低碳制造与机械制造

低碳制造与机械制造（精选10篇）

低碳制造与机械制造 篇1

低碳制造技术在机械制造中的应用主要包括产品的低碳设计环节、低碳生产环节、低碳能源开发环节, 主要目标是实现机械产品制造的轻量化以及生态化发展, 进而提升机械制造行业的经济效益和生态效益, 从而促进机械制造行业的转型升级。众所周知, 机械制造行业是一个高能耗的行业, 在倡导低碳环保的今天, 机械制造行业要想获得持续的发展, 必须大力开发低碳生产和制造技术, 减轻能源消耗和废弃物排放, 促进机械制造行业生态效益的提升。

一、产品设计

1、轻量化设计。

重量、性能、成本以及配套设备是机械制造过程中主要考虑的几个指标, 也是衡量机械设备质量的重要参考标准。因此, 轻量化设计原则主要是针对以上指标来进行的。轻量化设计原则的运用对于机械制造的益处主要体现在以下几个方面:首先, 轻量化设计能够大大减少机械制造过程中原料的消耗, 节约制造成本, 减少碳排放量。同时, 轻量化设计能够减少机械制造过程中产生的噪音, 众所周知, 噪音干扰是机械制造过程中一个比较棘手的问题, 而轻量化原则的运用恰好弥补了这一缺陷。再次, 轻量化设计能够优化产品性能, 提升产品质量。

2、生态化设计。

生态化设计主要遵循的原则如下:第一, 生态化设计首先要满足机械制造的基本需求, 满足产品性能设计的要求, 使得产品能够尽可能丰富其功能;第二, 生态化设计主要致力于减少机械制造过程中能源的消耗和浪费, 减少废弃物的排放。生态化设计主要运用于化工、电子、交通以及机械产品设计等领域。生态化设计以其低能耗、绿色环保的特点已经在机械制造中得到运用。

二、制造技术

机械产品制造过程中, 先进的加工技术的使用不仅可以优化产品性能、提升产品品质, 也能够有效降低产品制造成本、增强机械制造行业的经济效益和生态效益, 随着低碳制造技术的发展, 机械制造行业也在转变其制造技术, 优化生产制造技术。

1、高速切削技术。

高速切削技术相比普通切削技术, 其速度达到了普通技术的7到10倍。高速切削技术的应用能够有效提高零部件的运行速度, 从而减轻零部件对于电能的消耗, 这也是符合低碳原则的。传统的切削技术容易造成产品加工中精确度的受损, 而高速切削技术则使得产品表面加工精确度得到提升, 同时提升了产品的质量, 能够显著的增加产品经济效益[1]。但是高速切削技术对于机床性能和结构的要求比较高, 机械制造行业要想引入这一制造技术, 需要在前期投入较多的成本, 但是就制造过程的长远发展来看, 企业可以获得更好的经济效益和生态效益。

2、干切削技术与硬切削技术。

传统切削技术主要指的是通过切削液体添加量的改变来调节切削温度的低碳技术, 通过对切削温度的控制, 可以对加工强度进行控制。同时, 在使用该项技术时, 要注意对切削液进行均匀加入, 稍有不慎, 将对产品加工质量产生不良影响。而干切削技术与硬切削技术的应用则能够在不适用切削液的前提下, 对切削的强度和面积进行控制, 提升产品生产加工效率, 优化工艺质量, 因此, 将干切削技术与硬切削技术作为低碳技术运用到机械制造中具有较大的发展空间。

3、先进润滑技术。

随着干切削技术与硬切削技术的应用, 虽然机械制造过程中避免了切削液的使用, 但是也有可能出现切削过程中产品表面干涩、粗糙影响加工效果的状况, 因此, 润滑液的使用就十分必要润滑技术主要包括风冷润滑技术和微量润滑技术[2]。众所周知, 切削液对于生态环境具有不良的影响, 而润滑液对于生态环境的影响较小, 因此, 将润滑液代替切削液也是符合低碳原则的。

4、先进的刀具技术。

刀具技术在机械制造过程中的运用是优化切削技术的必要辅助, 先进刀具技术的使用可以大大提升切削效率, 促进切削技术的进步。同时, 新兴刀具技术的使用也大大提升了零部件的工作精度, 大大减少了二氧化碳的排放, 符合低碳制造的原则。在加工过程中, 合理的走刀轨迹将大大提升加工过程中的精度, 降低生产制造成本, 增加机械制造行业的经济效益。从零部件的加工质量到加工效率, 都涉及到了刀具的使用, 因此, 在机械制造过程中, 也要对刀具的使用寿命进行延长。

三、结语

低碳产品设计作为机械制造的第一步, 主要体现着轻量化设计以及生态化设计的原则, 针对该原则, 机械制造技术主要采用了高速切削技术、干切削技术与硬切削技术、先进润滑技术、先进的刀具技术。低碳制造理论和技术在机械制造中的应用不仅大大提升了机械制造的效率, 还彰显了生态环保的可持续发展原则。

摘要：机械制造中的低碳制造理论与技术的应用是目前机械制造行业的发展趋势, 低碳制造理论与技术的使用不仅可以提升机械制造的生产效率, 对于工艺流程以及部件优化也是大有帮助。本文从机械制造中的产品设计出发, 对机械制造中的低碳技术如高速切削技术干切削技术与硬切削技术、先进润滑技术、先进的刀具技术进行了探究, 希望为机械制造行业的发展提供积极借鉴和建议。

关键词：机械制造,低碳制造,理论与技术

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, 01:1-8.

[2]缑玉峰.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].硅谷, 2013, 20:7+175.

低碳制造与机械制造 篇2

联想C8700DN的彩色和黑白打印速度均达到了23ppm，物理分辨率1200×1200dpi，标配128MB内存，最大可扩展至640MB，瞬时热熔技术让首页打印时间最短至11秒。另外，该机还支持网络打印和双面打印功能，具备5.5万页超强月打印负荷，帮助用户处理大量打印或者复杂的打印需求。

在南车集团二七车辆有限公司，联想C8700DN被应用在打印量最大、要求最高的机要室。机要室可以说是南车集团二七车辆有限公司所有重要文件的集散地。他们的主要工作有3类，都和文档的输入输出紧密相关：上传、下达、保存——所有上报铁道部、集团公司的请示、报告，都是由机要室统一制作之后提交；所有需要在全厂周知的办法、制度、通知，都要经过机要室的统一审核，然后才能发布；在每年的4～6月，机要室会对上一年的重要文档，如厂内流转文件、集团公司下达文件进行打印、盖章、归档。

机要室要求必须配备彩色激光打印机，因为红头文件的分发、报告中夹带的图片等，都对彩色输出有明显的需求。并且机要室归档文件基本上需要保存30年，因此对于输出质量有非常高的要求。

在我们走访二七车辆有限公司期间，恰逢他们正在对上一年的重要文档进行打印输出、盖章和归档保存。负责这项业务的宫女士在向联想C8700DN发送了一个打印命令之后，颇有感触地对我们说：“如果在以前，你们这个时候来采访，我是绝对没有时间的，太忙了。以前的打印机速度慢不说，还总是卡纸，我就得老盯着，否则工作就停顿下来了。现在联想的这台打印机就很少卡纸，并且它有个最大的优点，就是可以自动双面打印。我们厂在环保方面有很高的要求，对双面打印非常重视，以往都是我们手动进行翻面，但是打印过的纸张带有静电，有时候好几张同时被吸入，顺序一下子就全都乱了，还得重新打印，特别麻烦不说，反而还浪费了纸张。”

说这段话的时候，一份文档已经打印完成了，宫女士起身从打印机上拿起文件，满意地说：“喏，现在就不一样了，直接就是双面的，我也不用(把纸)翻来翻去的了，也不卡纸，这才能有点功夫和你们说会儿话。”

宫女士把这些文档编号，然后盖章、装订。趁着这个功夫，我们环视了一下她的办公室，在我们上次走访的时候，这个办公室的打印机还是用usB连接的，每个人身边都有一台打印机。我们的记者当时还告诉过他们这样的方式不仅造成资源浪费，而且如此近距离地使用激光打印机，粉尘、噪音、臭氧都会对人的健康造成影响。而今天，我们惊讶地发现，很多人办公桌旁边的打印机已经不见了，仅有少数被保留下来。宫女士告诉我们，大家都很关心健康和环保问题，上次我们的记者走了之后，领导就找了厂里专门的IT人员，把打印机重新部署了一遍，引入了联想c8700DN这样带网络接口的打印机，淘汰了很多很老旧的产品。前后一对比，大家都感触挺深的，以前打印机在工作的时候，确实有点味道，而且轰隆轰隆的，夏天还挺热。现在联想c8700DN放在办公室的一角，离每个人都挺远的，干扰小多了。

办公室里的“瑞士军刀”——联想M7250

除了C8700DN，机要室还引入了一台多功能一体机联想M7250。宫女士告诉我们，别看这台小小的机器，可是有很多重要的用处的，还真的有点“瑞士军刀”的感觉。

前面提到，机要室的主要工作之一是文件的“上传下达”。一些从铁道部运输局、南车公司下发的外来文件，是纸质的，这时候就需要扫描成电子的文档，下发给相关部门。并且机要室还是全厂惟一的传真出口，所有对外发布的传真号码都是机要室的，因此他们也要求必须配备一台传真机。对于复印功能，机要室集中管理下属十几个部门的复印工作，对于复印机的需求是很大的。

基于这些需求，机要室引入了联想的M7250。原本是想主要解决扫描和传真需求，不过最后却发现复印功能也派上了大用场。

在机要室，除了普通的文档复印，身份证的复印非常普遍，工商、年检、保税、产权(房产)、备案等，都需要用到身份证复印，并且二代证有正反面复印的需要。此外，各种权属证件、票据的复印也很频繁，已有的复印机虽然个头很大，速度快，但是却没有针对身份证和票据复印的专门解决方案。身份证的正反面复印需要把纸张放两次，并且很容易把正反面、上下搞混，麻烦而且易出错。票据复印总是黑乎乎的，很不清晰。

