制造业是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业品或生活消费品的产业，是创造人类财富的支柱产业。但同时又大量消耗掉人类社会有限资源，并且是造成当前环境污染问题的主要根源。
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期过程中，对环境负面影响最小，资源利用率极高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。
1 绿色制造的概念
比较系统提出绿色制造的概念、内涵和主要内容的文献是美国制造工程师学会于1996年发表的关于绿色制造的专门蓝皮书《Green Manufacturing》。1998年SME又在国际互联网上发表了绿色制造的发展趋势的网卜主题报告，对绿色制造研究的重要性和有关问题又做了进一步的强调和介绍。绿色制造(Green Manufacturing)，又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing)，面向环境的制造(MFE)等。近年来的研究非常活跃。由于绿色制造的提出和研究历史较短，其概念和内涵尚处于探索发展阶段，因而至今还没有统一的定义。综合现有文献，特别是借鉴1996年SME蓝皮书《Green Manufacturing》的观点和作者们所作的研究，将绿色制造定义如下：绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。
绿色制造现在已成为世界性的新产品设计潮流，因为这符合现代环境观。经绿色制造而生产的产品，当它寿终正寝时，其组成部件可经整修后重复利用，从而形成该产品的封闭式循环。在废物处理费用越来越高的今天，从设计着手就让产品易于销毁已经变得同易于制造一样重要。
2 我国企业实施绿色制造战略迫在眉睫
以低成本、低价格而在国外市场“所向披靡”的中国机电出口企业正在经历巨大的阵痛：正在和将要实施的两项欧盟环保指令使这些企业必须寻找新技术、新材料，提高环保标准，并增加回收的成本。2005年8月13日欧盟《关于报废电子电器设备指令》（简称WEEE指令）正式生效，而《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》（简称ROHS指令）也将于2006年7月1日执行。WEEE指令要求生产商在2005年8月13日以后，在销往欧盟成员国的产品上加贴回收标识；改进产品设计，负有回收、处理进入欧盟市场的废弃电器和电子产品的责任；生产商同时应支付产品的回收、处理、再循环等方面的费用。而ROHS指令则要求，2006年7月1日以后投放欧盟市场的电器和电子产品不得含有铅、汞、镉等6种有害物质。
欧盟是中国机电产品出口最大的地区之一，去年中国对欧盟出口机电产品约3800亿美元，占全部出口的20-30%。两项指令不仅对中国出口欧盟各国的电子电器产品的材料、零部件、没计及工艺提出了更高的环保要求，还将对中国电子电器整个产业链带来巨大冲击和影响。据商务部门的统计，这两项指令正式实施后，预计由此造成的外贸损失每年在370亿美元以上。
目前我国大多数中小企业、非外资背景企业，产品远未达到ROHS指令要求。企业如果不能及时达到欧盟的新环保要求，那么产品积压、出口锐减、重税制裁等问题将接踵而至，甚至最终会被残酷淘汰。在欧盟环保指令的促动下，绿色制造正在成为中国机电行业的大势所趋。中国许多大型家电企业已在纷纷实施绿色战略。从长远看，欧盟双指令促使企业采用新技术，提高环保标准，与国际接轨，有利于推动中国制造业技术进步和产业升级。
但对于不少实力弱的中小企业来说，产业升级转型带来的压力将更大。在ROHS指令面前，家电上游配套企业中有相当一部分企业因不能满足标准面临被淘汰。广州松下空调近日表示，他们目前共有208家上游供应商，涉及空调零部件多达7268件，按照欧盟指令对零部件检测后发现，1/4达不到标准，这意味着如果这些企业不改进技术，将会被抛弃。
3 绿色制造的理论基础
绿色制造是可持续发展的核心，绿色制造是贯彻可持续发展战略，实现社会、经济、环境协调统一的有效途径。其研究方法是以生命周期思想作为指导，对象是一个闭合循环的复合系统。绿色制造应由可持续发展、循环经济、系统科学等理论支撑。
