低碳制造与机械制造论文

摘要：伴随着社会经济建设的不断发展，当前机械制造业已经开始从传统的机械加工制造进行转变，在保障产品质量以及安全性的情况下，同样也在追求低碳化生产。所谓低碳化生产就是要实现资源利用率的最大化，同时减少资源的损耗，降低废弃物的排放。文章对机械制造中的低碳制造理论与技术进行了探讨。下面是小编为大家整理的《低碳制造与机械制造论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

低碳制造与机械制造论文 篇1：

机械制造设计中的低碳制造理论与技术应用

摘 要：机械制造是促进我国经济发展的主要行业，随着社会的不断进步，很多人逐渐意识到了环境保护的重要性，在机械制造的过程中，加入了低碳的理念。当前社会中环境污染问题越来越严重，机械制造行业不能只关注经济效益，也要重视环境效益，采用低碳制造的理论，可以实现机械制造行业的可持续发展。本文对机械制造中的低碳制造理论以及技术应用进行了分析，希望对机械制造行业的管理者起到一定借鉴的作用。

关键词：机械制造；低碳制造理论；技术应用

一、低碳制造理论与技术在机械制造设计中应用的必要性及发展的现状

1、我国经济高速发展的同时，我国机械制造中的高耗能和高耗材以及高排放、高污染等问题也暴露无遗。这些问题是实现人类社会可持续发展的绊脚石，因此在机械制造中走低碳制造道路是必然的选择。在机械制造中应用低碳制造技术能够有效地缓解社会的能源资源问题，从而为实现认了社会的可持续发展奠定坚实的基础。

2、在最近几年，我国与其他一些国家联合签署了關于气体排放的协议，并针对全球气候变暖问题提出了应对措施，决定在工业制造中加大限制排放二氧化碳气体的力度。同时在机械制造中也大力推行了低碳制造理论。随着低碳制造技术的应用和推广，不仅有效地促进了机械制造工业的发展，还为实现人类社会可持续发展做出了重要贡献，并且也改变了机械制造业传统的制造理念，从而进一步推动了我国的机械制造行业的快速发展和转变，进而为我国产业结构的升级与优化奠定基础。

二、低碳制造相关理论的研究

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。

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、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日RC45一65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。

三、机械制造中的低碳技术应用

1、轻量化设计

轻量化设计能够更好地促进成本、性能以及配套措施的优化设计，在当前轻量化设计已经更好的应用到机械、传播等各个领域，在机械产品的设计中又较为广泛。加强原材料以及产品生产过程当中的能源消耗，能够很好的提升资源的利用效率。在降低能源消耗与原材料的生产运行过程中的污染物排放能够更好地促进环境保护。另外，轻量化设计也能够很好的保障噪音的污染，提升产品的可靠度。

2、模块化设计

机械产品的模块化设计是当前一种相对先进的设计方法，根据所起作用的不同，我们可以将之分为几个模块，根据具體情况以及机械产品设计的需要，将不同的模块进行有效的优化组合可以提升机械产品的规格。在当前，伴随着“低碳时代”的到来，机械产品已经有效的应用到机械、电子以及航空、航天等各个领域。对于机械产品按照功能进行划分，主要原因就在于避免机械产品在使用过程当中使用不便。对于机械产品按照模块进行有效划分，可以更好地降低机械运行当中造成的不利影响，更好的促进环境的保护。对于机械产品按照模块进行划分，能够更好地评估模块划分中造成的严重影响，更好地实现设备的功能性以及可靠性，实现资源利用的最大化。为了更好地保障低碳技术的不断发展，还需要不断加强低碳制造技术的检查及验收。

3、生态化设计

生态化设计是在有效保障机械产品使用的功能性以及可靠性的基础上，来更好地保障资源以及能源消耗对于生态环境的破坏。在当前，生态化设计的应用领域相对广泛，涉及到了诸多行业，例如，交通、能源、化工等各个行业。在机械产品的设计过程中应该优先考虑可以再生的、能够进行循环利用的以及可以降解的绿色环保材料。同时也要避免采用有毒的、有污染的、高辐射的材料。在一般情况下，机械制造在生产过程过程当中会产生大量的废弃物质。低碳制造理论的设计原则就是要将生态化设计应用到产品中去，以更好的保障低污染高效益。在对产品进行设计的过程中最好要注意到产品的回收再利用问题，以不断加强能源资源的利用率，实现经济的不断发展。