联想的M7250就有专门针对二代身份证正反面复印和票据复印的解决方案，而且都有专门的按键，非常简单。在身份证复印时，按下“身份证自动双面复印功能”，M7250就会在扫描完身份证的一面以后提示用户翻面而不输出，直到把另外一面也扫描完之后才会在一页纸张上直接输出身份证的正反两面，简单易用。

票据复印时，则只需要选择相应的按键，就会得到一张非常清晰的复印件，绝对不会在重要的抬头、金额、日期等地方模模糊糊的了。

宫女士告诉我们：“M7250太全能了，这一台机器就帮助我们实现了扫描、传真、复印、打印四个业务，我觉得这样的产品应该在每个办公室都配备一台。”

最“实在”的输出设备——联想LJ3650DN

并不是每个办公室都用得起彩色激光打印机，也不是每个办公室的输出都会涉及打印、复印、扫描、传真业务，但是我们相信所有的办公室都有普通的、黑白文档的输出需求。对于这样办公室，也许性价比高、功能实用、速度快的联想LT3650DN才是最适合的选择。南车集团二七车辆有限公司的安全技术部就遵循了这样的原则，选择了“实在”的L13650DN。

安全技术部，顾名思义是负责安全生产的，负责监督检查、制定安全技术措施、职业病防范、工伤事故管理、安全教育培训以及消防、交通、环保。

这样的工作职责决定了他们和全厂职工的交流、互动是比较多的，其中文档是重要的介质。比如安全培训时，需要打印出讲义；定期会举办安全考试，涉及安全员、一般员工(操作层)、班组长，这时候需要输出各种类型的安全考试试卷。

负责人苏女士告诉我们，他们选择联想LJ3650DN，就是看中了它能够自动输出双面文档，并且具有网络接口，速度很快。

因为隶属于同一个公司，因此安全技术部对双面输出的需求和机要室比较相似。他们每个月纸张的领用都是有额度的，因此必须“省着用”。而且厂里对纸张的节约都有要求，所以双面打印的概念深入人心。以往安全技术部也是手动进行奇数偶数页打印，但是对打印机不了解的人在放置纸张的时候，很容易出错，而且静电也很容易造成卡纸。现在的LJ3650DN所具有的自动双面打印功能是非常实用的，既节约纸张又高效。

并且L13650DN也具有网络接口，以前的打印机连接在固定的电脑上，用共享方式。这种方式最大的弊端在于不方便，如果那个电脑的主人没有上班，输出就成了大问题。现在的L13650DN就方便多了，任何时候都可以自由地输出。

安全技术部的员工还明显感觉到L~3650DN的速度比以前的产品快了很多。我们查了～下相关资料，他们以前的产品是15ppm的，而L13650DN的速度高达30ppm，提升了整整一倍，并且L13650DN的首页输出速度在8。5秒以内，这对于1～5页的文档来讲，确实会感觉速度提升明显。

另外心细的员工还向我们反映了联想LJ3650DN很多细微之处的优点，如打印图片的颗粒更小，清晰度更高了；接口有网络接口、并口和USB接口，方便各种情况下的连接；开关位于机身的侧面，而以往的产品在机身的后面，开关机很方便。

结语

低碳制造与机械制造 篇3

关键词：机械制造,低碳,制造理论,技术应用

1 概述

在我国当前社会生产体系发展的过程中, 我国的机械制造行业在低碳制造方面所呈现出的研究不够深入, 并且没有对于低碳制造技术的实际应用加以推广, 这也就导致部分资源存在着浪费现象。下文主要针对机械制造中低碳制造理论以及技术应用进行了全面详细的探讨。

2 我国现代机械制造技术的发展现状

在我国当前信息化技术、全新管理模式不断发展那的过程中, 大量的计算生产辅助技术开始涌现出来, 但是这些先进的技术目前还没有在我国的机械制造行业中得到广泛的应用, 这从某种程度上来说, 实际上也反映出了方法、技术上的落后, 这也就需要针对设计的效率加以强化和提升;而从机械加工环节来说, 相应的精细加工技术体系, 例如纳米技术等, 我国还仅仅只是处在一个初步的研发阶段, 大量的先进制造工艺都还在进行研发或者没有投入到大规模生产体系中。除此之外, 我国的机械制造行业手段, 也极为落后, 其中涉及到的生产模式、管理体系等方面表现出的更新都极为缓慢, 这直接导致机械生产呈现出的耗能、耗损较大, 增大了生产成本, 和国际先进生产水平相比而言, 不具有领先竞争优势。

3 低碳制造相关理论研究

3.1 机床的自动化控制技术

该技术的研究, 实际上就是对于机床运行过程中的自动时间以及机床整体性的工作时间表现出的比值, 来针对机床本身的自动化程度加以确定。通常情况下, 半自动机床、自动机床、普通机床便是目前机床呈现出的自动化等级划分。而对于一些尖端的大型机床、高精度机床、精密级机床来说, 虽然价格高昂, 但是其工作效率极高, 能够发挥出至关重要的作用。那么其机械设备的寿命要求也就更高。并且要最大限度的降低其生产制造过程中衍生出的污染程度, 使得污染的范围得以缩小, 使得噪音能够直接控制在规定的数值之下, 确保其噪音入耳之后不会带来强烈的刺激。此外, 还需要严格的依据不同几何表面, 来对于不同的刀具加以选择, 确保刀具运行的效率最大化。

3.2 挖掘机电子控制系统的运用

将现代化的计算机技术等高新技术, 使用到挖掘机运行的电子控制体系中, 进而使得挖掘机能够从设计、使用、维护过程中都能够对于电子控制系统进行全面的应用。电子控制系统实际使用的目的, 就是为了能够针对挖掘机的实际运行状态加以全面的监视, 这对于挖掘机的运行来说, 当出现任何异常现象之后, 就能够及时的警报, 并且将故障位置现实出来, 最大限度的确保了故障能够得到及时的处理。这不仅使得机械设备的运行维护费用得以降低, 还使得维护作业的环境得到了更好的改善, 进而直接使得相关作业效率得以提升。而对于低碳制造技术加以应用, 就需要针对挖掘机配备上相应的液压控制系统, 进而促使其运行操作过程更加的完善、便捷, 直接依据作业状态来促使操作者能够依据不同的情况, 选择不同的作业模式, 使得机械设备能够保持极高的运行状态。

3.3 对高速切削技术的广泛运用

高切削技术是通过提高设备的转速, 使设备切削系统产生的工作频率与机床低价固有频率有效的隔开, 并使前者远离后者。与此同时, 加工硬化、加工鳞刺、将残余应力、积屑瘤等问题也得到了抑制。另外, 高速切削加工技术还可以使加工表面的粗糙度得到有效的降低, 并在一定程度上提高了加工表面质量。高速切削技术甚至可以加工硬度为HRC45~65的钢铁件。经过高速切削加工技术的作用, 钢铁件模具可以有效的减少放电加工和磨削加工的工作量, 甚至可以逐步取代这些过程。

4 基于低碳制造机械加工工艺体系

机械加工是比较典型的机械制造体系, 在现代化的机械制造的研究中, 可以将制造系统划分成三类, 其中包括:环境污染的最小化, 能源消耗最小化, 基于环境污染与能源消耗的综合方案最小化。

4.1 环境污染的最小化

“三废”的最小化 (包括废水、废弃与废物) , 减少电磁的辐射和噪声的污染等问题也有很大的改善。

4.2 能源消耗的最小化

合理利用国家资源, 将能源的消耗降到最小, 并且通过优化设计减少原材料的支出等。

4.3 基于环境污染与能源消耗的综合方案最小化

基于低碳制造的机械生产过程中, 需要解决很多问题, 例:选择机床, 工艺方案选择, 还有道具、夹具的选择等, 这就需要同时兼顾资源消耗与环境污染, 需要综合性考虑实施方案。

5 机械制造中的低碳制造的技术应用

机械制造中的一门先进技术要想发挥其应有的作用, 就必然要在实践应用上下功夫。下面就低碳制造在机械制造产品方面的技术应用设计方法进行原则性阐述。

5.1 模块化设计

机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法, 根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块, 模块会逐步优化, 并加以整合, 最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元, 能造成机械资源、能源的耗费, 更不利于机械的运行和维护。

5.2 生态化设计

当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针, 一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时, 考虑资源与环境的成本, 降低环境的负载压力, 重视统筹对生态环境的保护, 以实际行动做到既保持机械制造的经济产值, 又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下, 生态化设计应运而生, 它不仅保证了产品的使用功能, 而且促进了生态效益的提高。

结束语

综上所述, 在我国机械制造行业不断发展的过程中, 为了能够在竞争日益激烈的市场环境之下得以生存, 提升企业竞争力, 就必须要对于低碳制造理论呈现出的相关重要性加以全面的人事, 这不仅仅是对于低碳制造技术的应用推广, 同样是也我国机械制造行业突破瓶颈, 大力发展的一个重要契机。

参考文献

[1]周志勇, 仲国庆.低碳时代森林生态学的教学新思维[J].中国科教创新导刊, 2010 (25) .

