摘 要：现有机电制造业需要适应社会资源短缺、信息发展速度不断加快趋势，积极开展绿色制造工作，力争将绿色理念融入到制造全过程中，切实保障机电产品生命周期经济效益及生态效益。本文就针对以上背景，首先阐述绿色制造背景以及概念，提出机电产品绿色制造发展趋势，明确绿色制造技术在机电产品全生命周期中的应用要点，以供参考。

关键词：绿色制造技术；机电产品生命周期

1、绿色制造技术概念以应用要求

现阶段机电产品生命周期发展需要以绿色制造技术为源头，使用绿色制造技术及数字化制造手段，打造信息管理网络平台，实现精益化管理目标。在机电产品产品设计制造过程中使用绿色制造技术，也应当配合先进的信息技术、自动化技术及通信技术手段，从根本上提升机电设备生产及管理水平。

1.1绿色制造技术概念

机电产品绿色制造主要是从产品设计、毛坯制作、热加工、包装、使用及维护全过程节约资源、能源及材料的消耗量，避免产品生产及后续运营工作对环境造成较大侵扰，从根本上提升相关企业的经济效益与生态效益。

1.2绿色制造技术应用要求

将绿色制造技术理念融入到机电产品生命周期中，主要就是在满足机电产品既定性能的基础上提高各类资源利用率，控制机电产品生产对环境造成的污染。使用绿色材料代替对环境影响较大的材料，提升各类材料利用率。应用可再生资源及清洁性能源，避免机电产品在运行期间排放出大量对环境造成不利影响的污染物。

在将绿色制造技术理念落实在机电产品设计环节，需要选择适宜的材料，分析材料的利用率及污染性[1]。考虑产品结构工艺性能，如易加工性能、易拆卸性能与可回收性能，使整体制造工艺朝向绿色化转变，确保制定出的设计方案对生产环境污染程度较小。例如在机电产品制造涂装过程中，涂装材料会对环境影响较大，因此需要选择适宜的涂装材料品种，实现绿色制造技术制造目标。

在机电设备毛坯制作环节应当注重关注毛坯的易制造性能、经济性能，选择对环境污染较小的毛坯制造方式。注重考量切削加工量，切实增强材料整体利用率。切削加工应当尽量控制切削能耗量，降低刀具的磨损量、产生的废物量，避免切削对环境造成严重污染。

在机电设备热处理过程中，工作人员需要选择适宜的热处理方式，确保机电设备具备良好的机械物理性能。在热处理过程中，还需要关注产生的有毒有害物质对大气环境提供人身体带来的危害，做好弃物处理工作。

在机电设备产品包装过程中应当考量产品包装的美观度，确保产品包装不易出现损坏问题。包装材料价格应当合理、成分易回收。

在机电产品进入到营运环节后，还应当尽量控制硫氧化合物及其他温室气体的排放量，防止有害气体及液体出现泄漏。

由此可见，绿色制造技术理念需要落实在机电产品生命周期生产经营建设全过程中，对机电产品产品全生命周期展开严格控制。明确机电产品全生命周期中的性能需求、成本需求，积极使用现代化机电产品制造技术手段，确保我国机电产品行业能够步入可持续发展队列中。

2、机电设备绿色制造技术发展趋势

20世纪70年代，德国最早就机电制造行业颁布了绿色产品制度，由国家对机电类产品进行审查评定，颁发绿色证明。随社会经济发展速度逐渐加快，环境污染及资源紧缺问题更为突出，机电产品制造业作为经济体系重要组成部分，其绿色生产水平也受到了高度重视[2]。我国于1989年颁布的环境保护法案以及成立的环境管理体系审核中心中，针对机电制造业颁布了明确规定，为推动机电制造行业绿色化、规范化发展奠定了坚实基础。

3、绿色制造技术在机电设备生命周期中的实施影响

3.1选择绿色材料

在机电产品绿色制造前期需要首先选择适宜的绿色材料。绿色材料设计工作不仅需要生产企业自身努力，还应当联合环保部门、研究单位与政府部门力量，打造规范化材料产业机构，切实提升绿色材料生产水平与应用水平。

在选择绿色材料过程中，应考虑材料的来源，确保绿色材料具有价格低廉、毒性小、污染度低等特征。现行机电设备设计规范中对材料应用期间的各项性能提出了明确要求，如材料的强度、攻击度、硬度等，切实提升了机械产品设计难度。