结束语：综上所述，随着社会经济的快速发展，能源供需矛盾日益突出的同时，生态环境也遭受到了前所未有的破坏。因此，在机械制造行业提倡和推行低碳制造技术，有着非常重要的意义。为了真正地落实低碳制造的目标，机械制造行业必须以低碳制造理论取代传统的机械制造理论，并采取行之有效的策略进行低碳改进。同时，这还需要进一步对机械制造中的低碳制造理论及其技术的应用进行探讨。

参考文献：

[1] 陶清安.绿色制造理论在石油机械设计制造中运用[J].化工管理，2015（30）.

[2] 黄巧立.美学原理下如何加强石油机械设备外观设计的几点探讨[J].中国包装工业，2014（10）.

[3] 李智勇.绿色设计及其在石油机械中的应用[J].科技风，2014（06）.

[4] 杲立广.如何构建机械设计制造及其自动化实践教学体系[J].学周刊，2016（15）.

[5] 韩奉林，严宏志.面向工业4.0需求的机械制造类本科教育课程体系探讨[J].中国教育技术装备，2016（02）.

作者：任政

低碳制造与机械制造论文 篇2：

浅谈机械制造中的低碳制造理论与技术

摘要：伴随着社会经济建设的不断发展，当前机械制造业已经开始从传统的机械加工制造进行转变，在保障产品质量以及安全性的情况下，同样也在追求低碳化生产。所谓低碳化生产就是要实现资源利用率的最大化，同时减少资源的损耗，降低废弃物的排放。文章对机械制造中的低碳制造理论与技术进行了探讨。

关键词：机械制造；低碳制造理论；低碳制造技术；产品质量；安全性 文献标识码：A

随着我国社会经济建设的不断发展，机械制造业也在不断发展并且取得了极大的成果。然而，随着社会经济建设的加速，机械制造业也开始暴露出越来越多的问题。在传统的机械制造产业中，生产效率较低，生产成本也较为高昂，不仅导致了资源的浪费，同时对于环境也产生了较大的破坏。

众所周知，在当前无论是资源的节约还是环境的保护都已经成为全球各个国家和地区的重点关注问题。因此，在这样的情况下，如何促进机械制造业的绿色和环保就成了机械制造行业中每一个人都在关心的问题。随着科学技术的不断发展，低碳制造理论开始被应用到机械制造业当中，并且已经在实际的制造生产中发挥着作用。低碳制作理论与技术的应用不仅能够有效节约资源，为可持续发展社会的构建提供帮助，同时也能够更好地保护生态环境，为未来人类社会的发展与生存提供一个更加良好的环境。

1 低碳制造理论的含义与技术内涵

1.1 低碳制造理论的含义

所谓的低碳制造理论指的就是将资源的利用率达到最大化，同时还需要尽可能地减少能源损耗的一种现代制造模式。低碳制造理论在实际生产过程中的应用能够有效实现低碳化生产，提高生产的经济效益同时还可以更好地保护自然生态环境，从而实现社会的可持续发展。而要想进一步促进经济效益与生态效益的共同发展，那么就需要注意在生产过程当中，一定要实现资源的最大化利用，同时在物流、制造以及生产等各个阶段都需要采取更有针对性的措施来保障资源的利用率，以此在节约资源的同时实现节能减排。

当然，可以说低碳制造理论是在传统的机械制造理论中所衍生发展出来的，在生产过程中加入节能减排以及环保等观念，这样一来不仅能够进一步促进我国机械制造业的发展，同时对于保护我国生态环境，促进社会的共同发展都有着极为重要的作用。从当前我国的实际情况来看，低碳制造已经不仅仅停留在理论阶段，在实际的生产过程中也已经被广泛的应用。

1.2 低碳制造理论的技术内涵

1.2.1 清洁能源技术的应用。从目前的情况来看，清洁能源技术的应用在社会生产过程中已经占据着极为重要的地位。而清洁能源技术包括太阳能技术、风能技术、水能技术以及生物质技术等。这些技术的应用不仅能够帮助生产，同时也可以减少如煤炭、石油等传统能源的消耗，为能源的可持续利用提供帮助，对于自然生态环境也起到保护的作用。

