郝忠偉
(佳木斯電機股份有限公司,黑龍江 佳木斯 154002)
當(dāng)下,綠色生態(tài)發(fā)展已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略方針的重心和發(fā)展的主要方向。為了確保低碳環(huán)保的發(fā)展方式能夠普及到各行各業(yè),國家制定了許多扶持政策,推動了綠色制造工業(yè)的出現(xiàn)。其中,電機行業(yè)是工業(yè)制造的基礎(chǔ)支撐產(chǎn)業(yè)之一,通過推廣綠色工藝,能夠有效提高電機行業(yè)的環(huán)保性,減少能源和材料的消耗,保護周邊生態(tài)環(huán)境,讓整個行業(yè)進一步健康發(fā)展。
所謂綠色制造,指的是以生態(tài)環(huán)保為前提,使用各種綠色低碳的新式原材料進行加工的一種制作方式。這種制造方式能夠顯著降低制造行業(yè)對環(huán)境的污染和破壞,有效改善和保護自然生態(tài)。
首先,綠色制造行業(yè)最核心的理念就是要實現(xiàn)生態(tài)保護和節(jié)約能源,一方面避免對環(huán)境造成破壞,另一方面也可以讓企業(yè)實現(xiàn)更加良好的經(jīng)濟效率。為了實現(xiàn)這兩個目標(biāo),綠色制造要堅持低能耗、低污染的制造模式,充分考慮設(shè)備的可拆卸性能、維修便利程度,原材料是否采用綠色工藝進行采集等方面的情況,并要升級和更新廢棄物處理和回收流程,保證將其無害化之后再行排放到自然環(huán)境之中或者是進行二次循環(huán)利用。通過這些方式,進而提高整個行業(yè)的生態(tài)環(huán)保效能。
其次,在制造過程中,始終要保持以人為本和熱愛自然環(huán)境的理念和態(tài)度,對傳統(tǒng)落后的制作手段進行升級,加強其生態(tài)性能,做到人與自然的和諧共處,在為企業(yè)帶來經(jīng)濟收益的同時,也讓人類的生存環(huán)境得到改善。
首先,要運用具有綠色生態(tài)效果的原材料進行制作,這是為了保證其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠達到國家環(huán)保政策的標(biāo)準(zhǔn)和要求。制造企業(yè)在進行綠色產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的時候,一定要優(yōu)先考慮采購和使用污染度較低,且具有價格優(yōu)勢的材料。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,各種零污染和可循環(huán)材料層出不窮,其絕大部分在制造的時候都運用了新式材料工學(xué),并對產(chǎn)品線進行了優(yōu)化和改造,確保產(chǎn)品在生產(chǎn)的時候能夠最大限度地使用資源,降低對周邊環(huán)境的影響,同時也非常重視材料的結(jié)構(gòu)強度和可重復(fù)利用性。
其次,在進行實際制造之前,要對整個產(chǎn)品進行重新設(shè)計和規(guī)劃,升級產(chǎn)品實際性能和環(huán)保效果,充分考慮實用性、低污染、可持續(xù)性和價格等方面的諸多因素。此外,還要對成品的使用效果持續(xù)進行跟蹤,采集消費者的意見和反饋,一旦發(fā)現(xiàn)問題,就要及時進行調(diào)整和優(yōu)化,讓產(chǎn)品的性能始終走在時代和環(huán)保的前沿。
最后,要加強制造工藝水平,引入和采用各種新式環(huán)保技術(shù),通過這些新發(fā)展出現(xiàn)的低污染綠色加工方法,能夠讓制造業(yè)的工作人員有效控制和降低產(chǎn)品在生產(chǎn)、儲存、運輸和使用過程中可能導(dǎo)致的各種污染,從而為自然環(huán)境的改善、產(chǎn)品使用者的人身安全和身體健康提供可靠保護。
對于機械制造行業(yè)來說,切割焊接和研磨等工藝是在制造產(chǎn)品和加工材料的過程中經(jīng)常使用的方式。隨著技術(shù)的進步,這些制作流程通常都會由對應(yīng)的自動化機械來完成,在極大地提升了工作效率的同時,也使得對于電力能源等資源的需求量和消耗量都急劇增加。這主要是因為很多產(chǎn)品都是以金屬和各種復(fù)合材質(zhì)作為原材料,具有極高的硬度和強度,需要高功率機械設(shè)備才能完成切割加工的作業(yè)。在這種情況下,隨著社會消費和生產(chǎn)水平的提升,各種產(chǎn)品的需求量不斷增加,使得機械設(shè)備的耗電量越來越大,對我國的資源使用和儲備量都造成了巨大的壓力,提升機械效能,節(jié)省能源消費已經(jīng)變得刻不容緩。