低碳制造与机械制造 篇4

[摘要]模具的结构非常的特别，也正是它这种特别的结构才能够让材料成型，在对新型产品进行研制开发时也需要用到模具，在工业的领域当中更是需要用到模具，模具在现代的工业生产当中是最重要的工艺设备之一，模具在汽车、仪表仪器、装备制造、国防工业、平时的生活用品和电子的通讯产品当中越来越被广泛的应用，如果在生产时将模具利用起来，那么就能够让生产的成本大批量、高效的降低，并且还能够节约能源，所以在整个制造业当中模具工业也被称为生产的加速器，当今的模具工业它们的技术背景都非常的高，而且工艺也非常的精湛，在资金这一方面也非常的密集，模具在工业生产当中科技水平的高低，在一定程度上决定着生产产品的效益与质量，还有新型产品的研发能力，模具也越来越成为国家在制造业这一方面高低的重要标志。

[关键词]模具的发展；模具的特点；模具的结构

[中图分类号]TG76

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05—0045-01

一、模具发展的现状

（一）模具工业很长时间以前就已经产生了，一直到现在模具工业的发展依然很迅速，并且从以前到现在它的发展还发生了巨大的变化，可是与欧美还有一些发达国家相比较模具在设计水平、装备以及制造工艺上还是落后很多，由于现在科学技术的迅速发展、市场的竞争越来越激烈、产品的更新也越来越加快，所以这就给传统的模具生产带来了很大的挑战，因为传统的模具生产成本高、周期长、制造起来也非常的复杂，现代的市场需求千变万化，以前的模具生产方式已经不适应现代的市场需求了，许多的厂家为了让产品上市时时间缩短，并且还想将市场的份额更多的占领过来，所以他们在对模具的制造与设计上就提出了更高，更快的要求，现在很多的模具制造厂家大都采用新型的生产技术对模具进行制造与设计，在设计时他们根据一些先进的软件来建立模具的实体模型，然后再根据这些实体模型来对模具进行优化，在对模具进行制造时为了达到客户高质量的要求，还应该将模具的制造精度提高，先进的测量技术、激光的加工技术、模具的修复以及高品质高性能的模具材料，来使模具每个部分的加工都得到优化，在对模具的制造以及设计上用到的设备与软件的投资非常的大。它可以花费上百万，但是再利用起来效果却不是非常的好。

（二）怎样依据现代的科学技术将地理当中分布在不同地方的研究院所、模具制造的资源综合到一起，形成一种敏捷体系，还要将设计与生产资源的利用效率最大程度的利用起来，从而更好地把握市场的机遇，解决模具在设计，制造过程中出现的问题，实现优质、快速、低成本的模具研发。

二、云制造的特点

（一）云制造是一种高效低耗、面向服务和网络智能生产出的一种新型产品，云制造运用了云计算当中的思想，它将现有的云计算、信息化的制造、物联网和高性能的计算等这一些列的技术融合了起来，通过对服务技术的延伸与变革，将各个制造能力与制造资源服务化、虚拟化，并进行集中统一的经营与管理，从而实现多方共赢和智能化，并且还可以共享和协同。在制造整个生命周期的时候，可以利用网络为制造提供安全可靠、随时获取、优质廉价、安全可靠的服务，现在我国的模具行业发展非常的迅速，并且模具的专业化程度也越来越高，这就使得企业之间的互相合作显得至关重要，大家都知道，模具的制造是属于那种非常小的单件的生产，各个企业间在合作的时候没联系在一块，并且也非常的松散，这是因为每一种模具在使用的时候都需要相互的协调，所以将云计算当中的想法转到制作的整个周期和模具的整个设计当中去，并且把这个过程当中用到的各类资源综合到一块，从而形成一个巨大的含有丰富资源的模具池，借助互联网，把分布在不同地方的模具行业都聚集到这个平台当中去，利用云制造这个服务的平台，实现制造资源与设计的共享，从而改变模具制造与设计的方式，快速的响应市场当中的各个需求，为各大制造商提供高效优质的服务，根据模具在制造时资源的共享端、云制造时服务的平台和模具云的用户端构成了云制造的模式，还有一种系统是根据云制造这一平台来提交任务的请求，这种智能调配在共享端为用户找到符合要求的搭配资源。

（二）云制造模具的服务平台是根据不同用户的需求来及时的提供一些有效的信息。与早就已经有的网络化制造和应用服务的提供商来相比，云制造模具有整体服务的功能；这种全局的服务模式与那种再制造网络是用的分散的资源不同，这种云制造模式在强调那些分散资源的同时，还将分散资源的调配理念集中的体现了出来，并且还更加的注重资源的集中管理，可以为很多的用户同时的提供制造服务与设计服务，也就是多对多的形式，云制造的另一个特点就是还具有全局服务的平台，它与云计算当中的那些与计算资源服务的形式区别是，云制造的面向重点是模具行业，并且还将企业当中所生产的模具、生产的软件和制造设备综合到云制造这一服务平台。

三、云制造体系构架

（一）通过对云制造的了解，和模具的生产过程、特点以及模具的设计，为此也提出了一种体系结构，这种体系结构是专门针对模具云制造的，模具的制造和设计是根据两条路线来开始的，第一条路线是依据产品的图形来进行模具的制造与设计的，第二条路线是根据实际的产品来对模具的云制造进行研发与设计的，还有+是针对那些已经加工好的模具的零件和能够转移的存储设备，来将这些模具的云制造运送到数控装备当中，最后就能够将云制造的零件通过模具钳工中的试模、装备，来完成对模具云制造的生产。目前，模具云制造的生产还没有进行实际的操作，它只是人们想象中的一种理念，对于模具云制造的研究与生产，还有很多的问题需要解决，比如在对模具云制造的操作这一方面，还需要寻找一些在制造时资源共享的商业化的模式，并且还要寻找一些云制造在管理时的技术方面的问题。

（二）根据我国现阶段模具云制造的设计和生产行业的特点，云制造的研究越来越分散，构建一种分散化的模具云制造的生产资源，并且还应该构建一种服务平台，来使模具云制造的生产更加的快捷、方便，云制造者还用实际的案例来探讨了在分散化模式下云制造的设施技术，这种分散化的模具云制造构建框架，能够使模具云制造行业更加快速的与市场的信息相协调，还可以让模具云制造最大程度的把资源利用起来。根据用户的多种需求来提供各类的网络服务，现在我国的模具云制造生产行业的水平越来越高，各个企业间的互相合作也非常的关键，这种模具云制造的生产方式能够快速的提高模具的生产进程和资源的利用率。并且还可以让制造的生产周期缩短，也可以让生产的成本降低，从而让云制造模具的开发进程更加的快速。所以新产品的开发与研究决定着一个国家的制造水平。

结束语：虽然这种模具的云制造还只是一种全新的理念，云制造模具的生产方式和它的操作技能仍然有很多的问题还需要研究与解决，但是这种模具云制造确实可以让很多不同地区的生产方式得到协调，也可以将已经存放好的制造资源进行盘活，从而提高硬资源、软件的利用率，使模具的生产周期缩短，并且还能够让以前的模具云制造当中出现的种种问题得到克服，能够更进一步的让模具的开发过程得到加快，从而让云制造模具的生产更好、更快的发展。

参考文献

[1]徐岩；李强；秦岩；秦波；包柏峰.基于云制造的模具协同设计与制造模式探析[J].机械设计与制造.2012（02）

[2]高桥金.基于云制造观念的模具协同设计与制造模式探讨[J]湖南农机.2013（01）

低碳制造与机械制造 篇5

气候变化问题是21世纪世界各国可持续发展中面临的重大课题。低碳经济 (Low-carbon Economy) 作为可持续发展的现实载体, 首次提出于2003年英国的能源白皮书, 是一种高能效、低资源消耗和低温室气体排放的经济模式, 力求实现稳定大气中的温室气体和维持经济增长两个目标[1]。气候模拟研究表明, 全球20世纪的变暖可能主要与增强的温室效应有关。人类活动排放的CO2和其他温室气体, 导致近百年全球表面的平均温度升高了0.74℃[1]。如果目前以化石燃料为主导的能源结构没有改变, 到2030年CO2的排放将达到40.4Gt, 由此造成的经济、生态以及灾难的损失每年可能达到全球GDP的5%～20%甚至更多[2]。中国当前的经济发展主要面临能源瓶颈性约束和环境污染两大严重而紧迫的问题, 走可持续发展之路不仅是中国经济稳定增长的保证, 同时也是应对气候变化的重要对策。为此, 作为国民经济中主导产业的制造业更应该走低碳制造之路, 以实现可持续发展。

低碳经济发展可选择的情景主要包括:政策、技术、行动的选择。通过减排限额的制定以及低碳技术的利用提高能源利用率, 将环境保护和经济发展相结合以获得显著的环境效益[2]。从经济效益看, 行动越晚, 减排难度越大, 成本越高。良好的政策、先进的技术和行动三者密切联系, 相互促进。本文将从政策角度分析德、日、美三国在气候变化大背景下为实现可持续发展而实施的低碳政策。

二、中国制造业实现碳减排目标面临的问题分析

作为世界第二大能源生产国和消费国, 第二大CO2排放国, 中国高度重视气候变化问题。于1998 年签署《联合国气候变化框架公约》, 2002 年批准《京都议定书》。2007年成立了由国务院总理领导的国家应对气候变化领导小组, 公布了《中国应对气候变化国家方案》。于2008年发布《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书和《可再生能源发展“十一五”规划》。虽然在可持续发展过程中作出了巨大的努力, 但中国低碳经济的发展仍面临着多方面的问题。

(一) 发展阶段的压力。

从世界发展历程看, CO2等温室气体的排放与各国经济发展水平密切相关。在环境库兹涅茨曲线中 (Kuznets, 1955) , 经济增长与环境污染被划分为三个阶段:一是经济起飞阶段。经济高速增长与环境高污染;二是转折点。当环境污染达到峰值后开始下降;三是可持续发展阶段。经济稳定增长与环境低污染。中国目前正处在工业化进程的中期, 发展经济, 提高全体人民的生活水平、实现国家的现代化仍然是当前面临的最大任务。我国CO2排放量与GDP的增长呈正相关关系 (图1、2) 。研究表明, 即使实现“十一五”节能减排目标, 中国也只能做到相对的低碳经济发展。如果GDP的增长速度按9%来计算的话, 即使每年能源强度下降4%以上, 到2010年, 总的CO2排放还会比2005年增加20%以上。这意味着中国温室气体排放总量将在一个比较长的时期内保持继续增长的趋势[3]。

