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1、吉林化工学院本科毕业论文汽车制造企业有关绿色制造模式的研究Automobile manufacturing enterprise research about green manufacturing mode性 质: 毕业设计 毕业论文教 学 院:机电工程学院系 别:工业工程系学生学号:11440102学生姓名: 专业班级:工程1101指导教师: 职 称: 起止日期:2015.1.62015.6.15吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工学院本科毕业论文摘 要制造生产模式主要有:柔性生产模式、精益生产模式、虚拟制造生产模式、绿
2、色制造模式。汽车制造业作为国民经济的支柱产业之一,多于一个国家的发展有着不可或缺的地位,在此对汽车制造企业制造模式进行研究分析。“可持续发展”战略涉及的资源及环境问题带来的是 21 世纪人类社会发展的重大挑战。我国政府审时度势,提出了“节能减排”的重要发展战略,以促进我国经济社会的又好又快的发展。其制造过程不仅消耗大量的资源,还引起严重的环境影响。汽车制造企业如何引入先进的制造模式以满足企业经济效益与人类社会的可持续发展效益协调优化是行业发展遇到的共性课题。 论文主要以汽车制造模式中的绿色制造模式为研究对象,首先分析了汽车制造企业实施绿色制造的需求,确立了其研究的目的和意义,通过对国内外汽车制
3、造企业在绿色制造方面的研究现状的分析,找出其中的共通性,在那些方面有所不足,以及在某些领域具有优势的地方。以此作为战略基础,结合汽车制造企业制造模式发展趋势,论文提出了一种四层架构的汽车制造企业绿色制造模式,包括绿色制造模式支持系统层、汽车产品生命周期工程主线层、绿色制造过程目标层以及绿色制造最终目标层的闭环结构。 在绿色制造模式下,论文建立绿色制造模式支持系统的体系架构,并对于中的关键支持系统展开了研究:在分析绿色设计策略以及考察绿色设计的系统方法的基础上,论文建立了汽车制造企业的绿色设计系统的运行模式。该模式强调绿色研发设计的触发、绿色设计支持库以及绿色设计的评价和反馈机制; 论文通过对于
4、汽车制造过程中的资源及环境问题的识别,提出了清洁生产系统绿色化改造的解决方案;论文建立一种汽车产品生命终期管理系统模型。该模型强调从汽车生命终期工程中层层递进、逐层分解、反馈循环。通过对汽车零部件(原材料)的重用、再制造以及再生,实现最大程度的循环利用;论文建立了一个五层结构的面向绿色制造的信息系统框架模型,包括模型支撑层、应用引擎层、汽车生命周期工程主线层、协同展示层以及系统集成层。在此基础上,论文对于该模型的运行模式,基于 RFID 的数据采集、基于语义 WEB服务的系统集成技术进行了研究;通过对某民族汽车制造企业、某中日合资汽车制造企业以及某中美合资汽车制造企业的评价数据,实现了对于汽车
5、制造企业绿色制造模式的评价。 论文以上研究成果层提交给在长安汽车股份有限公司,并得到了初步应用实践,成为了长安汽车公司近几年的重要战略参考。 关键词:制造系统工程;绿色制造;信息系统;评价III Abstract The issue of resource and environment related to sustainable development strategy Is the great challenge for human society in 21 century. Presently, China central government put forwards energy
6、 saving & omission reducing strategy considering the situation to ensure fast and healthy development of national economy. Automotive industry as one of the national pillar industries consumes a lot of resources and brings measurable environmental influence. How to introduce advanced manufacturing m
7、ode to meet the optimization of enterprises profit and sustainable development of is the human society is the universal subject of all auto manufacturing enterprises. Firstly, the pressing need to enforce Green Manufacturing (GM) is analyzed in the paper. And then, one kind of Hotelling Linear City
8、Model of Chinese auto makers and world famous counterparties is built, which describes imitation coefficient and scale economy effect.With deduction of game theory, the mechanism of imitation & innovation strategy of Chinese auto makers is discovered. Based on the conclusion of the model, one four-l