为确保绿色材料的选择工作能够切实满足机电产品绿色制造要求，应当对比分析不同材料的毒性、辐射性以及污染性。判断材料与其他物质混合后的生成的化合物质是否依然携带毒性。现有关于机电产品的新材料不断涌现，在材料选择及应用过程中，也需要编制关于新材料的使用手册，构建出专用材料数据库。

3.2绿色结构设计

机电产品结构应当具有易加工性以及易拆装特征，在绿色产品结构设计过程中，需要着重分析各加工方式特征以及设备运行情况。绿色结构工艺具有相对性，结构的工艺性与加工方式存在密切关联。由于新加工方式不断涌现，原有结构工艺性受到一定冲击。结构的可回收性与可拆卸性以及结构的可重复加工性存在密切关联，因此也应当针对各项结构工艺进行细致比选。

3.3绿色毛坯制造

毛坯制造是机电设备全生命周期中的重要环节。传统毛坯制造工作受经济技术限制，相应的生产设备更新换代较慢，对生产能力严重不足，难以保障毛坯结构的制造精度，加工期间的材料浪费量较大。比如在机电产品切削加工过程中，由于切削工艺较为落后，刀具的磨损量较大，使用稻的冷却液会对环境造成严重污染。

毛坯制造需要使用到小型铸造融化设备、软件加热设备，在制造过程中产生的气体，会对大气环境造成严重污染。因此为从根本上提升毛坯制造环节的绿色环保性，需要从控制自制毛坯厂数量，成立专业化铸造厂，使用高效无污染加工设备，做好加工期间烟气处理等工作入手。

3.4绿色加工与热处理

现阶段国内机电设备绿色加工水平与发达国家相比仍存在较大差距，部分产品生产厂家的规模较小，在实际生产过程中依然会使用传统数控机床的设备，加工过程中存在加工效率低、材料利用率不足、耗量大的问题。为将绿色制造理念落实在产品绿色加工与热处理过程中，需要最大限度提升生产期间的热处理水平， 推广经济型数控系统，做好现有机场改造工作，对工人展开专项的数控技术培训。

部分生产厂家为进一步提高刀具耐受度，在滚齿、铣削等作业中对刀具进行了离子镀膜或者涂层处理，切实提升了切削速度。为保障刀具可靠运行，还需在原有基础上选择并使用适宜的机械加工冷却液[3]。因传统切削油的冷却能力不足、挥发性较大，在实际使用过程中会使生产空间内部充满较多的挥发性油雾，导致环境受到严重污染，可以使用半合成与合成的水溶性切削液取代切削油，保障实际生产期间的绿色环保性。

在机电产品热处理及表面镀层处理过程中，原有热处理工作会使用到较多的燃煤及燃油资源，对生态环境造成严重破坏，因此需要注重应用以天然气或煤气等清洁性能源为主的热处理工艺。使用淬火、表面淬火以及调制热处理淬火过程中，因材料种类以及性质不同，应用到的冷却剂存在较大差异。油质冷却剂会对环境造成严重污染，水质冷却剂对环境的污染较小，但会使得部分淬透性较强的合金产品出现开裂问题，需要在现有基础上应用出冷却能力更强，又不会造成污染的新型热处理冷却剂。

在工件电镀装饰以及防腐材料应用过程中，部分电镀液排放时会造成严重的污染问题，例如预制工序中的酸洗液会携带具有腐蚀性的酸性物质，酸洗液中的重金属物质也会在没有经过细致处理就排放的情况下，污染水体及土壤环境。为实现绿色加工以及热处理目标，相关管理部门需要加强电镀液处理剂在生产及应用期间的规范化管控水平，更具绿色环保性能的电镀液处理剂。

3.5绿色包装设计

机电产品绿色包装设计工作开展过程中，生产厂家需要使用适宜的包装技术以及包装厂家，确保绿色环保理念也能够落实在包装环节。当下国内常见的包装材料主要为瓦楞纸板、木板及塑料等。

其中，木板的可回收利用性较强，在实际应用过程中更容易被降解，对环境破坏较小。在木板需要使用到大量的不可再生资源，强度及耐久性能差，在较大冲击力的情况下无法保障产品的完整度，现已被逐步淘汰。塑料板也是常见的包装材料，在废弃以后不容易被降解，对环境的污染较大。当下国家环保部门将蜂窝纸板作为绿色包装主推材料。相较于其他材料而言，绿色蜂窝纸板的可降解性能良好，在实际应用过程中能够有效降低产品在包装及运输期间出现的破损率，从根本上提升产品包装质量。蜂窝纸板主要以废弃农作物秸秆、聚乳酸发泡剂、废纸及淀粉为主要材料，生产期间的生态效益与经济效益显著推广前景广阔，