(二) 能源结构矛盾突出。

我国煤炭储量丰富, 位居世界第二。《BP世界能源统计2011》指出中国煤炭生产和消费占全球比重接近一半 (图3) 。由于煤的碳密集程度比其他化石燃料要高得多, 每单位燃煤释放的CO2约是天然气的两倍。这样, 以煤炭为主的一次能源消费结构和单一的能源消费模式使得我国的CO2排放强度高出世界平均水平的30%。中国的碳排放结构中, 煤炭使用产生的CO2排放量远远高于使用石油、天然气所产生的CO2 (图4) 。茅恒等式 (Kaya, 1990) 指出一国CO2的排放量受到能源消费结构、能源效率、经济发展水平和人口四个因素的制约。如此一来, 中国特有的能源结构给减排增加了难度。

数据来源:《中国统计年鉴2011》, 中国统计出版社, 2011

资料来源:《BP世界能源统计2011》

数据来源:OECD/IEA, CO2emission from fuel combustion highlights, 2010

(三) 低碳技术水平落后。

发达国家低碳技术的发展主要表现在三方面:第一, 碳效率技术方面, 主要包括提高热电能效、建筑能效和交通能效。第二, 碳减排技术方面, 主要包括可再生能源技术以及低碳替代技术的开发、利用。第三, 碳捕获和碳封存技术。第四, 碳汇技术, 主要包括森林管护、土地利用管理技术[4]。中国目前的能源转换和利用效率比发达国家低1/4左右[5]。以碳捕获和碳封存技术为例加以对比, 可以发现, 国外企业在低碳技术的研发方面有突出贡献, 而中国企业在低碳技术的研发方面成绩欠缺 (表1) 。

数据来源:OECD数据库

三、德、日、美的经验分析

在现代工业化过程中, 制造业作为工业的主体在国民经济中占有重要地位, 是一国经济的基石和竞争力的基础。随着资源与环境问题的日益严重, 低碳经济因其对资源节约、生态保护的有效性而成为各国首选的发展方式。通过分析发现无论是德国“自上而下, 立法推动”的低碳道路, 还是日本“立法为主, 补贴为辅, 全面推进, 最终建立循环型社会”的模式, 抑或美国“责任优先, 监督为重”的模式, 无不是从以下三个方面着手:第一, 通过立法措施从制度上保证低碳经济的有章可循。第二, 通过资金支持, 为企业低碳发展注入动力。第三, 通过一系列的奖惩政策, 引导企业树立可持续发展观念, 发展低碳技术。

(一) 法律保证。

低碳经济的发展不是在传统的经济制度下自动产生的, 而是在法律的强制规范下一路发展起来的, 必须通过改变全体社会成员的行为来实现。通过分析发现, 在低碳道路上走得较远的国家通常具有完备的低碳相关的法律体系 (表2) 。

(二) 资金支持。

国际研究表明, 污染治理投资占GDP的比例达1%～1.5%时, 环境污染的恶化有可能得到基本控制, 环境状况大体能够保持在人们可以接受的水平上;环境污染治理占GDP的比例达2%～3%时, 环境质量可得到改善[6]。资源的综合利用是一种投资大、获利少的环保产业。由于环境保护与污染治理的正外部性特征, 仅靠逐利天性特征明显的企业自身必然导致污染治理投资的不足。这就需要政府对此提供资金支持。

德国于2009年投资5亿欧元于其最大产业 (汽车业) 研发电动汽车。日本从2003年开始通过财政预算对循环经济予以资金支持并于2009年安排15.4万亿日元资金用于低碳社会建设。美国从1978年开始根据不同的情况对设置资源回收系统的企业提供10%～90%不等的财政补贴并于2009年安排1, 500亿美元资金开发新能源和节能技术。

(三) 政策激励。

环境库兹涅茨曲线假定环境问题会随着经济的增长逐渐得到解决, 渐进地达到库兹涅茨拐点, 因此无须采取环境保护的干预措施。但西方经济学认为市场的外部性特征会造成市场的失灵, 这就需要政府的干预。为了加速环境库兹涅茨曲线达到拐点, 政府有必要采取税收优惠等激励政策引导企业为碳减排作出贡献[7]。

德、日、美在开征一系列旨在保护环境的税种后, 纷纷通过税收优惠政策调动企业减排积极性。德国对非可再生能源收取生态税, 而对于排除或减少环境危害的产品, 只需缴纳所得税, 环保企业可享受折旧优惠, 环保设施可在购置或建造的财政年度内折旧60%, 以后每年按成本的10%折旧。日本在其原有的折旧率基础上对不同的环保设施增加14%～20%不等的特别折旧率, 而对于环保设备给予全面的减免税政策, 包括减免固定资产税和土地税。美国承诺执行风能生产减税幅度, 风能发电公司在最初的20年内可获得每千瓦时1.8%的减税额。此外, 美国利用立法者、媒体、非政府组织、社区等力量对有毒污染物排放清单 (TRI) 数据的关注达到督促企业实现自我监督值得一提。

四、中国制造业低碳经济发展的政策选择

20世纪70年代至今, 发达国家以社会现实为依据制定了不同发展阶段的可持续发展政策。一个总体的特征是:从单一的行政命令手段到综合运用财税等经济手段, 充分发挥市场的调节作用。接下来, 主要从政策角度分析中国发展低碳经济的政策选择。

(一) 完善法律法规体系。

发达国家在发展低碳经济的同时, 都首选立法作为推进低碳经济的基础保障。我国应制定相关的法律法规, 使节能减排不单单依靠中央的行政性指导和命令, 而是依照法律法规办事, 以形成有序的节能减排机制, 为发展低碳经济提供具体到各个领域的法律保证。例如, 在低碳建筑领域, 制定、推行《绿色建筑和绿色建筑评级体系》、《建筑物综合环境性能评级体系》、《绿色建筑评审标准》等。

(二) 充实经济手段。

近几年, 中国对节能减排的政策性投入很大, 但随机性强、持久性差。一方面应参考日本节能特别会计制度, 确保不依赖于财政状况、不依靠发行国债的稳定的节能专项资源并加强对国家级研究机构的长期投入, 构建起国家级的低碳技术研究机构。另一方面要重视市场和企业的作用, 完善税制并充实用于节能技术的补贴、减免税、低息融资等支援措施并参考利用节能中心、政策投资银行等外围组织进行支援业务的经验, 完善和强化支援业务的组织体系。

(三) 开发可再生能源、创新清洁煤技术。

中国可再生能源资源丰富 , 但目前仍以火力发电为主, 燃煤的火电占总发电量的83% , 核能发电只占1.8% , 核电占总电量比重与发达国家相比落后20多年[8], 可再生能源在我国能源消费构成中所占比例不到2% , 远远低于8%的国际平均水平。另外, 中国短期内难以改变煤炭为主的能源结构。为此, 我国一方面应大力发展可再生能源技术。设立可再生能源专门机构, 制定相关法律、战略目标, 通过价格激励、投资补贴等优惠政策积极引导制造业企业对可再生资源的开发、利用。另一方面, 应从中国煤炭储量丰富的资源特点出发, 通过自主创新及国际协商合作机制, 加大清洁煤技术的开发利用, 发展煤炭洗选、致高煤技术, 以此大幅降低煤炭消耗所排放的CO2。

参考文献

[1].Ehrlich, P.R.and Holdren, J.P.Human Population and the Global Environment[J].American Scientist, May～June1974:282～292

[2].Stern, N.The Economics of Climate Change[M].London:Cambridge University Press, 2006

[3].徐冬青.发达国家发展低碳经济的做法与经验借鉴[J].世界经济与政治论坛, 2009, 6

[4].彭近新.全球低碳经济发展状况与趋势[A].薛进军.中国低碳经济发展报告 (2011) [C].北京:社会科学文献出版社, 2011:98～123

[5].气候变化国家评估报告编写委员会.气候变化国家评估报告[M].北京:科学出版社, 2007:313～318

[6].尚红云, 周生军.循环经济发展评价与政策设计[M].北京:中国财政经济出版社, 2008:255～269

[7].薛进军.低碳经济增长理论[A].薛进军.中国低碳经济发展报告 (2011) [C].北京:社会科学文献出版社, 2011:17～31

低碳制造与机械制造 篇6

1.1 综合性的技术作用

使用先进技术的最根本目的, 就是要最大限度增加企业在市场中的竞争力, 为社会综合实力以及经济的发展提供重要的保障。所以, 机械制造在一定程度上尽量不要局限于自己本身商品的制造, 而是要对全方位以及潜在的市场进行分析和考虑, 同时也包括产品设计、生产加工、销售等环节, 通过对这些方面进行调节, 使其达到统一, 从而提高机械制造行业的社会效益以及经济效益。

1.2 全球性作用

目前, 全球化经济市场逐渐形成, 也有很多先进的国家开始利用金融、科技等方式来提高市场竞争力, 所以, 全球化经济市场更加激烈。在机械制造方面, 相关部门有了相应的调整, 对机械制造行业大力开发并支持其发展, 主要是使其在不断发展的社会中立于不败之地。随着社会化的快速发展, 高科技在发展中占据着重要的地位, 所以机械制造行业要更加重视科技的发展。

1.3 系统工程作用

从目前情况来看, 现代的传感科技、自动化科技以及信息科技已经在机械制造行业中被运用, 在其中还会使用一些现代化的管理技术, 其主要包括了生产、设计、制造以及销售全过程。所有可以看得出, 在机械制造行业发展中, 要充分利用先进的科学技术, 并和之前旧的技术进行衔接, 这样就可以保障机械制造中的信息、物质以及能力的工程化。