面對巨大的資源消耗壓力和成本支出,我國制造業(yè)的從業(yè)人員深刻意識到了傳統(tǒng)機械設(shè)備存在的問題和不足之處。為了解決這些問題,企業(yè)投入了大量的資金和人力用于機械設(shè)備工藝和技術(shù)的改造,目標(biāo)就是為了顯著降低能源消耗量級,提高機械設(shè)備的工作效能和能源使用率。通過這種方式減輕資源使用的壓力,控制企業(yè)成本支出,實現(xiàn)更高的經(jīng)濟收益。到目前為止,已有許多相關(guān)技術(shù)和手段應(yīng)用到了機械設(shè)備的改造和升級之上,讓制造工業(yè)的機器設(shè)備變得更加綠色環(huán)保,在明顯改善了能源使用率的同時,還能夠以超出原本設(shè)備的工作效率完成制造工作,實現(xiàn)了企業(yè)和社會的共贏。
對于現(xiàn)代機械設(shè)備來說,為了完成各種高精度的工藝和制作流程,這些機械通常都具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu),同時會涉及大量的物質(zhì)和能源消耗,如果不能妥善處置因為消耗而產(chǎn)生的各種氣體和固體污染物,就很容易導(dǎo)致這些污染物逐步滲透到周邊環(huán)境之中,不但會對自然生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞,長期下來,還會對機械設(shè)備操作者的身體健康造成損害。同時,受到各種粉塵顆粒和油污的影響,機械設(shè)備的使用壽命也會大幅度下降,導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟收益減少。綜合考慮這些情況,機械設(shè)備的綠色環(huán)保工作是必然的發(fā)展趨勢。對此,機械設(shè)備的制造者就要依照國家有關(guān)政策和制度標(biāo)準(zhǔn)的要求,保證機械工作時產(chǎn)生的污染不會超標(biāo),同時一定要嚴(yán)格把控配套的污染物處理裝置的性能和效果,確保所有的生產(chǎn)廢棄物都會得到妥善的處理,在消除掉所有的污染性之后再排放到自然之中,或者是被二次循環(huán)利用制造產(chǎn)品,實現(xiàn)成本和環(huán)保的雙贏。
到目前為止,綠色制造的理念和工藝已經(jīng)深入普及到了機械設(shè)備行業(yè)的方方面面,在設(shè)備制造和管理等方面得到了極其廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)前比較主流的綠色工藝包括干式和風(fēng)冷卻切削、成型制造工藝、表面清潔和水噴射等多方面的技術(shù),大幅度推動了現(xiàn)代工業(yè)的生態(tài)化和環(huán)保化。
4.1.1 干式切削技術(shù)
這是一種比較精密和注重細節(jié)的制造工藝方法,一般在缺少和不適用冷卻液的情況下進行運用,其能夠?qū)υ诠I(yè)制造生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的大量工業(yè)廢料進行有效的處理和控制,降低這些廢棄物對環(huán)境和人體造成的影響[1]。
4.1.2 MQL 潤滑技術(shù)
MQL 潤滑技術(shù)相較于干式切削技術(shù),會使用油脂對部件進行適當(dāng)?shù)臐櫥?,以便有效減輕各種刀具和部件之間產(chǎn)生的摩擦,從而顯著降低部件在加工時的溫度,并減少金屬顆粒產(chǎn)生的數(shù)量。在使用這種技術(shù)時,就要先對油脂進行霧化,將其噴灑在機械部件上,最終實現(xiàn)提高部件的加工精度,控制成本支出的效果。
4.1.3 成型工藝技術(shù)
現(xiàn)代電機設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,會使用大量的精密零件,為了提高制造效率和精度,通??梢圆捎贸尚凸に嚪绞酵瓿蛇@些零件的制造。隨著成型技術(shù)的水平不斷發(fā)展和進步,這種制造方式已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前最主流的加工制造方法,具有極其突出的價值的作用,為電機設(shè)備的性能飛躍式發(fā)展提供了有力的支撐。
