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| 推廣綠色基礎(chǔ)制造工藝 提升精益制造水平 |
| 發(fā)布時間：2016/8/20 15:16:10 來源：鑫泰科技 發(fā)布者：manni123 |
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裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的重點行業(yè)，是制造業(yè)的核心組成部分。基礎(chǔ)制造工藝是裝備制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，其水平直接決定著裝備和主機產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性。“十二五”期間，我國已發(fā)展成為基礎(chǔ)制造大國，鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等行業(yè)規(guī)模都是世界首位，年鑄件產(chǎn)量超過4000萬噸、鍛造和沖壓超過2000萬噸、材料熱處理超過1500萬噸。與此同時，基礎(chǔ)制造工藝也成為了裝備制造業(yè)資源消耗和污染排放的主要環(huán)節(jié)，鑄、鍛、熱、焊四種基礎(chǔ)制造工藝合計能耗占裝備制造業(yè)總能耗的70%-85%。“十三五”時期是我國全面推行綠色制造、建設(shè)制造強國的關(guān)鍵時期，加快推廣綠色基礎(chǔ)制造工藝、提升精益制造水平意義十分重大。
一、綠色基礎(chǔ)制造工藝是實現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展的重要基礎(chǔ)
（一）綠色基礎(chǔ)制造工藝是落實制造強國戰(zhàn)略的重要內(nèi)容
《中國制造2025》把全面推行綠色制造作為實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略目標的重要內(nèi)容，要求加大先進節(jié)能環(huán)保技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā)力度，加快制造業(yè)綠色改造升級，努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。鑄造、鍛壓、熱處理、焊接、表面工程和切削等基礎(chǔ)制造工藝量大面廣、通用性強，是汽車、電力裝備、石化裝備、造船、鋼鐵、紡織、機床制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)制造核心技術(shù)，通過采用無毒無害或低毒低害的原輔料、清潔能源以及高效節(jié)能的先進制造工藝與設(shè)備，可帶動整個制造業(yè)的技術(shù)改進、產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提升工業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益。可以說，基礎(chǔ)制造工藝的綠色化、精益化水平直接決定著工業(yè)綠色發(fā)展基礎(chǔ)能力的高低。
（二）綠色基礎(chǔ)制造工藝是制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)
基礎(chǔ)制造工藝是裝備制造業(yè)生產(chǎn)過程耗能及污染物排放主要環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，鑄造、鍛造和熱處理工藝年消耗能源量約4000萬噸標煤，約占裝備制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)總能耗的50%。鑄造行業(yè)不僅要排煙、排塵，而且要排出大量的廢砂、廢渣，我國每噸合格鑄鐵件平均排放廢渣0.2～0.3噸、廢砂0.4～0.7噸、排放CO2、NOx等2.3噸，每年合計排放總量超過1億噸。我國鍛造行業(yè)燃料爐污染物排放超標嚴重，鍛壓年消耗潤滑劑約40萬噸，容易造成水體、土壤中有機烴和毒害物累積，鍛壓時產(chǎn)生的巨大振動和噪聲嚴重影響了精密裝備的精度和生態(tài)環(huán)境。我國每年因摩擦磨損或腐蝕造成的總損失至少占當年GDP的7%以上，其中腐蝕總損失約占GDP的5%，表面處理行業(yè)通過綠色發(fā)展每年至少可以挽回30%的腐蝕損失。因此，沒有綠色基礎(chǔ)制造工藝的綠色化，制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展就沒有了技術(shù)支撐，綠色基礎(chǔ)制造工藝是制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。
（三）綠色基礎(chǔ)制造工藝是未來制造業(yè)競爭的重要領(lǐng)域
綠色基礎(chǔ)制造工藝的水平直接影響到制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，發(fā)達國家不斷提高綠色基礎(chǔ)制造工藝的發(fā)展目標。2012年，美國提出到2020年原材料消耗量減少15%、加工廢屑減少90%、能耗減少75%的目標，從而進一步提高數(shù)字化工廠中水、能源和材料的利用效率；德國啟動了“BlueCompetence”高能效機電產(chǎn)品推廣計劃，要求機床減重50%以上、能耗減少30%～40%、報廢后機床100%可回收等。綠色基礎(chǔ)制造工藝已成為未來制造業(yè)競爭的重要領(lǐng)域，但我國基礎(chǔ)制造工藝長期難以克服能耗高、環(huán)境污染嚴重的弊端，與發(fā)達國家相比，我國綠色制造基礎(chǔ)工藝創(chuàng)新和應用存在較大差距。目前，我國噸鑄鐵件能耗比國際先進水平高約60%，每噸鍛件能耗比國際先進水平高47%，熱處理噸工件平均能耗約為國際先進水平的1.4倍，噸合格鑄件與鍛件三廢排放量約為國際先進水平的10倍。