1.4 竞争要素统一体的作用

从现实意义来讲, 企业要在竞争中取得突出的成绩, 最主要的方面就是要增加生产率。目前, 国际间的竞争在不断的加剧, 如果机械制造技术行业想要提高其自身竞争力, 就需要从根本上进行改变, 主要是把企业中的生产投资方面、产品质量方面以及时间管理方面进行有机的整合。

2 低碳制造技术分析

2.1 低碳制造设计技术

低碳制造设计技术主要是以其具体的生产流程、模型设计等作为出发点, 在其中也设计了多个领域。从目前情况来看, 低碳制造设计技术主要包含以下几个方面:低碳制造的设计原则和方法;低碳制造设计的评价基础和相关流程;低碳制造设计规定的相关标准;低碳制造设计的优化模型;低碳制造设计的相关数据库等内容。

2.2 低碳制造技术

如果企业要走低碳生产道路, 低碳制造技术是不可或缺的。而低碳制造技术主要是针对企业实际生产过程来讲的, 目前, 低碳制造包括的工艺主要有以下几点:制造工艺低碳化;在生产过程中的低碳技术;车间内的低碳技术优化等。低碳技术主要表现为对废弃物的处理和循环利用, 主要是由污水、废弃等处理技术组合而成。

2.3 清洁能源技术的应用

清洁能源包括的范围比较广, 其主要主要包括:太阳能技术、风能技术、水能技术、潮汐发电能技术等。利用清洁能源技术, 不仅可以减少一些有限资源的消耗, 如石油、煤炭等, 而且还可以降低污染物的排放, 对生态环境具有一定的保护作用。

3 低碳制造理论在机械造行业中的技术应用

3.1 生态化设计

目前, 从我国发展情况来看, 生态文明、精神文明、物质文明、社会文明, 四者是密不可分的, 虽然说它们是单独的方向, 但是最终达成的目的都是一样的。目前, 已经有部分企业认识到低碳环保以及节能在机械制造企业中的重要性, 并且也采取了一定的改造措施。部分企业的改革存在一定的盲目性, 但是随着社会的不断发展, 企业就会由单纯地追求总产值、增加新生产项目, 慢慢地转变为要考虑到环境成本以及资源成本等, 在生产中, 企业更加注重综合性发展、可持续发展。现代的机械制造业更要注重对生态环境的保护。在生产的过程中, 不仅要保证制造的经济产值, 还要注重减少对生态环境的破坏。在提倡的低碳理念中, 如果机械制造企业能够利用生态化设计, 在保障产品使用的同时还可以减轻对生态资源的消耗。

从一般情况来看, 生态设计主要会体现在设计中, 主要考虑的因素有产品在制造、使用等环节上对各种资源的节约, 并尽最大可能循环利用, 达到保护环境的目的。目前, 我国倡导生态文明建设, 并且在多个领域都有应用。对于机械制造企业而言, 在原材料的使用上, 可以选择一些可再生、对污染环境小的环保材料;另外, 还要注重原材料的利用率, , 减轻材料的消耗;对废旧材料和回收材料也要列入到生态设计理念中。在机械制造企业中, 对低碳制造理念的运用并减轻材料对生态环境的破坏, 对企业生态化建设具有重大意义。

3.2 轻量化设计

轻量化设计主要是将产品的重量、成本、性能以及相关的配套设备等多个要素进行综合设计。目前, 轻量化设计已经被广泛应用到了机械、船舶以及军事等多个领域, 但是其在机械设计中的应用是最广泛的。轻量化能被广泛的应用, 主要还是因为它具有多方面的优势, 具体表现在以下几个方面。

首先, 是因为它可以减少原材料在加工方面、安装方面、运输方面以及调试方面中对能源的消耗, 这样就可以在一定程度上提高资源的再利用;其次, 也可以降低原材料在生产过程中, 对污染物排放量的减少, 这样就有利于生态环境的保护;最后, 可以降低噪声的污染。但是需要注意的是, 要保证机械商品使用的可靠性。

3.3 模块化设计

所谓模块化设计, 主要是指通过不同功能的模块进行优化组合, 并保证不同需求的生产。但是, 对于机械制造企业来说, 如果采用模块化设计就可以更实用并且达到生产要求。

对于机械制造中的绿色环保理念而言, 主要是在几个模块化的帮助下, 对原材料不会大量的浪费, 同时从机械制造生产的时间上来说, 主要是可以节约时间, 减轻人力的消耗。目前, 我国正在大力提倡绿色环保理念的实施, 以及发展可持续理念, 并且这些理念已经在航天、军事以及电子等多个领域进行实施。在这些领域中, 按功能系统将其划分为不同的模块, 然后根据模块进行重新组合, 并且按照要求设计出符合要求的产品。在机械制造产业中, 非功能性单元种类较多, 机械资源的浪费也会相对多, 这样就会对机械制造业的发展造成严重的阻碍。

目前, 还没有一个准确的标准来对机械制造产品进行衡量。在实施模块化管理后, 就可以对资源、能源进行划分, 然后进行评估, 这样不仅可以保障设备的可靠性以及功能性;还可以节约资源, 实现资源的合理利用。因此, 在机械制造企业中, 一定要对制造技术产生的成效进行验收工作, 这样才可以进一步了解资源的节约程度。

4 结语

综上所述, 在机械制造企业中, 企业不仅要重视其经济效益, 还要注重生产对环境的影响。近年来, 随着我国提出的建设资源节约型社会以及环境友好型发展道路, 给机械制造业带来了机遇的同时也带来了挑战。所以, 在机械制造业中, 要大力提倡低碳制造技术的使用, 这样才可以真正地落实低碳制造的目标, 才可以使我国机械制造行业发展得更加快速。

摘要：近年来, 随着我国社会经济的不断增长, 各企业在其领域都得到了快速的发展。机械制造业作为我国工业的重要组成部分, 其技术的发展标志着我国工业化程度的高低。因此, 机械制造业是国家发展的基础, 也是国际科学技术以及经济实力的重要体现。目前, 在工业生产中, 排放出来的污染物制约着城市的快速发展, 对生态环境也造成了极大的破坏。为了走可持续发展道路, 就必须实现低碳制造。基于此, 该文主要对机械制造中的低碳制造涉及的相关问题进行分析, 以供参考。

关键词：机械制造,低碳理论,技术,应用

参考文献

[1]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, 24 (17) :41.

[2]胡健.自动化机械制造的研究[J].低碳世界, 2013, 31 (20) :335-336.

[3]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.

世界水泥低碳制造一瞥 篇7

自1824年英国工程师阿斯普丁 (AsPdih) 获得第一份水泥专利标志着水泥的发明以来, 水泥的发明为建筑工程的发展提供了物质基础, 使其由陆地工程发展到水中、地下工程等。水泥发明至今已有一百多年的历史, 它始终是用途最广、用量最多的一种胶凝材料。当然, 其碳排放也是惊人的, 据悉, 世界上除了煤电和钢铁行业之外, 生产、使用过程中CO2排放量最大的就属水泥行业。

英国《卫报》去年公布的数据显示, 全世界每年生产20亿t水泥, 每生产1t普通水泥, 就释放出近1t CO2。水泥的生产占据了世界CO2排放量的5%, 超过整个航空业的年排放量。并且, 人们对水泥的需求量还在直线上升, 法国农业信贷银行的一份报告预测, 到2020年, 全球水泥需求量将比现在增加50%。

又据资料显示, 中国是世界水泥生产第一大国, 年产量占全球的50%以上, 仅2009年一年的水泥生产量就达到了14亿t, 是排名第二的国家—印度的13.8倍。而且还是世界工程开工量最多的国家, 且两者皆居世界首位。而我国水泥行业一直未能解决耗能高、污染重、CO2排放多等难题, 其碳排放量几乎占到了全国总量的1/5。

而2009年哥本哈根联合国气候变化会议召开以来, “低碳经济”一词更是被提上日程, “低碳”的环保意义是人尽皆知, 所谓“低碳”, 最通俗的解释就是减少CO2的排放量。如何降低水泥生产过程中的能量消耗, 减少CO2排放, 对于节能减排, 具有重要意义。为此, 笔者收集到的国内外是如下做的。

1 国内

业内人士都知道, 国家38号文和新的产业政策关系到大家下一步怎么发展, 甚至关系到有些小企业的生死存亡。哥本哈根联合国气候变化会议上, 中国承诺的是到2020年单位GDP CO2排放比2005年下降40%~45%, 建材工业现在的能耗在全国工业能耗里占到10%左右, 而水泥行业在建材行业中占的比重最大, 面对CO2各个行业排放指标很快就要落到实处, 建材行业怎么应对, 水泥行业怎么应对, 怎么来完成我国减排40%~45%的目标, 显而易见, 建材行业的减排主要还是落在水泥行业上。对此, 水泥行业责无旁贷。欣喜的是:国内已有动作:

1.1 南京工业大学

2010年7月, 北京举行的973计划项目中期检查会上透露, 以南京工业大学沈晓冬教授为首席科学家的“水泥低能耗制备与高效应用的基础研究”973项目组, 已经基本掌握了“低碳水泥”生产技术, 可实现水泥碳排放量减少50%以上。

要减少水泥的碳排放量, 一方面要低能耗制造水泥;另一方面则要致力于提高水泥性能, 从而节省水泥用量, 并且提高混凝土服役寿命。项目从提高水泥熟料胶凝性能、降低水泥熟料烧成的热耗入手, 在研究熟料矿物质结构及形成机制基础上, 建立熟料微结构与性能关系, 研究熟料燃烧及快速冷却后能获得的阿利特高温介稳结构, 提出的改进熟料烧制方法生产每吨水泥可节约12kg标准煤, 节煤效率约10%以上, 减少熟料使用量20%以上。同时, 项目在熟料分段烧成动力学及过程控制研究中, 通过不断尝试, 使熟料和水泥强度提高、熟料烧成热耗降低10%~20%、水泥生产电耗降低10%左右、熟料和水泥产量提高10%左右, 在保持与原有水泥强度相同的情况下混合粉煤灰掺量提高10%~25%。由此, 每吨水泥生产成本降低20~30元, 尤其是可大量利用粉煤灰, 为大批量利用粉煤灰作为水泥混合材提供了一个很好的机会, 进而解决了我国粉煤灰等工业废渣利用率低、污染环境的问题。将废渣转化为优质资源, 真正实现了水泥的绿色生产。