3.6机电产品回收利用

机电产品回收利用也需要融合绿色环保技术。机电产品可拆卸性会受到产品种类、产品的连接性以及产品紧固方式影响。在机电产品间隙配合、过度配合以及过盈配合工作开展过程中，压力机压入方式的装配可拆卸性能最差。在产品键与销连接过程中，半圆键与切向键的可拆卸性能较差；螺栓固紧、连接及焊接过程中，锚固及焊接的可拆卸性能较差。

机电产品回收也应当和重考量产品解体部件以及焊料中的有害物质是否会对生态环境造成严重污染，对产品进行集中处理，从根本上提升机械产品的可回收利用率。机电设备回收的目的主要在于重用。拆卸过程中应当将可回收重复利用的零部件拆解成容易拆卸的结构与连接方式，采用结构模块化设计及零部件模块化标准设计手段，提升零部件整体拆卸水平。避免对零部件表面进行二次处理。能够常用的零部件需要易于辨识分类。

4、提升绿色制造技术在机电产品全生命周期中实施水平的对策

4.1合理应用绿色能源技术

在机电产品全生命周期中应有中绿色能源技术，也是实现绿色制造目标的关键所在。绿色能源技术主要包括煤炭清洁高效利用、非常规天然气应用利用技术、风、光再生资源、生物质能、新能源等能源服务产业。在绿色制造技术应用过程中，企业需要结合机电产品全生命周期应用要求，选择适宜的能源应用项目，并在选定的项目中拟定工作方案。重复的分析所在区域能源优势，确保使用的绿色制造技术能够为产业带来更高经济收益。

4.2构建绿色制造技术专业人才队伍

现阶段绿色制造技术应用技术要求更高，为确保设置的技术能够有效落实在机电产品产品全生命周期中，还需要构建起高素质技术型人才，为绿色制造体系建设提供坚实的人才保障。进一步提高机电产品全生命周期科技化、信息化水平，着重研究绿色材料生产制造、绿色加工工艺及热处理技术的应用水平，有效解决现有机电产品全生命周期中的各类难题。

4.3构建机电产品绿色制造全生命周期信息系统

借助先进的数字共享技术，建立起规模化、分布式以及异构化的机电产品绿色制造全生命周期信息管控平台，确保各类材料、生产工艺等信息均能够实现高效整合以及规范化使用，实现全方位及深层化能源共享。当前数据共享技术是能源行业重要发展趋势，应当结合用能单位实际生产经营建设要求，不断优化数字共享系统功能。在原有基础上加大机电产品绿色制造全生命周期信息化系统建设工作的投入力度，进一步解决存在于机电产品绿色制造全生命周期信息系统建设与优化工作中的各类问题。

持续平稳推进绿色制造全过程信息化进程，切实保障机电产品全生命周期信息资源综合利用水平，制定出科学合理的机电产品全生命周期信息化管理目标及计划，结合现有企业人力、物力及财力资源现状，优先管理利用价值更高的制造信息，对后续制造信息内容进行分批次管理。要求机电产品全生命周期信息化管理对象需要具备一定的经典性与代表性，对信息化能源格式进行统一规划，进一步加强机电产品全生命周期信息监控与入网工作，将绿色材料、绿色工艺等数据库纳入到集中信息港中，以充分发挥出机电产品全生命周期信息资源应用优势。在数据库建立期间，还需要结合行业具体情况以及国家相关标准，基于现有电子文档平台，形成机电产品全生命周期目录数据库全文数据库以及多媒体数据库。

总结：总而言之，为切实满足时代发展要求，推动机电产品生命周期策划转型，需要分析现阶段机电产品生命周期生产期间存在的各类问题，引入绿色制造技术，积极应用并应用绿色加工技术手段。明确机电产品全生命周期中的绿色制造要求，确保绿色制造工作能够在节约资源，控制机电设备生产将污染问题中发挥出重要作用。

参考文献：

[1]朱硕，潘志强，江志刚，鄢威，张华.基于多寿命特征的废旧机电产品再升级设计研究进展[J].机械工程学报，2022，58（07）：183-192.

[2]朱宏.机电产品智能制造的绿色性评估方法及运用[J].现代工业经济和信息化，2021，11（05）：72-73.

[3]张武杰. 机电产品智能制造的绿色性评估方法及应用研究[D].浙江大学，2019.