋制過程

目前，傳統(tǒng)的軋制力計算公式已經(jīng)不能適應(yīng)高精度的要求，數(shù)學(xué)模型方法則是一種比較理想的方法，應(yīng)用于軋制過程操作和軋機(jī)設(shè)備的設(shè)計。我國近年來開展了“熱軋工藝的模擬和優(yōu)化”、“人工智能在軋鋼中的應(yīng)用”等研發(fā)工作，提出連軋數(shù)模參數(shù)智能優(yōu)化的思想，開發(fā)了連軋過程數(shù)學(xué)模型解析工具，使數(shù)學(xué)模型的維護(hù)與參數(shù)優(yōu)化由個人行為變?yōu)橛嬎銠C(jī)的智能行為，形成具有我國特色的軋制過程數(shù)模調(diào)優(yōu)理論體系和實用方法。目前，國內(nèi)正在開發(fā)熱連軋精軋機(jī)組負(fù)荷分配智能優(yōu)化技術(shù)，既可以對壓下量的分配進(jìn)行優(yōu)化，以實現(xiàn)板形控制和負(fù)荷均衡的目標(biāo)；也可以通過智能算法從實際生產(chǎn)積累的大量數(shù)據(jù)中提煉出最優(yōu)的工藝參數(shù)，從而穩(wěn)定和優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。

(3)智能化有助于緩解環(huán)境和能源對機(jī)械制造業(yè)的制約

智能化在提高專業(yè)化分工與協(xié)作配套，促進(jìn)生產(chǎn)要素的有效集聚和優(yōu)化配置，降低成本以及節(jié)約社會資源、能源等方面具有重要作用。例如，日本的ICT創(chuàng)新戰(zhàn)略，實際上是信息化、智能化促進(jìn)節(jié)能，推進(jìn)綠色高附加值制造。

示例：智能電網(wǎng)

2009年5月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布了以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)概念，并明確了公司建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)和發(fā)展路線。智能電網(wǎng)現(xiàn)已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的共同趨勢。世界各國特別是歐美等發(fā)達(dá)國家，根據(jù)各自的國情及電力工業(yè)特點提出了不同的智能電網(wǎng)定義，其核心理念都是利用現(xiàn)代信息通信、控制等先進(jìn)技術(shù)，提升電網(wǎng)的智能化水平，適應(yīng)可再生能源接入、雙向互動等多元化電網(wǎng)服務(wù)要求，提供安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的可持續(xù)電力供應(yīng)。堅強(qiáng)智能電網(wǎng)通過提升發(fā)電利用率、輸電效率和電能在終端用戶的使用效率，以及推動水電、核電、風(fēng)能及太陽能等清潔能源開發(fā)利用，每年可以帶來巨大的節(jié)能減排和化石能源替代效益。

(4)信息化、智能化技術(shù)將推動機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生全新的改變

未來的機(jī)械制造將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。我國的離散型制造主要集中在機(jī)械加工、電子元器件制造、汽車等行業(yè)，信息化為具有離散特點的機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行協(xié)同制造創(chuàng)造了條件。信息技術(shù)將促進(jìn)設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)代化，加工制造的精密化、快速化，自動化技術(shù)的柔性化、智能化，整個制造過程的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、全球化。各種先進(jìn)生產(chǎn)模式也無不以智能信息技術(shù)的發(fā)展為支撐。智能信息技術(shù)將改變機(jī)械制造業(yè)的設(shè)計方式、生產(chǎn)方式、管理方式和服務(wù)方式。

(5)信息化、智能化技術(shù)為現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)提供了技術(shù)保障

現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)是面向制造業(yè)的生產(chǎn)性社會化的服務(wù)業(yè)，已成為制造業(yè)增加值的主要來源。開展增值服務(wù)是機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑。在德國機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)中，服務(wù)在營業(yè)額中的比重從1999年的13%升至2005年的20%，如蒂森克虜伯集團(tuán)2007年的服務(wù)收入為167億歐元，占集團(tuán)銷售收的比例達(dá)32.3%，而我國的制造服務(wù)業(yè)尚處于起步階段。借助信息化技術(shù)手段，制造業(yè)服務(wù)的模式得以不斷改進(jìn)和優(yōu)化，服務(wù)得以向業(yè)務(wù)鏈的前后端延伸，能夠不斷優(yōu)化服務(wù)內(nèi)容，持續(xù)改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。

示例：信息化、智能化在數(shù)控機(jī)床服務(wù)中的應(yīng)用

未來數(shù)控機(jī)床的一種趨勢是網(wǎng)絡(luò)化，通過開放式的CNC同網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，車間能夠從跟蹤到收集企業(yè)的機(jī)床生產(chǎn)情況等更多的信息。機(jī)床數(shù)據(jù)也能夠在用戶與設(shè)備供應(yīng)商之間共享。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家可以通過Internet對用戶的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行快速診斷與維護(hù)，可以大大減少維護(hù)的盲目性，提高設(shè)備完好率。滿足用戶對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程故障監(jiān)控、故障診斷、故障修復(fù)的要求。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，發(fā)達(dá)國家紛紛調(diào)整其產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)政策，將高新技術(shù)的重點和科技發(fā)展的熱點轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)技術(shù)主要是智能化制造技術(shù)領(lǐng)域，使智能化制造技術(shù)由傳統(tǒng)意義上的單純機(jī)械加工技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘷C(jī)械、電子、材料、信息和管理等諸多技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，并加速用現(xiàn)代智能化制造技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)，實現(xiàn)制造業(yè)的高技術(shù)化。