1.2 中国建筑材料科学研究总院

中国建筑材料科学研究总院 (以下简称建材总院) 研究开发了硫铝酸盐改性硅酸盐水泥。这种水泥熟料中CaO含量低于64%, 熟料的煅烧温度约为1 300℃, 在矿渣掺量达50%时, 可稳定生产42.5MPa强度等级的水泥。对比于硅酸盐水泥, 硫铝酸盐改性硅酸盐水泥生产的过程CO2排放可减少约5%;由于烧成温度降低和混合材掺量增加, 水泥生产的单位CO2排放也有显著的下降。水泥熟料生产会产生较多的CO2排放, 减少水泥中熟料的含量就会显著地减少过程排放, 但这必须以保证水泥的性能为前题。水泥中熟料系数平均约为0.75, 即含有约75%的熟料, 另有25%的石膏和混合材。水泥熟料28d强度约为60MPa, 配制成水泥后可达到42.5MPa的强度等级。通过提高水泥强度或是增加混合材活性, 就可以在保证水泥性能的同时, 增加水泥中混合材的掺量。通常提高水泥熟料强度1个MPa, 就可以增加混合材掺量约2%, 进而获得近似2%的CO2减排。建材总院研究开发的高性能水泥熟料煅烧技术, 可提高熟料强度5MPa至10MPa。这一技术的推广应用具有显著的经济效益和CO2减排效果。

另外, 提高混合材活性、增加混合材掺量不仅可以获得大幅度的过程CO2减排, 而且可以实现综合利用, 因而一直受到广泛的关注。我国曾经制定有低熟料和无熟料水泥系列标准, 以用于指导和规范相应水泥品种的生产。目前, 一些工业化国家在这种水泥系列研究中取得了较大进展。有报导表明在矿渣掺量达85%~90%时, 水泥仍有适宜的应用性能。建材总院及全国水泥标准化技术委员会也正积极开展研究工作, 恢复相关的水泥系列标准, 同时要求在强度等性能指标上有较显著的提高。这对减少水泥生产的过程CO2排放及能源消耗CO2排放都有重大的意义。

2 国外

2.1 德国

德国卡尔斯鲁厄技术研究所2009年12月14日宣布, 他们开发出一种“绿色”水泥生产工艺, 既可大大降低能耗, 也可明显减少水泥生产过程中的温室气体排放。

该研究所在一份公报中说, 水泥生产属高能耗行业。每年全球水泥生产企业会排出超过10亿t的CO2, 这相当于全球航空业CO2排放量的3~4倍。而该研究所开发的这种基于水合硅酸钙技术的水泥生产工艺, 可以比传统水泥生产工艺少排出50%的CO2。

公报指出, 在这种新型工艺下, 生产水泥所需的原料用量将大大减少, 且生产过程所需的温度低于300℃, 而传统水泥生产通常需要约1 450℃的高温环境, 大幅降低了能耗。

该绿色水泥抗硫酸盐, 耐腐蚀的特性解决了全球建筑业多年来面临的问题;含碱特性也降低了钢筋的被腐蚀度, 提高了建筑质量和寿命。除此之外, 更快的凝固时间和可循环再用的特点都是绿色水泥无可替代的优势, 70%的飞灰含量导致成本极低, 防湿特性和环保特点都是其突出的亮点。

2.2 英国

就在各国面对水泥引发的环保问题一筹莫展的时候, 英国Novacem公司应运而生, 它由英国帝国理工学院创办, 由该学校毕业的博士生尼克劳斯瓦拉斯普鲁斯担任首席科学家。瓦拉斯普鲁斯表示, 该公司致力于研发不同的材料, 以替代传统的波特兰水泥 (即普通水泥) 的原料。

瓦拉斯普鲁斯表示:“我们生产的水泥独特之处在于, 它是碳负性的。在生产过程中, 它排放出的CO2远远小于它在被使用时吸收的空气中CO2量。”2009年1月份, 英国一年一度的Rushlight Award揭晓, 该奖项旨在鼓励当年在英国和爱尔兰最出色的科技发明。Novacem公司凭借“绿色水泥”荣膺此项大奖。

根据瓦拉斯普鲁斯的说法, 在煅烧的过程中, 控制CO2的排放量几乎不可能。“除非能想出一种封住CO2的方法, 不然, 它们必将进入空气之中。”如今, 诸如日本、澳大利亚等发达国家已经想出了控制CO2排放量的一种方法, 那就是用电站和炼钢厂生产过程中残余的炉渣和废弃颗粒代替石灰石, 这样一来, 这种水泥能将CO2排量减少80%左右。

瓦拉斯普鲁斯从中得到启发, 采用镁硅酸盐, 取代先前的基础原料石灰岩。这项原理并不复杂, 但却是一个顶级秘密。之前瓦拉斯普鲁斯一直不肯对外透露半点, 直到他申请专利后, 才公布于众:镁硅酸盐不仅在制造过程中比标准水泥需要的热量少, 而且在硬化过程中还能够有效吸收空气中大量的二氧化碳, 这使得生产总体上是“碳负性” (arbonnegative) 的。“绿色水泥, 在加热的时候不会释放出CO2。其生产过程是在大约650℃ (常规水泥生产过程需要上千度的高温) 的低温运行。这导致每吨水泥生产只排放0.5 t的CO2。但它在硬化的时候可以吸收更多的CO2, 每吨水泥能吸收0.6 t的CO2, 因此, 不会产生碳足迹。”

瓦拉斯普鲁斯的绿色水泥采用镁硅酸盐取代先前的基础原料石灰岩。瓦拉斯普鲁斯表示, 镁硅酸盐不仅在制造过程中比标准水泥需要的热量少, 而且在硬化过程中还能够有效吸收空气中大量的CO2, 这使得生产总体上是“碳负性”。Novacem公司也对其使用加热时不释放CO2的镁硅酸盐申请了专利。

Novacem公司打算同英国最大的私人建筑公司莱恩奥罗克公司合作, 尝试着让该行业更多地使用“绿色水泥”。在2011年, 该公司将收到150万美元的资助, 其中一部分来自英国皇家学会, Novacem公司计划建造一个新的试验工厂, 来制造其最新式的水泥。

2.3 美国

一些新兴公司也在尝试不同的方法减少水泥的碳足迹, 包括位于美国加州的Calera公司, 该公司于2008年提出了一种新的水泥生产理念:工厂通过CO2提供的热量来维持生产, 这样一种环保节约型生产水泥体系理论一出现, 便广受人们的关注, 公司发明人—康斯坦兹在加州的公司Calera的科学家把空气和水混合起来制造混凝土。康斯坦兹说:“这里是一块混凝土的碎块。在45000kg的压力下才破碎。”这种新型的混凝土还有更重要的优点。传统水泥在生产过程中释放CO2。而Calera公司生产的水泥则是在生产过程中从空气中吸收大量的CO2。常规水泥是世界上第三大工业CO2排放来源。这主要是因为烧制水泥的窑需要高温。Calera公司则不用高温, 而是通过一种有专利权的工序, 模仿大自然生成牙齿、骨骼和贝壳等硬质材料的方式生产水泥。Calera公司的科学家在实验室里完成了这些工序。现在他们准备进行更大规模的生产试验。试验地点就在旧金山附近海岸, 在加州最大的莫斯兰丁电厂附近。2010年1月份Calera开始将Dynegy电厂1%的烟道气引入到水泥厂, 以捕集80%的CO2, 并将其封存在水泥混合剂中。不仅减少了水泥生产相关的碳排放, 而且也为绿色建筑提供了新的清洁材料。最近, 该公司收到了大约5 000万美元的风险投资。

3 结语

低碳生产技术是水泥工业的发展方向, 为此, 各国做法不尽相同, 本文仅只收集了一小部分, 从中大家或许看出“绿色水泥”的真正含义。总之, 只有大力研发和应用低碳生产技术, 借鉴各国的做法, 才能推进我国水泥工业的节能减排, 实现水泥工业向先进制造业的转变, 进而为社会经济的可持续发展、保护生态环境乃至实现哥本哈根联合国气候变化会议上中国的承诺而作出应有的贡献。

摘要：哥本哈根联合国气候变化会议上, 中国承诺的是到2020年单位GDPCO2排放比2005年下降40%45%, 建材工业现在的能耗在全国工业能耗里占到10%左右。水泥行业在建材行业中占的比重最大, 本文列举了一些国家的做法, 以借鉴全球有效作法来解决此难题。

关键词：水泥,低碳制造,国内,国外

参考文献

[1]沈晓东.我国掌握低碳水泥关键技术.发明与创新, 2010 (10) .