9、ayered GM mode for the auto makers is proposed in the paper with the developing trend of automotive manufacturing mode, which consists of supporting layer of GM, main auto product lifecycle engineering layer, process objectives layer of GM and final objectives layer of GM. The mode is featured with
10、time from cradle to grave to cradle, coordination of huge space, cleaning in the whole process, multiple dimension of manufacturing targets and gradual strategy.The paper mainly focuses on the supporting layer of GM, the architecture of which is given and key supporting systems are reseached: Based
11、on the GM. The operation mode of green design for auto makers is developed after anglicizing the trategy and methods of green design. The start , the database, the evolution and feedback process is emphasized. The paper introduces the authors teams achievement of the green scheduling method based on
12、 green scheduling model for optimized manufacturing resource operation supporting system. Green reworking solutions is suggested based on identification of resource & environmental issues for clean production system. One kind of End lifecycle Vehicle Management Model is proposed in the paper, Which
13、emphasizes the gradual process, gradual dismantling and recycling for End IV Lifecycle Vehicle Management System(ELVMS). With the spare partss (raw material) reusing, remanufacturing and regeneration, the fullest extend possible recycling rate is enabled. One framework model of 5 layers is built for
14、 the information system for the auto makers based on GM, including model supporting layer, application engine layer, auto product lifecycle engineering layer, collaborative presentation layer and system integration layer. The key techniques of the model such as data collection based on RFID and inte
15、gration technique based on Semantic web services are also researched. Key Words: manufacturing system engineering, GM, information systems, evaluation 目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 论文的选题背景11.1.1 可持续发展与绿色制造11.1.2 汽车制造企业的一种可持续制造模式绿色制造的重要意义21.2 论文相关领域的研究现状综述51.2.1 绿色制造的国内外研究现状51.2.2 汽车制造企业绿色制造的国内外研究现状91.3
16、 论文研究目的意义及项目来源121.3.1 论文研究目的意义121.3.2 论文的课题来源122 汽车制造企业实施绿色制造的需求分析132.1 汽车制造企业制造环境的变革132.1.1 世界汽车制造企业制造环境变革132.1.2 我国汽车制造企业面临的机遇与挑战152.2 汽车制造企业实施绿色制造关键环节需求分析162.2.1 产品设计的需求分析162.2.2 生产过程的需求分析193 汽车制造企业绿色制造模式框架模型203.1 汽车制造企业制造模式的发展趋势203.1.1 制造、制造系统及制造模式概述203.2 汽车制造企业绿色制造模式的提出213.2.1 汽车制造企业绿色制造模式框架模型及
17、涵义214 汽车制造企业绿色制造模式支持系统研究234.1 汽车制造企业绿色制造模式支持系统的体系结构235 长安汽车股份有限公司绿色制造模式现状及应用分析255.1 长安汽车股份有限公司情况简介255.2 绿色制造模式及关键支持系统的应用情况255.3绿色制造模式方案设计286 长安汽车股份有限公司绿色制造模式优化方案316.1 长安汽车股份有限公司运用绿色制造模式的提升316.2绿色制造模式的优化的成果及总结32结 论34参考文献35- V -1 绪 论1.1 论文的选题背景 1.1.1 可持续发展与绿色制造 回眸人类进化史,一般认为人类诞生于 600 万年前。在这漫长的发展历程中,人类文