當(dāng)前，國際智能化制造業(yè)采用或準(zhǔn)備采用的先進(jìn)制造技術(shù)主要體現(xiàn)在：(1)新型(非常規(guī))加工方法的發(fā)展，包括激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)及兩種以上加工方法復(fù)合應(yīng)用等;(2)專業(yè)、科學(xué)間交叉融合，冷熱加工、加工過程、檢測過程、物流過程、設(shè)計、材料應(yīng)用、制造等方面，界限逐漸淡化;(3)工藝研究由“經(jīng)驗”走向“定量分析”;(4)高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝緊密結(jié)合，使傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生顯著的、本質(zhì)的變化，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;(5)常規(guī)制造工藝的優(yōu)化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少污染的制造技術(shù)為主要目標(biāo);(6)以計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心。

(6)智能化與智理化

智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機(jī)和諧系統(tǒng)向以機(jī)器為主體的自主運行轉(zhuǎn)變，這就要求智能系統(tǒng)最終必須能夠像人一樣具備做出符合人文倫理和生態(tài)環(huán)境倫理的行為。因此，當(dāng)前，在我國智能化發(fā)展初期就應(yīng)當(dāng)明確智理化(既智能又符合倫理標(biāo)準(zhǔn))發(fā)展的大方向。

3 綠色和智能制造也要面向大多數(shù)人

收入結(jié)構(gòu)決定了我國在發(fā)展綠色和智能制造的過程中，既要注重高端、高附加值產(chǎn)品的開發(fā)，同時也要大力發(fā)展面向大多數(shù)中低收入人群的高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品開發(fā)。2007年，我國的基尼系數(shù)為0.48，已經(jīng)超過了國際上0.4的警戒線。同時，研究發(fā)現(xiàn)，目前我國的收入結(jié)構(gòu)是呈倒丁字形，上部是高收入和中高收入的人群，底部是大量的低收入和中低收入者。按照世界銀行的劃分標(biāo)準(zhǔn)，2008年，我國人均國民總收入為2770美元，我國仍處于世界中等偏下收入國家行列。因此，制造業(yè)發(fā)展要有市場需求并且能為消費能力所接受，就不能只注重高端產(chǎn)品的開發(fā)，而忽視了大多數(shù)人的需求。

4 完善綠色和智能制造方面的相關(guān)政策措施

從各國的做法來看，綠色和智能制造成為機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和優(yōu)化的必由之路。要推動綠色和智能制造的發(fā)展，為其營造良好的政策環(huán)境是關(guān)鍵：首先是采取措施大力發(fā)展綠色和智能工程教育。創(chuàng)新是工程教育的本質(zhì)屬性，當(dāng)前中國的工程教育多重知識的傳授，而忽視工程訓(xùn)練、解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致工程教育與市場需求脫節(jié)?？梢栽谥攸c大學(xué)及其他工程技術(shù)教育單位建立培養(yǎng)創(chuàng)新能力的工程實驗室和創(chuàng)新設(shè)計機(jī)構(gòu)，作為學(xué)生工程創(chuàng)新基地。要鼓勵企業(yè)建立工程教育基地，為學(xué)生提供優(yōu)良的工程實踐場所。其次，通過金融、稅收和信貸政策方面的支持來鼓勵綠色和智能方面的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。同時，應(yīng)在綠色和智能制造方面，逐步建立和完善產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、以企業(yè)為主的自主創(chuàng)新體系，并建立產(chǎn)學(xué)研合作的工程創(chuàng)新中心，加快行業(yè)的技術(shù)與產(chǎn)品的升級換代。

5 綠色制造、智能制造是未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的“關(guān)鍵詞”

綠色制造和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密不可分。首先，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)離不開綠色制造技術(shù)，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)必須綠色化。在當(dāng)前環(huán)境和能源約束趨緊的大趨勢下，只有具備了資源和能源消耗低的特征，才能可能成為新興產(chǎn)業(yè)，才具有生命力。反過來，綠色制造技術(shù)從一定程度上催生和拉動了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能制造是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，具備國際競爭力，智能制造技術(shù)是支撐發(fā)展和提升競爭力的核心。

目前，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家都把爭奪經(jīng)濟(jì)制高點作為本國的戰(zhàn)略重點，把科技創(chuàng)新投資作為重要的戰(zhàn)略投資，把發(fā)展以高科技為主要特征的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為帶動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略突破口。高技術(shù)及其新興產(chǎn)業(yè)將成為推動世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量。

發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是我國轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，搶占新一輪發(fā)展制高點的根本途徑，也是立足當(dāng)前、渡過難關(guān)，著眼長遠(yuǎn)、上水平的重大戰(zhàn)略選擇。發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，必須選擇正確的方向，要選擇具有市場前景、資源消耗低、帶動系數(shù)大、就業(yè)機(jī)會多、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)。發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)必須掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，而綠色、智能制造與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密不可分，智能制造又是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支撐！為此，走向綠色和智能制造，是中國制造業(yè)發(fā)展的必由之路！