制造業(yè)是將可用資源（包括能源）通過制造過程，轉化為可供人們使用和利用的工業(yè)品或生活消費品的產業(yè)，是創(chuàng)造人類財富的支柱產業(yè)。但同時又大量消耗掉人類社會有限資源，并且是造成當前環(huán)境污染問題的主要根源。
綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現代制造模式，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期過程中，對環(huán)境負面影響最小，資源利用率極高，并使企業(yè)經濟效益和社會效益協調優(yōu)化。
1 綠色制造的概念
比較系統(tǒng)提出綠色制造的概念、內涵和主要內容的文獻是美國制造工程師學會于1996年發(fā)表的關于綠色制造的專門藍皮書《Green Manufacturing》。1998年SME又在國際互聯網上發(fā)表了綠色制造的發(fā)展趨勢的網卜主題報告，對綠色制造研究的重要性和有關問題又做了進一步的強調和介紹。綠色制造(Green Manufacturing)，又稱環(huán)境意識制造(Environmentally Conscious Manufacturing)，面向環(huán)境的制造(MFE)等。近年來的研究非常活躍。由于綠色制造的提出和研究歷史較短，其概念和內涵尚處于探索發(fā)展階段，因而至今還沒有統(tǒng)一的定義。綜合現有文獻，特別是借鑒1996年SME藍皮書《Green Manufacturing》的觀點和作者們所作的研究，將綠色制造定義如下：綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用周期中，對環(huán)境的影響（負作用）最小，資源效率最高，并使企業(yè)經濟效益和社會效益協調優(yōu)化。
綠色制造現在已成為世界性的新產品設計潮流，因為這符合現代環(huán)境觀。經綠色制造而生產的產品，當它壽終正寢時，其組成部件可經整修后重復利用，從而形成該產品的封閉式循環(huán)。在廢物處理費用越來越高的今天，從設計著手就讓產品易于銷毀已經變得同易于制造一樣重要。
2 我國企業(yè)實施綠色制造戰(zhàn)略迫在眉睫
以低成本、低價格而在國外市場“所向披靡”的中國機電出口企業(yè)正在經歷巨大的陣痛：正在和將要實施的兩項歐盟環(huán)保指令使這些企業(yè)必須尋找新技術、新材料，提高環(huán)保標準，并增加回收的成本。2005年8月13日歐盟《關于報廢電子電器設備指令》（簡稱WEEE指令）正式生效，而《關于在電子電器設備中禁止使用某些有害物質指令》（簡稱ROHS指令）也將于2006年7月1日執(zhí)行。WEEE指令要求生產商在2005年8月13日以后，在銷往歐盟成員國的產品上加貼回收標識；改進產品設計，負有回收、處理進入歐盟市場的廢棄電器和電子產品的責任；生產商同時應支付產品的回收、處理、再循環(huán)等方面的費用。而ROHS指令則要求，2006年7月1日以后投放歐盟市場的電器和電子產品不得含有鉛、汞、鎘等6種有害物質。
歐盟是中國機電產品出口最大的地區(qū)之一，去年中國對歐盟出口機電產品約3800億美元，占全部出口的20-30%。兩項指令不僅對中國出口歐盟各國的電子電器產品的材料、零部件、沒計及工藝提出了更高的環(huán)保要求，還將對中國電子電器整個產業(yè)鏈帶來巨大沖擊和影響。據商務部門的統(tǒng)計，這兩項指令正式實施后，預計由此造成的外貿損失每年在370億美元以上。
目前我國大多數中小企業(yè)、非外資背景企業(yè)，產品遠未達到ROHS指令要求。企業(yè)如果不能及時達到歐盟的新環(huán)保要求，那么產品積壓、出口銳減、重稅制裁等問題將接踵而至，甚至最終會被殘酷淘汰。在歐盟環(huán)保指令的促動下，綠色制造正在成為中國機電行業(yè)的大勢所趨。中國許多大型家電企業(yè)已在紛紛實施綠色戰(zhàn)略。從長遠看，歐盟雙指令促使企業(yè)采用新技術，提高環(huán)保標準，與國際接軌，有利于推動中國制造業(yè)技術進步和產業(yè)升級。
但對于不少實力弱的中小企業(yè)來說，產業(yè)升級轉型帶來的壓力將更大。在ROHS指令面前，家電上游配套企業(yè)中有相當一部分企業(yè)因不能滿足標準面臨被淘汰。廣州松下空調近日表示，他們目前共有208家上游供應商，涉及空調零部件多達7268件，按照歐盟指令對零部件檢測后發(fā)現，1/4達不到標準，這意味著如果這些企業(yè)不改進技術，將會被拋棄。
3 綠色制造的理論基礎
綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的核心，綠色制造是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實現社會、經濟、環(huán)境協調統(tǒng)一的有效途徑。其研究方法是以生命周期思想作為指導，對象是一個閉合循環(huán)的復合系統(tǒng)。綠色制造應由可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經濟、系統(tǒng)科學等理論支撐。