二、“十三五”基礎(chǔ)制造工藝綠色發(fā)展重點方向
（一）輕量化
輕量化是未來基礎(chǔ)制造工藝的重要發(fā)展方向，主要通過采用新型輕量化材料和輕量化成形工藝來實現(xiàn)。以汽車零部件制造為例，通過采用復合材料、輕金屬、高溫合金等高強韌度材料，如鎂合金替代鋼、鑄鐵可減重60%-75%；超高強度鋼熱沖壓成形技術(shù)制造的等輕量化成形可以減小關(guān)鍵零部件壁厚或截面尺寸，具有減輕車體重量和提高安全性的雙重優(yōu)勢。汽車自重每減少10%，燃油消耗可降低6%-8%，污染物排放可降低5%-6%。
（二）清潔化
“十三五”期間，在資源能源與環(huán)境的約束下，物耗大、污染物重的基礎(chǔ)制造工藝將不斷被淘汰。對于切削、熱處理、涂鍍等污染嚴重的行業(yè)，采用綠色清潔生產(chǎn)工藝將是主要發(fā)展趨勢。例如傳統(tǒng)切削加工過程中大量使用切削液，污染嚴重，而干式切削和準干式切削一般使用強冷風或其他介質(zhì)或少量切削液冷卻切削點，可大幅減少切削液污染。
（三）精密化
精密成形主要是指采用近凈成形、快速成形等精密成形技術(shù)，免除或減少后續(xù)加工，有效降低后續(xù)加工余量。精密成形過程中材料流動經(jīng)過合理控制，材料纖維連續(xù)并按照要求分布，且由于免除或減少成形后續(xù)加工，最大限度地保留了成形的纖維形態(tài)，從而提升零件的機械強度，提高產(chǎn)品使用壽命，實現(xiàn)高質(zhì)量綠色節(jié)能、節(jié)材。
（四）短流程化
基礎(chǔ)制造工藝綠色化的一個重點方向是短流程生產(chǎn)。一方面，可以通過利用前期工序中的材料、熱能或者集成工序，使整個制造過程實現(xiàn)流程再造和優(yōu)化。另一方面，也可以通過采用增材制造等先進的成形技術(shù)實現(xiàn)短流程成形，減少資源能耗消耗。由于增材制造技術(shù)采用材料累加的方法制造零部件，相對于傳統(tǒng)的材料去除—切削加工技術(shù)，可以大幅減少材料消耗，同時提高加工精度。
（五）循環(huán)化
以無廢棄物為目標的循環(huán)利用也是實現(xiàn)基礎(chǔ)制造工藝綠色化的重要途徑。無廢棄物制造，即加工過程中不產(chǎn)生廢棄物，或產(chǎn)生的廢棄物能被整個制造過程作為原料而利用，并在下一個流程中不再產(chǎn)生廢棄物。我國鑄造行業(yè)生產(chǎn)過程中大量余熱還沒有充分進行回收，鑄造產(chǎn)生的廢砂還沒有實現(xiàn)100%回用，若鑄件開箱時的高溫能夠有效利用，可以達到優(yōu)化鑄造工藝、提高能效的目的。
三、“十三五”發(fā)展目標、重點和措施
（一）發(fā)展目標
“十三五”期間，重點推廣綠色的鑄造、鍛壓、焊接、切削、熱處理、表面處理等基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備。到2020年，鑄件廢品率降低10%，鍛造材料利用率提高10%，切削材料利用率提升10%，電鍍和涂裝行業(yè)減少污染物排放30%以上。
（二）發(fā)展重點
針對“十三五”基礎(chǔ)制造工藝綠色發(fā)展目標，圍繞輕量化、清潔化、精密化、短流程化、循環(huán)化等重點方向，加大重點綠色基礎(chǔ)制造工藝的研發(fā)、應用和推廣力度。
（三）主要措施
一是建立完善綠色基礎(chǔ)制造工藝的標準體系，強化標準實施。逐步建立體系完善的典型行業(yè)準入規(guī)范和典型裝備綠色制造標準，把握好綠色制造標準中國家、行業(yè)和團體標準等的區(qū)別定位和分級管理，突出行業(yè)特點，推進重點綠色標準制定。強化標準實施，通過開展標準培訓、評價和監(jiān)督，加強標準實施中的指導，發(fā)揮企業(yè)在標準實施中的主體作用，建設(shè)標準化信息服務平臺，全面提升標準化服務能力。
二是實施綠色基礎(chǔ)制造工藝推廣行動。選擇一批鑄、鍛、焊、熱處理等行業(yè)的龍頭企業(yè)實施“綠色基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備應用示范”裝針對基礎(chǔ)工藝關(guān)鍵工序開展生產(chǎn)工藝綠色化改造，重點推廣綠色、先進的鑄造、鍛壓、焊接、切削、熱處理、表面處理等基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備。建立綠色化數(shù)字化車間/工廠，建立數(shù)字化、柔性化、綠色、高效的鑄造車間，以鍛壓設(shè)備為中心構(gòu)建數(shù)字化沖壓車間，建設(shè)數(shù)字化焊接車間、數(shù)字化熱處理車間、高效綠色切削加工中心。
三是搭建綠色制造基礎(chǔ)工藝創(chuàng)新服務平臺。圍繞典型產(chǎn)品零部件從毛坯到成品的生產(chǎn)全工藝鏈，以企業(yè)為主體，推進綠色制造共性關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)，開展制造工藝創(chuàng)新和集成應用，提高我國制造業(yè)綠色化制造能力和核心競爭力。建立并完善國家級的工業(yè)裝備制造公共服務平臺，為典型裝備產(chǎn)品提供綠色制造資源共享平臺和數(shù)據(jù)服務等。鑫泰數(shù)控加工中心機器人龍門
四是健全有利于推廣綠色制造工藝的政策體系。充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策的引導作用，制定行業(yè)技術(shù)規(guī)范，提高行業(yè)準入門檻，遏制低水平重復建設(shè)。鼓勵企業(yè)積極開展清潔生產(chǎn)審核，推進制造過程綠色化。充分利用中央預算內(nèi)投資、技術(shù)改造、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、專項建設(shè)資金等資金渠道及政府和社會資金合作模式，支持企業(yè)技術(shù)升級改造、推廣綠色制造工藝。
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