4.1.4 減磨技術(shù)
通常來說,借助潤滑油和相關(guān)技術(shù)的運用,可以有效降低機械加工設(shè)備和零件在加工制造過程中產(chǎn)生的磨損和消耗,但對于需要頻繁和長期使用的各種加工設(shè)備來說,部件磨損依然是一個不可避免的問題。為了進一步減輕機械損耗,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),就需要將潤滑油和各種抗磨劑進行有機融合,以便能夠優(yōu)化設(shè)備的能源消耗效率,改善加工性能。
4.1.5 水噴射加工技術(shù)
流水不僅能夠在機械加工制造的過程中發(fā)揮冷卻液和潤滑劑的作用,而且可以進一步依靠新式加工技術(shù)作為加工器具而使用。近年來出現(xiàn)的水噴射技術(shù)就是利用高壓水流,實現(xiàn)材料加工、切割和除去銹跡等方面的方法。借助這種技術(shù)的運用,可以明顯減少設(shè)備在制造過程中產(chǎn)生的各種污染氣體,避免其對周邊的自然環(huán)境造成影響和破壞[2]。
4.1.6 風(fēng)冷卻切削技術(shù)
在設(shè)備和零部件完成切削加工之后,就需要對其進行快速的冷卻和定型,從而保證設(shè)備部件的精度和強度。因此,各種冷卻技術(shù)在制造工藝中有著非常關(guān)鍵的意義,在這之中,風(fēng)冷卻作為一種新式綠色制造工藝,使用除濕器對空氣進行排水之后再利用專門的管道將其輸送到冷卻器中,待溫度降低到負三十度之下后,再行排放到需要進行冷卻的部件位置,從而實現(xiàn)部件的快速降溫和定型;最后,使用微量的油脂抹涂在切削部位,避免切割面產(chǎn)生銹跡。
4.1.7 機床技術(shù)
在長期進行加工制造的過程中,用于實施加工的機床往往會因為高強度的制造過程而產(chǎn)生巨大的熱量。如果不能做好散熱處理相關(guān)的工作,機床就會因為溫度變化而逐漸產(chǎn)生各種變形,進而影響到后續(xù)設(shè)備部件制造時的加工精度,導(dǎo)致設(shè)備性能大幅度降低。對此,就需要在機床上配置對應(yīng)的冷卻系統(tǒng),當(dāng)機床開始運作的時候就可以快速散發(fā)熱量,并對關(guān)鍵部位進行隔熱保溫。同時,在使用干式切削方法時,會產(chǎn)生大量的切屑,當(dāng)其大量覆蓋在機床上時,也很容易導(dǎo)致熱量無法散發(fā)出去,使得機床熱量快速上升。為了解決這個問題,就需要將機床以傾斜的角度進行擺放,并使用具有隔熱效果的材質(zhì)作為蓋板。最后,還需要使用配套的塵埃過濾系統(tǒng)對各種碎屑和顆粒進行清掃[3]。
一是制造企業(yè)的管理者和工作人員要堅持綠色環(huán)保的發(fā)展理念和思路。當(dāng)前,西方發(fā)達國家在經(jīng)過上百年的發(fā)展和改革之后,已經(jīng)形成了非常完善的環(huán)境保護和生態(tài)保障法案及制度,通過總結(jié)過去發(fā)展過程中的各種經(jīng)驗教訓(xùn),對制造工業(yè)中所需要遵守的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)進行了極其細致的規(guī)定。而隨著我國社會經(jīng)濟水平快速發(fā)展,人民群眾的生活水平已經(jīng)得到了基本保障,人們的追求已經(jīng)從衣食富足變?yōu)橄硎芨佑衅焚|(zhì)的生活。在這種情況下,我國的發(fā)展主題就從重經(jīng)濟切換成了環(huán)保生態(tài)和經(jīng)濟發(fā)展并重,逐步淘汰過去的落后產(chǎn)能和制造方式,實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的綠色環(huán)保制造。
