低碳制造是包括在生產(chǎn)全過(guò)程中的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要有：資源利用、生產(chǎn)制造和物流運(yùn)輸?shù)?，以及產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)階段都應(yīng)當(dāng)做到節(jié)能減排，提高資源的利用效率，最終達(dá)到低碳的目標(biāo)。低碳制造作為一種綜合評(píng)估能源消耗和資源利用率，以及碳排放構(gòu)成環(huán)境破壞的前沿制造模式，其制造技術(shù)有著較為豐富的內(nèi)容。

一、在機(jī)械制造過(guò)程中低碳制造的基本理論與技術(shù)

1.模塊化設(shè)計(jì)

機(jī)械制造中，模塊化的設(shè)計(jì)是一種比較前沿、先進(jìn)的方法，按照機(jī)械產(chǎn)品不同的功能能把系統(tǒng)分成多個(gè)存在差異的模塊，再將這些小的模塊漸漸優(yōu)化，并進(jìn)行合理的整合搭配，最終就能得到規(guī)格和品種都各不相同的產(chǎn)品。如果用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量機(jī)械產(chǎn)品每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，這就會(huì)導(dǎo)致能源和機(jī)械資源的大量浪費(fèi)，對(duì)于機(jī)械的維護(hù)和運(yùn)行也會(huì)造成嚴(yán)重的阻礙。因此，機(jī)械工程師應(yīng)該根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品中的每個(gè)結(jié)構(gòu)的不同功能合理地劃分成若干個(gè)模塊，并分配各自的任務(wù)和職責(zé)，然后再對(duì)每一個(gè)模塊合理正確的評(píng)估，全面了解機(jī)械制造過(guò)程中的資源和能源的消耗情況，并制定相應(yīng)的控制措施來(lái)降低能耗。此外，還要重點(diǎn)審查機(jī)械制造中的低碳制造基本理論與技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，總結(jié)歸納出一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)低碳制造理論與技術(shù)的打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，及時(shí)做好低碳技術(shù)的調(diào)整和改革。

2.生態(tài)化設(shè)計(jì)

我國(guó)在建設(shè)生態(tài)文明時(shí)，提出應(yīng)當(dāng)將社會(huì)文明、精神文明以及物質(zhì)文明等三個(gè)方面共同建設(shè)、和諧發(fā)展，因此，大部分的機(jī)械制造單位就開(kāi)始著手于轉(zhuǎn)變機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)理念，由最初的盲目開(kāi)拓新的機(jī)械制造項(xiàng)目和追求機(jī)械生產(chǎn)總值轉(zhuǎn)變成在制造機(jī)械產(chǎn)品中，要綜合考慮到環(huán)境資源的成本，緩解生態(tài)環(huán)境的壓力，注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的有利保護(hù)，引入先進(jìn)的低碳制造理論與技術(shù)，降低能耗，這樣既能提高機(jī)械制造的生產(chǎn)成本，又能實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型社會(huì)和科學(xué)發(fā)展觀的目標(biāo)。

3.綠色制造技術(shù)

綠色制造技術(shù)改變了傳統(tǒng)制造技術(shù)的開(kāi)環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)，所謂傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)即指從自然界獲取資源，經(jīng)提煉處理后成為各種工程材料，在此過(guò)程中大量廢氣、廢水、廢渣等污染性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，造成設(shè)備資源利用上的嚴(yán)重浪費(fèi)。特別是在部件和設(shè)備損壞后，往往成為廢棄物，從而造成資源的極大浪費(fèi)。

在這種背景下，綠色制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的同時(shí)，綜合考慮環(huán)境影響和資源利用效率的現(xiàn)代制造模式，義稱為環(huán)境意識(shí)制造、無(wú)浪費(fèi)制造。其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生產(chǎn)周期中，廢棄資源和有害排放物最小，符合環(huán)境保護(hù)要求，使資源利用率最高，能源消耗最低。

因此，可以采取以下措施實(shí)現(xiàn)綠色制造：

（1）減少制造過(guò)程中的原材料消耗，例如采用少無(wú)切削加工技術(shù)，如冷擠壓花鍵代替花鍵銑削、冷軋螺桿代替螺桿切削等。在可行條件下，還應(yīng)考慮采用快速成型制造技術(shù)制造零件，避免使用“去除加工”所帶來(lái)的材料消耗。