低碳经济和再制造发展趋势 篇8

一、低碳经济由来

20世纪末, 美国航空航天科学家认为大气中的CO2浓度安全下限应为350×10-6 (即万分之3.5) , 目前已达到390×10-6, 实现“低碳”已刻不容缓。

2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》, 作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛国, 英国充分意识到了能源安全和气候变化的威胁, 同时提出低碳经济。目前人类面临的气候问题已经非常严重, 空气中CO2的当量浓度已达到400×10-6。气候问题成为关系人类生存的核心问题, 解决办法就是发展低碳经济, 用市场化的办法, 使高碳经济为低碳经济买单。

1. 低碳经济主要内容

低碳经济的主要内容包括:低碳经济、碳生产率、碳补偿、碳税、碳交易和碳汇。见图1。

(2) 碳生产率, 是GDP与碳排放量之间的比值, 即一定数量的碳排放量产生了多少经济效益。碳生产率最关注能源的产出效率, 一个企业是否属于低碳企业, 是看这个企业是否能更有效地使用能源。同时, 当碳生产率达到了一定标准的企业是低碳企业, 应该在国际经济体系中享受贸易便利待遇。由于目前发达国家在技术和标准方面的优势, “低碳企业”基本集中在发达经济体区域, 并成为发展中国家企业新的参照要素。

(3) 碳补偿, 是指生产或生活中由于耗能会直接或间接排放CO2, 为使大气中的CO2浓度不升高, 例如, 通过植树活动, 由于树木在生长过程中要吸收CO2, 可以抵消CO2而达到补偿的目的。

(4) 碳税, 实质是一种环境污染税, 是对企业生产中由于耗能产生CO2而征收的一种税金。征收碳税会增加企业生产成本, 但能有效地控制CO2的排放。世界上许多国家已开征收碳税, 中国正在研究征收碳税的工作。

(5) 碳交易, 是指发达国家大型企业达不到减排目标时, 允许向发展中国家购买减排指标, 以冲减CO2排放量的一种交易行为。碳交易在中国还是新生事物, 交易所少, 交易规则有待进一步的完善。

(1) 低碳经济, 是以低能耗、低污染和低排放为基础的经济模式。低碳经济的实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP, 核心是能源技术与减排技术创新和实现产业结构的根本性转变。改变原来20世纪的传统经济增长模式, 直接应用新世纪的创新技术与创新机制, 通过低碳经济模式与低碳生活方式, 实现社会可持续发展。

(6) 碳汇, 是指从空气中清除与利用CO2的过程、活动和机制。例如, 人们通过植树造林来吸收大气中的CO2, 这是碳汇的主要形式。

2. 气候变化的国际会议文件

有关气候变化问题国际上召开了十几次会议, 比较重要的国际会议并形成的文件主要有:《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴厘岛路线图》和《哥本哈根协议》等, 见图2。

(1) 1992年5月9日, 154个国家签署了《联合国气候变化框架公约》, 同时发表了《关于环境与发展的里约宣言》, 这是世界各国应对气候变化统一行动的历史性文件。《联合国气候变化框架公约》明确了发达国家和发展中国家, 在应对气候变化的过程中共有但有区别的责任原则, 是综合协调各国减排工作合作的基础和依据。2002年在印度德里通过《德里宣言》, 进一步明确在可持续发展的框架下解决气候变化问题, 即发展经济和消除贫困是发展中国家首要任务, 这为发展中国家参与减排争取了实现目标的时间。

(2) 1997年12月在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议, 通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》, 并于2005年2月16日正式生效, 这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。议定书规定, 到2010年, 所有发达国家CO2等6种温室气体的排放量, 要比1990年减少5.2%。

为了促进各国完成温室气体减排目标, 议定书允许采取以下四种减排方式:一是两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权交易”, 即难以完成削减任务的国家, 可以花钱从超额完成任务的国家买进超出的额度;二是以“净排放量”计算温室气体排放量, 即从本国实际排放量中扣除森林所吸收的CO2的数量;三是可以采用绿色开发机制, 促使发达国家和发展中国家共同减排温室气体;四是可以采用“集团方式”, 即欧盟内部的许多国家可视为一个整体, 采取有的国家削减、有的国家增加的方法, 在总体上完成减排任务。目前, 《京都议定书》已经获得了170多个国家的批准。

(3) 2007年12月15日《联合国气候变化框架公约》第十三次缔约方大会在印度尼西亚巴厘岛举行, 大会通过了“巴厘岛路线图”, 其主要内容包括:大幅度减少全球温室气体排放量, 所有发达国家 (包括美国) 设定具体的温室气体减排目标;发展中国家应努力控制温室气体排放增长, 但不设定具体目标;为了更有效地应对全球变暖, 发达国家有义务在技术开发和转让、资金支持等方面, 向发展中国家提供帮助。

“巴厘岛路线图”首次将美国纳入到旨在减缓全球变暖的未来新协议的谈判进程之中, 要求所有发达国家都必须履行可测量、可报告、可核实的温室气体减排责任。在目标上, “巴厘岛路线图”提出了发达国家到2020年, 至少应在1990年基础上减排25%~40%。

(4) 2009年12月7日192个国家的环境部长和其他官员们在哥本哈根召开联合国气候会议, 商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案, 就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。这是又一具有划时代意义的全球气候协议书, 对地球今后的气候变化走向产生决定性的影响。

哥本哈根会议在经历了曲折后, 以大会决定的形式发表了《哥本哈根协议》。该文件坚持了《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》的双轨制, 进一步明确了发达国家和发展中国家根据“共同但有区别的责任”原则, 应当分别承担的义务和采取的行动, 表达了国际社会在应对气候变化长期目标、资金、技术和行动透明度等问题上的共识。这是各方共同努力的成果, 已得到广泛认可。

机械设计与机械制造的技术分析 篇9

关键词：机械设计；机械制造；技术特点

随着科学技术的深入发展，人类生活水平的提升，传统机械制造行业的产品无论是质量还是效率都难以满足人们日益丰富的要求，数控技术的引入，有效的转变了传统机械制造行业，使之向智能化、多样化、精确化、集成化的方向发展，机械制造行业的竞争愈发激烈，数控技术对于制造行业而言，显著提升了其自身的生存能力和竞争能力，并且此类技术与机械制造的结合已经成为发展趋势。

1.机械设计的问题分析

想要确保机器策划有效精准，就一定要在开始策划程序中综合考虑机器生产技术的需求，机器策划的整体程序牵扯到许多方面的实质，在机器策划的探索以及解析程序中，每个时段都有自身的关键职责以及关注事情，为保证策划能够有很好的成果，就一定在全部程序中了解体系、合理、适宜的策划方式，按照零件的生产程序，要注重下面两点：第一，策划要符合策划技术本质。探索策划过程主要进行工件的策划，是全部机器生产技术的根本环节，对之后的全部环节都有着重大的影响，所以在这一环节中，策划工件时一定要根据制造技术新要求科学的安排策划图纸，并且也要尽可能多的和车间操纵工人的交流，积极的去了解详细加工制作程序，细心听取现场技术工以及操纵工人对策划的提议，同时按照他们的提议实时对策划案开展修整。第二，装置调节指挥策划。机器设施的装置调节是全部机器生产技术的最后环节，这一环节对策划案的实际成果是不是能够达到期望的目标有着关键的影响，在这个过程一定要严格根据措施标准开展装置与调节，按照详细状况实时处置现场存在的各种措施问题，这些详细的装置程序以及实质针对之前的机器策划有着实际引导作用，这一环节的经历针对策划工作者来讲，能够协助他们经过装置以及调节作业获取策划的根据，进而提升他们的策划水准。对这些设施开展装置、调节、试运行等环节，之后对真实的运行结果对商品品质开展评论，进而确定是不是符合机器设施的运用标准。

2.机械制造技术的特点分析

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。随着全球市场的形成，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本，使得市场竞争变得越来越激烈，为适应这种激烈的市场竞争，一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

3.机械设计及制造中的对策分析

3.1 科学地选择材料

机械的设计和加工过程中，选择材料是极为重要的一步，如果可以科学地选择加工材料，既可以有效地减少生产成本，提升机械产品的质量，还能满足材料的性能的需求。在选择材料的时候，要对材料的、工艺和使用性能进行综合考虑，结合加工和生产方式以及生产工艺等因素，在各种可选材料中选择具有最高性价比的材料。这样，一方面有效地降低了成本，提高产品的质量和市场竞争力，同时也遵循了标准化的生产方式。科学的机械设计和加工工艺规程不仅能够使机械零件的表面质量得到有效的保障，提高其各方面的性能，同时还可以降低加工成本。这就要求加工者尽量减少因过长的加工时间而导致对零件的负面影响，同时还要尽量实现零件的一次性加工和处理。

3.2选择合适的切削参数

机械设计和加工的过程中，切削也是其中一个十分重要的因素，比如说切削的深度和速度对加工产品的表面质量有着直接的影响，因而在对零件进行切削的过程中要根据材料机器特性选择科学合理的切削速度和深度。适当的切削参数可以有效减少加工过程中所产生的积屑瘤，同时科学地使用切削液可以有效地降低切削时的温度以及力度。同时，在加工金属材料以使之变成所需要的产品的过程中，需要利用润滑剂对加工对象进行有效的冷却。在切削、冲压以及研磨、轧制过程中使用润滑剂，能够有效提高刀具地使用寿命，提高加工零件的精密度和零件表面的光洁效果，并及时清除金属碎屑，有效驱散多余热量，对于提高加工、生产效率，降低成本等各个方面都有着积极作用。

4.结束语

对于机械设计加工产业来说，机械设计和加工过程中依旧存在着很多制约产品质量和企业可持续发展的问题，对此，这些企业应该采取有效的对策来解决这些问题，以提高产品质量和企业竞争力，比如文中所提到的科学选材、制定科学的工序、科学运用金属润滑剂等，真正实现机械设计和加工水平的提高。

