机械制造中低碳制造理论及技术

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摘要：随着国家经济的不断发展，社会逐渐进入到低碳时代，各领域制造行业都开始重视低碳理论，特别是机械制造行业。阐述了机械制造中低碳技术的理论，并基于此分析实际中应用低碳制造技术。

关键词：机械制造；低碳；制造理论；技术

引言

由于社会快速发展，以往为了发展国家经济，大量开采资源和能源，导致严重破坏能源资源，出现生态环境破坏等问题，现阶段已经具备比较先进的低碳理论，为了健康持续发展国家经济，需要不断研究低碳理论和技术。

1低碳制造理论的基本概述

1.1低碳制造理论技术内涵

从本质上来说，低碳制造技术就是以最大化利用资源以及最小消耗能源为依据的现代制造方式，可以进行低碳生产，并且保证能够达到相互统一保护生态环境和机械生产的作用，实际生产过程中，为了满足以上目标需要在每个生产环节中都采取有效的措施，尤其是生产制造、物流运输、机械生产以及资源利用等阶段，以便于能够达到增加节能减排作用，提高资源利用率。在传统机械制造技术中逐渐发展形成低碳机械制造技术，此外还可以有机结合制造技术、环保观念、降耗技术、节能技术等，建立低碳制造技术，从机械制造方面来说，低碳制造技术具备一定作用，能够在一定程度上优化和改进机械制造技术。经过不断发展和进步，已经具备先进的低碳制造技术，存在更加丰富的内涵，现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术。

1）应用清洁能源技术。

目前，应用清洁能源技术主要有潮汐发电技术、生物质技术、水能技术、沼气能技术、太阳能技术、风能技术等，合理利用上述技术，不但可以降低消耗传统煤炭、石油能源的产量，还能够有效降低排放污染的含量，达到保护生态环境的目的[1]。

2）低碳设计制造技术。

低碳设计制造技术主要基础就是生产流程、制作设计方法、模型设计等，能够涉及很多领域。现阶段，主要包括以下几方面低碳制造技术，低碳制造设计数据库、低碳制造设计优化模型、低碳制造设计标准、低碳制造设计评价基础与流程、低碳制造设计方法和原则。

3）低碳制造技术。

对发展低碳战略方面来说，最关键的就是制造技术，低碳制造技术是面对实际机械生产的。在现阶段低碳制造技术主要有制造过程低碳技术、制造工艺低碳化、车间低碳技术优化等，实际应用低碳制造技术主要就是处理废弃物、循环利用废弃物，处理报废品、废弃以及油污[2]。

1.2低碳机械制造体系

低碳机械制造能够被当做在生产过程和系统资源，释放二氧化碳的浓度比较低。现阶段，使用产品、物流运输、资源利用、生产制造等方面应用低碳机械制造技术。实际生产过程中，依据相关方式来提高利用资源的效率，在生产制造、物流运输进行节能减排，从而达到机械制造目标。低碳机械制造体系包括原材料的开发、生产过程低碳能源和低碳化、低碳设计技术等三方面构成。其中由生态化设计、模块化设计以及轻量化设计构成低碳产品，低碳生产过程由生产管理、加工工艺、加工设备构成，原材料和低碳能源包括能源和原材料[3]。

2机械制造中低碳制造技术的应用

2.1轻量化设计

轻量化设计基本原则实际上就是在具备一定产品使用性能基础上，保证降低产品重量。轻量化设计是集性能、成本、配套设备、总量的一种综合设计优化方案，轻量化设计主要就是能够降低产品加工生产过程中材料的消耗，以便于整体增加利用能源的效率，达到有效控制产品碳排放量的目的。轻量化设计在物流运输工程中降低污染排放以及能源消耗，例如，运输车尾气。德国奥迪公司首先合理应用钢的强度和铝的轻质的特点进行设计，能够降低车身重量，达到降低设计制造的能源消耗，起到保护环境的目的[4]

2.2模块化设计

模块化设计基本原则实际上就是依据不同需求来优化组合功能模块。模块化设计机械产品属于实用的、前沿的一种设计机械产品方式，现阶段，由于不断发展绿色环保、可持续发展，已经在航空航天、机械、军事、电子等领域广泛应用低碳制造技术。模块化设计核心实际上就是依据不同系统功能把系统分为不同步模块，然后优化设计组合不同需求模块，形成不同的产品。机械产品设计的时候会出现一定非功能单元。实际应用生产的时候如果利用相同标准来衡量非功能单元，会在一定程度上浪费能源和资源，极大程度影响产品使用功能。以此衡量优化机械产品的时候应用模块化设计能够保证在正常产品功能前提下，尽可能降低资源浪费和能源浪费。模块化划分机械产品，利用功能模块来制造机械产品，达到降低成本的目的，以便于及时改变低碳制造技术问题[5]。

2.3生态化设计

生态化设计基本原则实际上就是设计生产产品时，应该充分分析资源循环再利用和环境影响的相关问题。现阶段，国内不断发展绿色生态文明，已经广泛应用生态化设计。在设计产品的时候，不可以仅仅考虑片面利益，也应该分析环境影响。在选择设计原材料的时候，应该充分了解、使用绿色环保、可降解、可再生的材料。此外，也要增加利用效率和降低环境污染。生态设计中应该包括废物利用和回收，尽可能重新制造能够被翻新、降解的产品。生态化设计可以降低产品报废、生产以后环境污染问题，具备一定应用价值。

参考文献

[1]刘献礼,陈涛.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].哈尔滨理工大学学报,2011,16(1):1-8.

[2]陆明.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].才智,2011(29):38.

[3]李大涌.机械制造中的低碳制造理论与技术应用[J].黑龙江科技信息,2014(17):41.

[4]王琴,王天宇.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].农家科技（下旬刊）,2014(11):228.

[5]李红.机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,5(26):5118.

作者：于政伯 单位：长春工业大学