1.2.2 低碳制造设计技术。低碳制造设计技术被广泛应用在不同的行业当中，而低碳制造设计技术主要包括生产流程、模型设计以及生产方法等多个方面的内容。

1.2.3 低碳制造技术。在低碳制造理论的应用过程当中，低碳制造技术是其中最为关键的一点，之所以这样说是因为低碳制造技术是应用在实际的生产过程当中。从当前我国低碳制造技术的发展情况来看，主要的低碳制造工艺包括制造工艺、制造过程以及车间低碳技术优化等多个方面。通过低碳制造技术能够对资源进行充分的利用，同时也可以使得部分废弃物进行再生利用，这样一来不仅可以减少资源的损耗，同时也可以减少废弃物给生态环境带来的危害，提高经济效益的同时也能够保护生态环境。

1.2.4 碳汇技术。随着科学技术的不断发展，现如今碳汇技术在机械生产过程中也发挥着重要的作用。所谓的碳汇技术就是通过新型碳捕捉技术，将大气层中的二氧化碳进行分离，然后再将分离出来的二氧化碳通过碳储存技术将其与大气层进行隔离。从目前来看，我国的碳捕捉技术较为成熟，但是在碳的储存上依然还存在着较为明显的缺陷，因此还需要加快这一方面的研究工作。

2 低碳机械加工制造体系

从当前我国机械加工的实际情况来看，低碳机械加工制造已经被广泛应用在机械加工的各个环节当中，包括生产制造、物流运输、产品使用以及资源利用等各个不同的领域。而低碳机械加工制造的目的就在于通過对机械生产过程的控制，以此有效地提高产品生产过程中资源的利用率，同时在其他环境中尽可能减少废弃物的排放，从而实现低碳目的。而要评判一种加工技术是否属于低碳制造就需要从三个方面进行考量，分别是资源的利用率、资源的消耗以及碳排放量。在低碳机械加工制造体系当中，也是由三个方面的内容来构成，分别是产品的低碳设计、低碳化的生产过程以及低碳化的资源利用与开发。而在这其中，产品的低碳设计也是分为三个板块的内容，分别是轻量化、模块化以及生态化设计。加工设备、加工工藝以及生产管理这三个方面的内容则是属于低碳化的生产过程，而资源利用与开发的低碳化则包含能源与原材料这两个方面的内容。

3 低碳制造理论在机械制造行业中的实际应用

自19世纪以来，人类社会的工业化程度不断加深，不仅促进了人类社会经济的迅猛发展，同时也带来了一系列的问题。在传统的机械制造行业当中，无论是产品的设计还是生产都更为看重产品功能、质量以及产品所能产生的经济效益。随着社会不断的发展，环境问题的加剧也让所有人认识到在工业生产当中，不仅要注重经济效益，同时也需要加强对环境的保护以及资源的节约利用。因此，在这样的情况下，低碳制造理论被提出。低碳制造理论的提出与应用对于提高资源的利用率、减少废弃物的排放以及保护生态环境，实现可持续发展社会的建立都有着巨大的作用。而要想真正做到这一点，充分发挥低碳制造的作用，那么在实际的应用过程中还需要根据产品的实际情况以及当地环境以及资源因素的影响，更有针对性地进行低碳制造的设计，这样才能将低碳制造理论真正应用到实际的生产过程当中。而要想进一步完善低碳制造理论，那么就需要在实践过程中不断进行应用，积累更多的实践经验，同时也能够通过实践来验证理论。在前文笔者就提到过，在低碳设计当中主要分为三个板块的内容，分别就是轻量化、模块化以及生态化的设计。下面笔者就将针对这三个方面在实际生产过程中的应用进行探讨。