参考文献：

[1]张健.机械设计加工中的常见问题分析[J].科技创业家.2013

中国制造业低碳发展现状研究 篇10

目前低碳评价多是在低碳经济方面的研究, 例如在低碳经济评价方面, 庄贵阳、潘家华、朱守先对低碳经济进行概念界定的基础上, 构建了以低碳产出、低碳消费、低碳资源和低碳政策为维度的衡量指标体系, 并结合现实需求提出了进一步改进的建议。胡大立、丁帅从低碳经济的内涵以及产业链路径的角度出发, 遵循低碳经济评价指标体系的构建原则, 构建了包括低碳能源、低碳产业产出、低碳消费、低碳废物处理、低碳社会环境、低碳科学技术6个一级指标和20个二级指标的低碳经济评价指标体系, 并对各个指标进行了具体说明。在制造业评价指标体系方面, 与之相关的文献多是侧重于从制造业的新型化程度、经济创造能力、科技竞争能力、以及持续发展能力和资源环境保护能力三个维度对制造业评价, 例如李廉水、周勇首次界定了新型制造业的概念, 在大量的统计数据基础上, 建立了制造业的评价指标体系, 应用主成分分析方法对我国 30 个地区制造业经济创造能力、科技竞争能力、资源环境保护能力进行了比较分析和聚类分析, 归纳了各类地区的制造业发展特征。本文在总结低碳经济内涵的基础上, 对制造业低碳发展定义为:在保持经济发展的同时, 依靠技术进步、科技创新, 降低能源消耗, 实现环境友好型可持续发展。并将我国低碳经济评价指标与制造业经济发展指标进行结合创新制定制造业低碳经济评价指标体系, 以便于对我国制造业低碳化发展进行监测, 并为产业政策调整提供科学依据。本文从低碳发展要素的角度设计制造业低碳评价指标体系, 并对五个省市进行实证分析。

一、评价指标体系构建

(一) 指标体系构建原则。

构建制造业低碳评价指标体系的目的是对目前资源环境约束碳减排压力下我国制造业现状进行统计测度和综合评价, 因此制造业低碳评价指标体系的构建不仅既要遵循构建指标体系的一般原则, 还要反映制造业低碳发展的实质。具体地说, 制造业低碳评价指标体系的构建应该遵循以下几方面的原则:科学性和实用性原则、系统性和层次性原则、稳定性和动态性、可操作性和可比性原则, 目的是促进制造业采取新的技术节约能源、提高能效、提高物质循环利用率、降低碳排放或零排放, 促进人与自然的协调发展。

(二) 评价指标体系框架。

制造业的碳排放, 主要来源于产业运行过程, 不仅受到生产过程中生产技术、生产企业、产业链条耦合度的影响, 还受到外部政策因素的影响。在设计指标时, 要体现制造业低碳发展的各个方面, 需要考虑的因素众多, 但核心思想仍然是节能减排。本文采用层次分析法和模糊综合评价法构建从低碳产出、低碳能源、低碳排放、低碳技术四个方面构成制造业低碳经济评价指标体系。低碳产出U1包括单位能耗制造业产值U11、单位能耗制造业产品数量U12、单位能耗值制造业产值增长率U13三个指标。低碳能源U2包括化石能源的利用率U21、清洁煤占煤能源的比例U22、新能源、再生能源占总能源比例U23三个指标。低碳能耗U3包括单位CO2排放量制造业产值U31、单位CO2排放量制造业产值增长率U32、单位废水排放量制造业产值U33、单位废水排放量制造业产值增长率U34、单位固体废弃物排放量制造业产值U35、单位固体废弃物排放量制造业产值U36增六个指标。低碳技术U4包括制造业废水排放达标率U41、制造业废气SO2去除率U42、制造业固体废弃物综合利用率U43、粉尘去除率U44、烟尘去除率U45、环境科研投入占总资本投入比重U46六个指标。所选取的指标直接或通过相关年鉴数据计算得出, 其中单位能耗制造业产值增长率 = (当年单位能耗制造业产值-前一年单位能耗制造业产值) /前一年单位能耗制造业产值;增长率的值越大说明制造业低碳发展越好;单位CO2排放量制造业产值增长率= (当年单位CO2排放量制造业产值-前一年单位CO2排放量制造业产值) /前一年单位CO2排放量制造业产值;此项指标值越高说明制造业采取低碳措施越好。

二、基于层次分析法和模糊综合评判法的评价方法

(一) AHP和模糊综合理论评价模型。

建立评价数学模型:

undefined

其中undefined

式 (1) 中B 为模糊评判集;W 为组合权重集;R 是评判矩阵;n为其指标数;m为参与评价制造业的个数;i 表示指标体系中的某个指标;j 表示某地区的制造行业;wi表示第 i 个指标的组合权重值;rij表示第i个指标影响第j个地区制造业低碳发展综合评价的程度, 即隶属度;bj (j=1, 2, , m) 表示计算所得的装备制造行业或企业的可持续发展综合评价水平值。

(二) 判断矩阵。

判断矩阵是层次分析法的基本信息, 是权重计算的重要依据。判断尺度确定原则: Ui 与 Uj同样重要值为1;Ui 比Uj略微重要值为3;Ui比Uj重要值为5;Ui比Uj重要得多值为7;Ui比Uj绝对重要值为9;介于上述两个相邻判断尺度之间值为2, 4, 6, 8。对处于同一层次的各元素成对判别比较, 得到在该目标或指标层次的判断矩阵U。本文根据判断尺度原则确定指标权重, 详见表1。

(三) 权重分布。

1.权重。

权重是用来表明评价元素在所在层次中的相对重要度的数据。为此求出判断矩阵U的特征向量V。

V= (v1, v2, …, vi) (3)

其中为某一目标或指标层次中元素数。然后对V进行归一化处理, 得到某个目标或指标 ui的权重undefined其中undefined运用式 (2) (3) (4) , 分别计算一级目标在总目标中所占权重集Q1, 二级目标在一级目标中所占权重集Q2。

2.组合权重。

某一评价元素的组合权重是该元素的权重和上一级元素的组合权重的乘积值, 由最高级开始, 依次往下递推计算, 因此得到指标层中指标集Z的组合权重集 W。d, e 值分别由指标 Zi在指标体系中的位置确定;运用式 (2) (3) (4) (5) , 依次计算得到装备制造业可持续发展综合评价指标体系的指标权重分布, 详见表1。得出准则层的权重值分别为:U1:0.1586;U2:0.1886;U3:0.4744;U4:0.1784。

3.一致性检验。

判断矩阵对应于最大特征值的特征向量W, 经归一化后即为同一层次相应因素对于上一层次中的某个因素相对重要性的排序权值, 我们称这个过程为层次单排序。

(四) 数据的收集与标准化处理。

文中数据均来源于国家统计局、能源局等编的《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《江苏统计年鉴》、《浙江统计年鉴》、《上海统计年鉴》、《山东统计年鉴》、《广州统计年鉴》、《上海统计年鉴》等统计文献。数据的统计年份为2008～2010年。在搜集数据的过程中, 鉴于目前各个省市数据的局限性, 在原指标体系的基础上, 去除了化石能源的利用率和清洁煤占煤能源比例这两组数据相关指标, 为便于研究地区低碳制造业发展状况。但化石能源的利用率和清洁煤占煤能源的比例这两个指标对于本文的评价指标体系应用于微观研究, 数据较容易获得并且这两组指标对于反应各个企业低碳化程度的评价有相对重要的影响。采用公式:Zi= (Xi- Xmin) / (Xmax- Xmin) (6) 对数据进行无量纲化处理。

(五) 综合评价计算。

将式 (5) (6) 计算所得指标层中每个指标的隶属度rij和该指标的组合权重wi代入式 (1) , 则得到各地区制造业低碳发展综合评价水平值bj。江苏:0.7583;上海:0.6748;浙江:0.5607;广东:0.4669;山东:0.2953。

三、评价结果分析

根据上述计算, 我们可以很容易的发现, 对低碳经济发展水平影响最大的指标是单位CO2排放量制造业产值, 它是制造业发展低碳经济、 衡量一个低碳制造水平最直接的指标, 从而针对不同低碳发展水平的制造业制定不同等级的措施。由于本文采取指标均为正向指标, 所以数值越高低碳制造程度越好, 从2.5得出各地区制造业的低碳综合评价得出制造业低碳发展水平又高到低的顺序为:江苏、上海、浙江、广东、山东。较为值得注意的是虽然各省市的低碳增长率指标发展处于上升状态, 说明基于能源与环境的双重压力下制造业总体已经开始重视低碳制造, 并采取相关措施进行节能减排, 但从数据搜集过程中可以看出目前制造业缺乏使用洁净能源有关的技术。因此, 必须结合我国的经济发展情况。适当发展一些洁净能源, 才能从根本上改善我国的碳排放问题 。通过计算、比较各制造业在各目标层中所涉及到的指标权重, 可获得各制造业内部在低碳发展方面的优势和薄弱环节, 以及与其相关的指标数量和内容, 以便对症下药, 制定相关政策, 提高低碳可持续发展综合水平。社会可持续发展是一个动态发展和不断提高的程, 同样制造业低碳发展综合评价也必须是一个持续开展的活动。通过定期对各制造企业进行综合评价, 可以将各企业在各次评价中所得结果进行对比, 以及时调整产业政策适应制造企业低碳发展需求。

四、结语

制造业低碳评价作为强化、督促其节能降耗和污染减排的有效手段, 既是对以前能源利用和污染排放状况的一个总结, 也为以后提高能源利用效率、降低能源消耗和减少污染排放的途径及制定相关产业政策选择提供科学的依据。对制造业的低碳经济评价, 通过对各项指标的实际完成值、评价基准值和权重值进行计算与评分, 量化考评制造业实施低碳生产的状况。指标的评价基准值和权重确定的科学合理与否, 对综合评价结果和评价工作质量有决定性的影响。它的衡量标准随着经济的发展、科学技术的进步而不断提升。这就要求制造业低碳经济评价的指标设置、指标权重的确定和基准评价值的设定, 一方面符合国家或地区经济发展各阶段的方针政策的规定性, 引导制造业按照政策要求的方向发展;另一方面也应对行业技术进步趋势进行不定期调整, 从而实现制造业低碳经济发展战略目标的逐步优化。

本文只对制造业的低碳经济评价指标、评价模型和评价方法作了初步研究, 由于行业发展与低碳经济发展的动态性和驱动因素的复杂性, 还有待进一步完善。

参考文献

[1].庄贵阳, 潘家华, 朱守先.低碳经济的内涵及综合评价指标体系的构建[J].经济学动态, 2011

[2].胡大立, 丁帅.低碳经济评价指标体系研究[J].科技进步与对策, 2010