3.1 可持續(xù)發(fā)展理論目前，可持續(xù)發(fā)展正由一個口號性的概念變成各國政府和國際組織的發(fā)展戰(zhàn)略，其最主要的表現是將衡量可持續(xù)性或是否符合可持續(xù)發(fā)展要求，作為各國政府重大戰(zhàn)略決策和實施的主要依據。
制造業(yè)是創(chuàng)造社會財富的主要產業(yè)，是國民經濟的基礎產業(yè)，同時又是消耗資源、污染環(huán)境的源頭。綠色制造就是要用先進的制造技術取代傳統(tǒng)的制造技術，淘汰那些消耗大、污染重、效益低的“夕陽產業(yè)”，將“綠色”的概念引進到制造業(yè)中。這里的“綠色”，不僅僅是清潔的意思，還包括節(jié)約資源、優(yōu)化利用資源的思想，它正是追求人與社會、經濟、環(huán)境的整體協調發(fā)展，保證資源的有序利用，具有可持續(xù)發(fā)展的內涵。
而對于綠色制造而言，它從環(huán)境角度衡量綠色制造戰(zhàn)略可持續(xù)性，并提出符合可持續(xù)發(fā)展要求的減緩、補救措施或替代方案，為最終的戰(zhàn)略決策和實施提供制定有關環(huán)境保護的依據。同時，它還可以被看成是聯系可持續(xù)發(fā)展與綠色制造的橋梁，是將抽象的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具體落實到綠色制造行動的重要工具。因此，可持續(xù)發(fā)展有關理論是綠色制造研究的重要理論基礎和實施綠色制造工作開展的具體指導思想。
3.2 循環(huán)經濟理論循環(huán)經濟是將清潔生產和廢物的綜合利用融為一體的經濟，它按照自然生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動規(guī)律重構經濟系統(tǒng)，使經濟系統(tǒng)和諧地納入到自然生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的過程中，建立起一種新形態(tài)的經濟，循環(huán)經濟在本質上就是一種生態(tài)經濟。
循環(huán)經濟是中國在未來將要實現的可持續(xù)發(fā)展的一種重要途徑和方式。它要求以對環(huán)境友好的方式利用自然資源和環(huán)境容量，實現經濟活動的生態(tài)化轉向（即“綠化”的發(fā)展方向），是一種善待地球的經濟發(fā)展新模式。綠色制造體現了循環(huán)經濟的發(fā)展理念，它要求把經濟活動組織成一個“資源-產品-再生資源”的閉環(huán)式流程，使得從整個經濟系統(tǒng)以及生產和消費的過程基本上不產生或者只產生很少的廢物，從根本上消解長期以來環(huán)境與制造業(yè)發(fā)展之間的尖銳沖突。
3.3 系統(tǒng)科學理論現代系統(tǒng)科學是以系統(tǒng)及其機理為對象，研究系統(tǒng)的類型、一般性質和運動規(guī)律的科學。系統(tǒng)科學具有重要的方法論意義，在現代科學技術和哲學、社會科學的發(fā)展中有著舉足輕重地位，為人們認識世界和改造世界提供了富有成效的現代化的“新工具”。
系統(tǒng)論觀點要求人們不把所論對象孤立于環(huán)境之外，不具有內部要素與結構的質點，而是把對象看作由要素按一定結構方式組織起來的有機整體，看作更大系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。從要素之間、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互關系去把握客觀的對象，去思考和解決問題，要求人們具有整體觀點、動態(tài)觀點、擇優(yōu)觀點以達到優(yōu)化思維的目的。
綠色制造的研究對象就是戰(zhàn)略經濟環(huán)境復合系統(tǒng)。而且，由于綠色制造涉及多學科的知識、內容復雜，對綠色制造進行分析和評價也是一項龐雜的工作。因此系統(tǒng)科學的有關理論和方法，對于綠色制造理論研究和實踐工作有指導意義。
4 綠色制造的相關技術支撐
4.1 清潔生產技術聯合國環(huán)境規(guī)劃署工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃中心于1989年最先提出“清潔生產”。對于清潔生產有多種定義，概括地說就是：低消耗、低污染、高產出。清潔生產包含從原料選取、加工、提煉、產出、使用到報廢處置及產品開發(fā)、規(guī)劃、設計、建設生產到運營管理的全過程所產生污染的控制。
清潔生產技術也叫無害環(huán)境技術、低廢無廢技術或綠色技術。清潔生產是綠色制造實現的手段，綠色制造產品是清潔生產的產物。清潔生產是一種面向可持續(xù)發(fā)展的新制造模式，它在產品壽命周期的各個環(huán)節(jié)中融入“全面預防污染”的新思想，通過采取各種清潔生產技術措施，有機集成并優(yōu)化運行涉及產品壽命周期全過程的各種信息流、物料流和能量流，盡最大可能的杜絕或減少污染物的排放量，減輕對環(huán)境的污染，實現污染源的有效控制，從而經濟地實現產品“綠色性”。