3.1 轻量化设计

所谓轻量化的设计，从字面上来看就是要将产品尽可能轻量化，以此来提高产品的品质。而要做到这一点，就可以从产品的重量、成本以及配套设施等多个方面去进行综合性的考慮，从而不断进行轻量化的优化设计，这样一来不仅能够提高产品的质量，同时还有助于提高产品的经济效益。从当前的情况来看，轻量化的设计已经被广泛应用在船舶、机械、汽车等多个领域，轻量化设计在目前的机械产品设计中也是被应用得最为广泛的一种。之所以轻量化设计能做到这一点是因为三个方面的優势：首先，轻量化设计能够有效减少原材料以及能源的损耗，从而有效的节约资源，同时还可以提高资源的利用率；其次，轻量化设计能够有效减少产品在生产过程中以及使用过程中产生废弃物，特别是碳的排放量，从而达到节能减排的效果，有效保护自然生态环境；最后，轻量化设计还有减少噪音的作用，这样一来就可以减少噪音污染，从而为国民创造一个更为良好的居住环境。当然，轻量化设计有着各式各样的好处，但是在设计的过程当中，一定要在保障机械产品性能以及安全性的基础之上进行轻量化设计，这样才能更好地保障产品的品质与安全，使得产品产生更加巨大的经济效益。

3.2 模块化设计

模块化设计是当前一种较为新型的机械产品设计方法。而所谓的模块化设计就是根据不同的功能，将整个产品的制造分成不同的模块，然后根据产品的实际需要以及设计需求，将不同的模块进行排列组合，从而生产出不同品种或者是规格的产品。从当前我国的机械生产情况来看，模块化设计已经被广泛应用到机械、电子、航天航空等领域。而模块化设计的好处就在于，在机械产品的生产过程中，由于机械产品功能性的不同以及大量的非功能性单元的生产制造会产生大量的原材料以及能源的浪费，同时也使得产品在实际的使用过程中并不方便。这样一来，不仅会提高机械运行以及养护的成本，同时也不利于可持续发展社会的建立。与此同时，在机械产品的生产当中，很难采用同一个标准对机械产品的非功能性单位进行评判。而模块化设计就可以通过将不同功能进行模块的划分，通过模块评判的方式对机械产品进行更为精准的评判同时也能够实现节能减排的目的，不仅能够保障机械产品的质量，同时也能够提高资源的利用率，从而减少能源的损耗以及废弃物的排放，实现经济效益的同时也能够做到生态环境的保护。

3.3 生态化设计

生态化设计指的就是在保障机械产品的功能性以及安全性的前提下，尽可能地减少资源的损耗和浪费，同时还要减少废弃物的排放，从而更好地保护自然生态环境。就目前情况来看，生态化设计已经被广泛应用在能源、电子、化工以及建筑行业当中。而生态化设计除了要保障产品的品质以及安全性以外，还需要注重两个方面：首先就是资源的可再生性；其次是减少有害材料的使用。只有做好这两个方面才能更好地促进我国机械制造业的发展，实现可持续发展社会的创建。

参考文献

[1] 梁婷.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].科研，2015，（10）.

[2] 王鹤.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].文摘版：工程技术，2015，（20）.

[3] 张建东.机械制造中的低碳制造理论与技术[J].科海故事博览·科技探索，2013.

[4] 王黎明.浅析低碳经济环境下的新能源技术发展[J].企业导报，2016，（13）.

[5] 范静娟.浅析低碳技术在实际项目中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015，（16）.

[6] 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）.

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

作者简介：黄志强（1969-），男，广西龙州人，广西农垦国有龙北总场中级工程师，研究方向：机械设备设计和加工、生产管理。

（责任编辑：王 波）

作者：黄志强

低碳制造与机械制造论文 篇3：

机械制造中的低碳制造理论与技术应用

【摘　要】改革开放30多年来，我国经济在飞速发展的同时，由过去只单方面追求经济发展的总量到现在关注经济的质量，这是转变经济发展方式、实现可持续发展的必然选择。在机械制造工业中发展、实践低碳制造的理论对于该行业的技术创新有着重要意义。本文旨在通过对机械制造的相关理论与技术方法，以及对低碳制造理论在机械制造行业中的实际技术应用做详细阐述。

【关键词】低碳制造；机械制造；技术应用

在新世纪新阶段，我国的机械制造业无论从规模还是产值都有了重大突破，我国机械制造行业的低碳制造技术充分与低碳制造理论有机结合，早已形成了体系化的低碳制造技术体系。本文主要就低碳制造在机械制造行业中的理论和技术应用情况进行详细论述。