3.1 可持续发展理论目前，可持续发展正由一个口号性的概念变成各国政府和国际组织的发展战略，其最主要的表现是将衡量可持续性或是否符合可持续发展要求，作为各国政府重大战略决策和实施的主要依据。
制造业是创造社会财富的主要产业，是国民经济的基础产业，同时又是消耗资源、污染环境的源头。绿色制造就是要用先进的制造技术取代传统的制造技术，淘汰那些消耗大、污染重、效益低的“夕阳产业”，将“绿色”的概念引进到制造业中。这里的“绿色”，不仅仅是清洁的意思，还包括节约资源、优化利用资源的思想，它正是追求人与社会、经济、环境的整体协调发展，保证资源的有序利用，具有可持续发展的内涵。
而对于绿色制造而言，它从环境角度衡量绿色制造战略可持续性，并提出符合可持续发展要求的减缓、补救措施或替代方案，为最终的战略决策和实施提供制定有关环境保护的依据。同时，它还可以被看成是联系可持续发展与绿色制造的桥梁，是将抽象的可持续发展战略具体落实到绿色制造行动的重要工具。因此，可持续发展有关理论是绿色制造研究的重要理论基础和实施绿色制造工作开展的具体指导思想。
3.2 循环经济理论循环经济是将清洁生产和废物的综合利用融为一体的经济，它按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统，使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环的过程中，建立起一种新形态的经济，循环经济在本质上就是一种生态经济。
循环经济是中国在未来将要实现的可持续发展的一种重要途径和方式。它要求以对环境友好的方式利用自然资源和环境容量，实现经济活动的生态化转向（即“绿化”的发展方向），是一种善待地球的经济发展新模式。绿色制造体现了循环经济的发展理念，它要求把经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的闭环式流程，使得从整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只产生很少的废物，从根本上消解长期以来环境与制造业发展之间的尖锐冲突。
3.3 系统科学理论现代系统科学是以系统及其机理为对象，研究系统的类型、一般性质和运动规律的科学。系统科学具有重要的方法论意义，在现代科学技术和哲学、社会科学的发展中有着举足轻重地位，为人们认识世界和改造世界提供了富有成效的现代化的“新工具”。
系统论观点要求人们不把所论对象孤立于环境之外，不具有内部要素与结构的质点，而是把对象看作由要素按一定结构方式组织起来的有机整体，看作更大系统中的一个子系统。从要素之间、要素与系统、系统与系统、系统与环境之间的相互关系去把握客观的对象，去思考和解决问题，要求人们具有整体观点、动态观点、择优观点以达到优化思维的目的。
绿色制造的研究对象就是战略经济环境复合系统。而且，由于绿色制造涉及多学科的知识、内容复杂，对绿色制造进行分析和评价也是一项庞杂的工作。因此系统科学的有关理论和方法，对于绿色制造理论研究和实践工作有指导意义。
4 绿色制造的相关技术支撑
4.1 清洁生产技术联合国环境规划署工业与环境规划中心于1989年最先提出“清洁生产”。对于清洁生产有多种定义，概括地说就是：低消耗、低污染、高产出。清洁生产包含从原料选取、加工、提炼、产出、使用到报废处置及产品开发、规划、设计、建设生产到运营管理的全过程所产生污染的控制。
清洁生产技术也叫无害环境技术、低废无废技术或绿色技术。清洁生产是绿色制造实现的手段，绿色制造产品是清洁生产的产物。清洁生产是一种面向可持续发展的新制造模式，它在产品寿命周期的各个环节中融入“全面预防污染”的新思想，通过采取各种清洁生产技术措施，有机集成并优化运行涉及产品寿命周期全过程的各种信息流、物料流和能量流，尽最大可能的杜绝或减少污染物的排放量，减轻对环境的污染，实现污染源的有效控制，从而经济地实现产品“绿色性”。
具体的清洁技术主要有：以煤为主的各种节能降耗技术；各种物料回收与综合利用技术：各种新型清洁生产技术（包括生物工程技术、信息技术，以核能、太阳能和风能为主的新能源技术，各种资源替代和产品替代技术等）。清洁生产涉及到生产设备、生产工艺和产品等硬技术方面的因素以及管理等软技术因素。