具體的清潔技術主要有：以煤為主的各種節(jié)能降耗技術；各種物料回收與綜合利用技術：各種新型清潔生產技術（包括生物工程技術、信息技術，以核能、太陽能和風能為主的新能源技術，各種資源替代和產品替代技術等）。清潔生產涉及到生產設備、生產工藝和產品等硬技術方面的因素以及管理等軟技術因素。
4.2 綠色設計技術綠色設計是指在產品及其生命周期全過程的設計中，充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產品的功能、質量、開發(fā)周期和成本等基本屬性的同時，要考慮其環(huán)境屬性，優(yōu)化各有關設計因素，從而使得產品及其制造過程對環(huán)境的總體影響和資源消耗減到最小。綠色設計除考慮傳統(tǒng)設計所滿足的產品技術功能目標和經濟目標外，還需要處理好以下幾個方面的問題：①產品的原理設計與結構設計，要便于退役零部件的重用或補修，材料要綜合利用，報廢零件要便于材料分類處理。②合理使用原料。③考慮產品使用中對環(huán)境的影響。④合理利用能源。⑤產品制造工藝的合理性。⑥設計合理的產品包裝材料；⑦不可再生廢物的利用。
4.3 綠色材料選擇技術綠色材料也被稱為生態(tài)環(huán)境材料、環(huán)境意識材料或環(huán)境協調性材料。所謂環(huán)境協調性是指對資源和能源消耗少，對環(huán)境污染小和循環(huán)再生利用率高。綠色材料選擇技術是一個系統(tǒng)性和綜合性很強的復雜問題。一是綠色材料尚無明確界限，實際中選用很難處理。二是選用材料，不能僅考慮其綠色性，還必須考慮產品的功能、質量、成本等多方面的要求，這些更增添了面向環(huán)境的產品材料選擇的復雜性。
4.4 綠色生產工藝規(guī)劃技術綠色生產工藝規(guī)劃就是要根據制造系統(tǒng)的實際，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢物的產生量和毒性小、對環(huán)境污染小的工藝方案和工藝路線。
根據制造業(yè)生產加工的特點，綠色制造工藝應該具有如下特點：設計人員必須具有良好的環(huán)境意識，能熟練掌握現代化的技術工具（如網絡技術和一些常用的專業(yè)軟件等）；廣泛采用標準化、模塊化的零部件；盡量簡化工藝優(yōu)化配置；減少不可再生資源和短缺資源的使用量。
4.5 綠色包裝及運輸技術綠色包裝技術就是從環(huán)境保護的角度，選擇使用可再生利用或對環(huán)境無污染、對人無毒害的包裝材料，合理包裝產品，優(yōu)化產品包裝方案，使得資源消耗和廢物產生最少。目前這方面的研究很廣泛，但大致可以分為包裝材料、包裝結構和包裝廢物回收處理3個方面。當今世界主要工業(yè)國要求包裝應做到“3RID”（Reduce減量化、Reuse回收重用、Recycle循環(huán)再生和Degradable可降解）原則。
4.6 綠色使用及處理技術對產品的綠色使用目前主要集中在延長產品的使用周期和減少使用中的能源浪費及環(huán)境污染。延長產品生命周期可以最終減少產品報廢后的各種處置工作，從而提高資源利用率，減少對環(huán)境的負面影響。增加產品的可維護性是延長產品生命周期的一個重要方法。為此，必須在設計階段就考慮產品的拆卸性，尤其是易損件的拆卸和維修。
綠色處理技術，一方面是指在具體的產品生產過程中，要注意對流失的物料和產生的廢料進行回收，返回到流程中或經處理后作為原料回用或被用作其它生產中的原料再利用，建立從原料投入到廢物循環(huán)回收利用的生產閉合回路，使工業(yè)生產過程不對環(huán)境構成任何危害或危害最小化。
另一方面，主要是指產品生命周期終結后，要采用綠色處理技術對其進行回收處理，若不回收處理，將造成資源浪費并導致環(huán)境污染。
目前的研究認為面向環(huán)境的產品回收處理是個系統(tǒng)工程，從產品設計開始就要充分考慮這個問題，并作系統(tǒng)分類處理。產品壽命終結后，可以有多種不同的處理方案。各種方案的處理成本和回收價值都不一樣，需要對各種方案進行分析與評估，確定出最佳的回收處理方案。從而以最少的成本代價，獲得最高的回收價值，即進行綠色產品回收處理方案設計。評價產品回收處理方案設計主要考察三方面：效益最大化、重新利用的零部件盡可能多、廢棄部分盡可能少。
除上述幾項技術外，因為綠色制造是一個多變量、多目標且具有大量不確定性因素的評價決策過程。在這種情況下，各種人工智能技術包括知識系統(tǒng)、模糊理論和神經網絡及一些相關軟件的開發(fā)和應用技術等在研究開發(fā)中都可能會起到重要的作用。
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本文標題：綠色制造之理論與技術支撐
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