1.我国发展低碳制造理论与技术的现状和必要性

目前，我国低碳制造的高耗能、高耗原材料、高污染和高排放等能源问题凸显，这明显影响着我国机械制造行业的产业发展方式由粗放型到集约型的转变，也不符合当前国家节能减排任务的新标准、新要求。

我国在新世纪初，与其他几大国家联名签署了抑制温室气体排放量的《京都议定书》，共同决定限制二氧化碳等温室气体的过度排放。通过低碳制造技术的普及与应用，不仅对机械加工制造业的创新提供了直接驱动力，而且也是落实世界低碳标准的重要举措；同时，发展以低排放、低能耗、低污染为前提的生产制造模式——低碳机械加工制造模式，也会在较大程度上确保机械制造业可持续发展，进一步推动我国机械行业的发展方式转变，最终实现我国产业结构的优化和升级。

2.机械制造中的低碳制造技术体系的内容

低碳制造是包括在生产全过程中的所有生产步骤，主要有：资源利用、生产制造和物流运输等，以及产品生产的各个阶段都应当做到节能减排，提高资源的利用效率，最终达到低碳的目标。低碳制造作为一种综合评估能源消耗和资源利用率，以及碳排放构成环境破坏的前沿制造模式，其制造技术有着较为丰富的内容，主要包括：低碳设计技术。在本技术中，已有完整的低碳设计评价模型、低碳设计原则及方法、低碳评价的数据库和低碳化的设计评估方案等；由碳捕获技术和碳掩埋技术组成的碳汇技术；制造过程中有低碳制造技术，在此利用先进的低碳节能设备优化厂区及车间的布置、优化制造工艺，运用废弃物处理及循环利用技术加大废弃收集、污水处理和废旧产品处理等方面的技术改良；利用新能源，如风能、潮汐能、水能、生物能和沼气能技术进行清洁生产。

3.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。

3.1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。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务，通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能，并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何，才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子，德国Index技术企业研发的复合型加工设备，经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成，利用模块化设计这一应用设计方案，对全部零件的完整加工，切实提高了能源设备的利用率，用一台机器设备代替多台，大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目，在很大程度上完成了低碳化的生产流程，降低了各项能源的耗费。

3.2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。通常意义而言，机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放，工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性，基于此，机械制造企业不失时机地开展产品的生态设计，利用科技含量高、经济效益好、能源利用效率高、污染环境少的新技术产品，在其运营的同时降低了能耗、物耗和污染物的过度排放。在产品设计的途径中，要结合发展循环经济的需要，充分想到对废物的回收和再利用所创造的经济效益和环境效益，最终达到资源、能源的循环再利用。

3.3轻量化设计

轻量化设计是统筹了性能、重量、配套设备和成本等各种生产要素的优化设计方法。其优点在于降低了资源、原材料在生产中产生的碳排放量，也减少了机械生产中的能耗；降低了产品在运营途中的能源消耗与污染物的排放，减轻了噪声污染，有利于资源使用效率的提升。如：在德国奥迪公司生产新款奥迪跑车时，采用新技术、新工艺，将轻质铝合金材料与钢材的强度的优势释放出来，车的重量的大幅减少，不仅让公司降低了尾气的过度排放与油耗，而且还带来了较大的经济效益。

4.结语

当今世界各国都在走能源、资源的可持续发展道路，面对21世纪能源紧张的危机，我国要积极顺应潮流，在机械制造中对传统的制造技术进行低碳改进，降低企业生产成本，统筹生态环境的承受能力，以先进技术与管理经验提高能源、资源的有序、高效的应用，从而落实好低碳制造的目标。　[科]

【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).

［２］齐培潇,郝晓燕,乔光华．中国发展低碳经济的现状分析及其评价指标的选取[J].干旱区资源与环境,2011,(12).

［３］吴茜,杨发福．“低碳”理念下的有机实验改革初探[J].广州化工,2011,(02).

［４］魏霄,孟建生，李振東．低碳经济对企业财务战略制定的影响分析[J].财会通讯,2012,(02).

作者：戴雪芬