二是通過綠色制造工業(yè)的落地,爭奪和占據(jù)全球范圍內(nèi)工業(yè)制造領(lǐng)域的話語權(quán)。現(xiàn)如今,全球各地的國家和地區(qū)都已經(jīng)基本達成了關(guān)于環(huán)境保護的共識,一方面要互相協(xié)助互相監(jiān)督,共同推動生態(tài)保護法案和制度的切實落地與執(zhí)行;另一方面也要不斷地與世界貿(mào)易組織等機構(gòu)進行協(xié)商和溝通,對未來的局勢進行研判,評估各種潛在的風(fēng)險和影響,通過各種手段和方式成為綠色工業(yè)的領(lǐng)頭羊,最終在世界范圍獲得有利的貿(mào)易和商業(yè)地位。
三是要加強專業(yè)人才團隊的建設(shè)和培養(yǎng)。綠色機械和制造工業(yè)的發(fā)展離不開科研人才的努力和付出,只有在幾十年來制造工業(yè)的諸多研究者和工作人員前仆后繼的堅持貢獻下,我國才能快速地實現(xiàn)彎道超車,迅速趕上西方發(fā)達國家的技術(shù)水平,為我國的綠色生態(tài)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略提供有力的支持和幫助。對此,我國有關(guān)機構(gòu)和部門就要加強對于專業(yè)人才的培養(yǎng),運用各種手段和方式提升高校機械專業(yè)學(xué)生的教育效果。首先要讓這些學(xué)生們了解和認(rèn)識到自然生態(tài)環(huán)保的重要性,明白傳統(tǒng)制造工藝和新式綠色工藝的差距。其次,要將資源學(xué)、環(huán)境學(xué)和機械工學(xué)等多個學(xué)科進行有機融合,將其作為一個統(tǒng)一的整體向?qū)W生們進行傳授,全方位地提高機械專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能水平和綜合素養(yǎng)能力,為我國的綠色制造業(yè)源源不斷地輸送人才。
四是要在關(guān)注產(chǎn)品性能和綠色環(huán)保效果的同時,重視各種資源和材料的可重復(fù)使用性、損耗效率和經(jīng)濟效益,從而保護企業(yè)的收益水平,使其能夠在市場競爭中幸存下來,并逐漸發(fā)展壯大。首先,要大力發(fā)展資源回收和再利用技術(shù),對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物進行無害化,并將其作為原材料再次進行利用;其次,要不斷創(chuàng)新和升級設(shè)備加工技術(shù),通過虛擬成像技術(shù)、3D 打印技術(shù)和模型模擬技術(shù)等先進手段對制造工藝進行優(yōu)化和改善,進一步控制和降低工藝制造成本。經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展進步之后,現(xiàn)在的電腦模擬技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了高度的智能化和自動化,能夠?qū)Ω鞣N產(chǎn)品進行精密的模擬,并讓工作人員使用電腦設(shè)備對它們的性能和結(jié)構(gòu)進行評估和分析,及時改進設(shè)計缺陷,調(diào)整各種產(chǎn)品參數(shù),進而顯著地改善過去傳統(tǒng)制造工藝所需要的能源和材料消耗水平。
五是要做好對整個機械設(shè)備制造行業(yè)的監(jiān)督和管控,通過制度規(guī)范和獨立機構(gòu)等方式系統(tǒng)性地實現(xiàn)對各個企業(yè)和從業(yè)人員的管理,確保其能夠嚴(yán)格落實和執(zhí)行國家政策和標(biāo)準(zhǔn)的要求。這就需要上級部門進行動態(tài)管理,設(shè)置專門的崗位和人員對企業(yè)定期進行抽查和監(jiān)督,及時發(fā)現(xiàn)他們在實施綠色環(huán)保制造過程中存在的各種問題,對嚴(yán)重違反法律法規(guī)的行為做出嚴(yán)厲的懲罰,從而形成有效的威懾,促使從業(yè)者切實按照綠色生態(tài)的政策方針不斷改善自己的工作效果。
綜上所述,我國經(jīng)過幾十年的發(fā)展和進步之后,已經(jīng)初步實現(xiàn)了小康社會,人民群眾不再受苦于日常衣食住行的限制,開始轉(zhuǎn)為追求其更高的生活品質(zhì)、美麗的生活環(huán)境和健康的身體狀況。這就需要制造工業(yè)全面轉(zhuǎn)向綠色環(huán)保和生態(tài)節(jié)能的路線,從而降低對環(huán)境的污染和破壞,減少能量和資源消耗,為我國的綠色發(fā)展做出貢獻。