4.2 绿色设计技术绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本等基本属性的同时，要考虑其环境属性，优化各有关设计因素，从而使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。绿色设计除考虑传统设计所满足的产品技术功能目标和经济目标外，还需要处理好以下几个方面的问题：①产品的原理设计与结构设计，要便于退役零部件的重用或补修，材料要综合利用，报废零件要便于材料分类处理。②合理使用原料。③考虑产品使用中对环境的影响。④合理利用能源。⑤产品制造工艺的合理性。⑥设计合理的产品包装材料；⑦不可再生废物的利用。
4.3 绿色材料选择技术绿色材料也被称为生态环境材料、环境意识材料或环境协调性材料。所谓环境协调性是指对资源和能源消耗少，对环境污染小和循环再生利用率高。绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂问题。一是绿色材料尚无明确界限，实际中选用很难处理。二是选用材料，不能仅考虑其绿色性，还必须考虑产品的功能、质量、成本等多方面的要求，这些更增添了面向环境的产品材料选择的复杂性。
4.4 绿色生产工艺规划技术绿色生产工艺规划就是要根据制造系统的实际，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废物的产生量和毒性小、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。
根据制造业生产加工的特点，绿色制造工艺应该具有如下特点：设计人员必须具有良好的环境意识，能熟练掌握现代化的技术工具（如网络技术和一些常用的专业软件等）；广泛采用标准化、模块化的零部件；尽量简化工艺优化配置；减少不可再生资源和短缺资源的使用量。
4.5 绿色包装及运输技术绿色包装技术就是从环境保护的角度，选择使用可再生利用或对环境无污染、对人无毒害的包装材料，合理包装产品，优化产品包装方案，使得资源消耗和废物产生最少。目前这方面的研究很广泛，但大致可以分为包装材料、包装结构和包装废物回收处理3个方面。当今世界主要工业国要求包装应做到“3RID”（Reduce减量化、Reuse回收重用、Recycle循环再生和Degradable可降解）原则。
4.6 绿色使用及处理技术对产品的绿色使用目前主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中的能源浪费及环境污染。延长产品生命周期可以最终减少产品报废后的各种处置工作，从而提高资源利用率，减少对环境的负面影响。增加产品的可维护性是延长产品生命周期的一个重要方法。为此，必须在设计阶段就考虑产品的拆卸性，尤其是易损件的拆卸和维修。
绿色处理技术，一方面是指在具体的产品生产过程中，要注意对流失的物料和产生的废料进行回收，返回到流程中或经处理后作为原料回用或被用作其它生产中的原料再利用，建立从原料投入到废物循环回收利用的生产闭合回路，使工业生产过程不对环境构成任何危害或危害最小化。
另一方面，主要是指产品生命周期终结后，要采用绿色处理技术对其进行回收处理，若不回收处理，将造成资源浪费并导致环境污染。
目前的研究认为面向环境的产品回收处理是个系统工程，从产品设计开始就要充分考虑这个问题，并作系统分类处理。产品寿命终结后，可以有多种不同的处理方案。各种方案的处理成本和回收价值都不一样，需要对各种方案进行分析与评估，确定出最佳的回收处理方案。从而以最少的成本代价，获得最高的回收价值，即进行绿色产品回收处理方案设计。评价产品回收处理方案设计主要考察三方面：效益最大化、重新利用的零部件尽可能多、废弃部分尽可能少。
除上述几项技术外，因为绿色制造是一个多变量、多目标且具有大量不确定性因素的评价决策过程。在这种情况下，各种人工智能技术包括知识系统、模糊理论和神经网络及一些相关软件的开发和应用技术等在研究开发中都可能会起到重要的作用。
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本文标题：绿色制造之理论与技术支撑
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