（2）制造過(guò)程中最大限度減小環(huán)境污染。杜絕或減少有毒、有害物質(zhì)最好的方法是采用預(yù)防性原則，即將對(duì)污水、廢氣的“事后處理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆孪阮A(yù)防”。僅對(duì)機(jī)械加工中的冷卻而言，目前已發(fā)展了多種新的加工工藝，如采用水蒸氣冷卻、液氮冷卻、空氣冷卻、干式切削等。

（3）再制造技術(shù)，即產(chǎn)品報(bào)廢后，對(duì)其進(jìn)行拆卸和清洗，對(duì)其中的某些零部件采用表面工程或其他加工技術(shù)進(jìn)行翻新和再裝配，使零件部件的形狀、尺寸和性能得到恢復(fù)和再利用。

綠色制造技術(shù)模式是一種閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。它是一種清潔生產(chǎn)方式和廢棄物循環(huán)利用的生產(chǎn)模式。它要求充分考慮產(chǎn)品制造前的原料節(jié)約、制造過(guò)程中的廢氣污染排放、產(chǎn)品報(bào)廢后的處理、回收、再利用。并將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與社會(huì)生產(chǎn)系統(tǒng)融為一體，形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

低碳經(jīng)濟(jì)下我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略措施

1.加大投入，進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新

研發(fā)水平是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。因此，提高企業(yè)研發(fā)水平是一個(gè)企業(yè)得以持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要條件，機(jī)械制造業(yè)企業(yè)更是如此。機(jī)械制造業(yè)要擺脫“引進(jìn)—落后—再引進(jìn)”的怪圈，提高企業(yè)研發(fā)水平，關(guān)鍵是要利用社會(huì)各方資源，加大技術(shù)資金投入力度，進(jìn)行低碳技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，提高自主創(chuàng)新的能力。

2.培養(yǎng)和引進(jìn)新型機(jī)械科技人才

新型機(jī)械科技人才具有鮮明的時(shí)代特征。隨著科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的高科技含量增加，新材料新工藝的不斷出現(xiàn)，特別是機(jī)械與電腦及自動(dòng)控制技術(shù)的緊密結(jié)合，使機(jī)械向智能化、人性化發(fā)展。這就要求機(jī)械科技人才不斷學(xué)習(xí)新理論、掌握新技術(shù)，不斷更新知識(shí)，提高創(chuàng)新能力，在學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐中不斷創(chuàng)造新知識(shí)。

3.發(fā)揮政策杠桿作用，引向低碳經(jīng)濟(jì)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國(guó)家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)和重復(fù)引進(jìn)等現(xiàn)象發(fā)生，要盡可能減少和避免市場(chǎng)盲目競(jìng)爭(zhēng)造成的資源浪費(fèi)。繼續(xù)鼓勵(lì)科技創(chuàng)新政策，一些技術(shù)改造和先進(jìn)技術(shù)推廣，仍需國(guó)家給予支持。

4.機(jī)械制造業(yè)的柔性化變革策略

“柔性制造”是相對(duì)于“剛性制造”而言的。傳統(tǒng)的“剛性”流水生產(chǎn)線主要追求單一品種的大批量生產(chǎn)?！叭嵝灾圃臁笔菨M足消費(fèi)者個(gè)性化、多樣化需求最堅(jiān)實(shí)的支撐。機(jī)械制造企業(yè)要進(jìn)行柔性化變革，首先要轉(zhuǎn)變管理方式，實(shí)施柔性管理，保證柔性制造系統(tǒng)高效運(yùn)行。其次要全面采用包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等柔性化關(guān)鍵技術(shù)。

綜上所述，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，進(jìn)行調(diào)整升級(jí)，提高資源能源使用效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要，也是后金融危機(jī)時(shí)期增強(qiáng)機(jī)械制造產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、擴(kuò)大出口以及緩解在全球溫室氣體排放等問(wèn)題上所面臨的國(guó)際壓力的需要。這既符合我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的要求，又可以面對(duì)來(lái)自國(guó)際上的挑戰(zhàn)。