18、明大概经历了四个阶段。第一阶段是原始文明,它绵延了上百万年,在这一时期是使用工具和火的初等文明,使得人类与一般动物产生了差异,这是最基本的人类文明。第二阶段是农业文明,大约从一万年前开始。在这一时期,人类文明的进化使得人们不仅能够从自然界中直接猎取动物和植物来养活自己,而且还学会了刀耕火种和饲养,这使得人类的生存和发展已经不再完全依赖于自然环境,人类开始拥有了一定的自然自由度,开始了改造自然的步伐。第三阶段是工业文明,大约从 17 世纪末 18 世纪初开始。在这一时期,伴随着蒸气机的白雾、火车的汽笛,数次工业革命人类学会了使用动力机器、流水线作业等。人类社会的生产力得到质的提升,能力与效率得到
19、空前发展,人类社会的财富极大丰富。第四阶段是信息文明,大约从 20 世纪中叶开始。在这一时期,以电子计算机、网络和生物科技为代表的新型科技开始出现并大规模应用,人类具备了大规模改造自然的能力,并开启了人类现代化生活的文明时代。纵观人类发展历史,人类是以地球上的一种占统然治性的生物而生存与发展的,近三百年来,尤其是近一百年以来,人类凭借各种科学技术手段,人类创造的物质财富极大丰富,超过了百年之前的总和。然而,人类的工业化生产是以消耗非再生资源、过度消耗再生资源和破坏生态环境为代价的。在人类满足自身私欲的同时,人类同时也在吞食自己种下的苦果。资源耗竭、环境恶化正日益成为影响甚至决定人类生存与发展的
20、重大问题。据统计,在本世纪中叶,就静态指标来说,全世界的石油和天然气资源将趋于枯竭;50 年内外,全球若干金属矿物如锰、铜、铅、铋、金、银等资源也将消耗殆尽;全球 80 多个国家的约 15 亿人口面临淡水不足,其中,26 个国家的 3 亿人口完全生活在缺水状态,预计到 2025 年,全世界将有 30 亿人口缺水,涉及的国家和地区达 40 多个;全球最大的 500 个河流基本正不同程度的在枯竭或受到污染;酸雨污染带来的森林面积较少、温室效应带来的全球变暖、臭氧层带来的紫外线伤害、土地沙漠化带来的植被破坏、物种灭绝带来的生物链缺失、垃圾成灾地下水污染以及大气污染带来的空气质量下降等等。 人类社会面
21、临着自身发展方式的重大抉择转变。正是在这种背景下,人类社会的可持续发展得到了全球范围内的重视。可持续发展就是既满足当代人的需求, 3 源和可再生能源。然而,替代资源和可再生能源的开发与发展不仅难度高,而且目前还没有经济性条件下的可靠预期。至少是在最近的一段时间,节能减排将是缓解我国能源短缺紧张问题的重要有效办法。 第二,它是减轻我国环境污染的重要途径之一。工业经济的快速发展,世界制造中心逐渐向我国专一。制造过程中能源的巨大消耗已经导致了相当严重的环境问题。我国是世界上少数以煤为主要能源的国家,也是世界上最大的煤炭消费国,煤烟型污染已相当严重。此外,随着机动车的快速增长,大城市大气污染已由煤烟型
22、污染向煤烟、机动车尾气混合型污染发展。2006 年,我国二氧化硫排放量为 2589 万吨,化学需氧量排放量为 1428 万吨,大大超过环境容量。工业固体废物产生量达 15.2 亿吨,是 1995 年的 2 倍。酸雨面积已占国土面积的 30%,70%的江河水系受到污染,1/5 的城市空气污染严重。水、大气、固体废物污染的大量产生,同粗放型依靠能源消耗驱动的经济增长方式存在较大联系。因此,大力推进节能减排战略,在各个制造行业中推行循环经济,在原材料、生产设备、生产工艺、管理流程等诸多环节系统优化,以尽可能高的资源利用率、尽可能少的环境有害排放来减轻目前日趋恶化的环境污染问题。 第三,它是推动我国经
23、济结构优化的重要方式。根据统计,2007 年 1 至 11 月份,我国规模以上工业增加值中,重工业增加值同比增长 19.5%,增速比轻工业快3.5 个百分点。钢铁、有色、电力、石油石化、建材、化工等六大高耗能行业增加值增长 19.0%,增幅同比加快 1.9 个百分点,产业结构重型化的格局没有得到改变。按照目前进展,“十一五”后三年单位 GDP 能耗年均降幅需达到 5%以上,才能实现五年降低 20%左右的目标;主要污染物减少 10%的五年目标基本落在后三年完成,这将会使得我们的既定目标显得相当艰巨。工业企业必将重新审视自身的经营模式和盈利方式,位于价值链两端的高附加值环节,如研发环节以及销售服务
24、缓解将会得到重点投入和重点发展。企业创新发展模式必将推动我国经济结构的系统优化进程。 第四,它是推动我国产业升级的重要原动力。随着我国节能减排各项工作的有序推行,特别是相关的法律法规如今年 4 月 1 日新修订的节约能源法正式施行,全社会范围内节约能源、提高能源利用效率、保护和改善环境、促进经济社会全面协调可持续发展的氛围正在形成。这不仅有助于从根本上扭转某些行业节能减排意识薄弱、责任不明确的现状,而且针对当前节能工作的薄弱环节,特别是对工业、建筑、交通运输等行业新增了节能管理规定。企业已经从被动的角色中逐步转向主动,以技术进步和自主创新为主要方式的产业升级正在我国较多工业行业推行。1.1.2
25、 汽车制造企业的一种可持续制造模式绿色制造的重要意义 自 19 世纪 80 年代世界第一台汽车诞生,以及 1908 年美国福特汽车公司生产出第一台量产的 T 型车以来,汽车逐渐从一种奢侈品变为一种日用品进入寻常百姓家。从生产的角度来看,汽车基本上是一个装配产品,它由大量的(12 万件)、各式各样的零部件组装起来。在零部件超过万件的产品中,汽车是唯一由千万辆以上年销量的商品;反过来说,在年销量达到千万件以上的商品中,只有汽车是由上万件零部件组成。 就汽车工业来讲,它是一个高投入、高产出、集群式发展的产业部门。汽车自身的投资、生产、研发、供应、销售、维修;前序的原材料、零部件、技术装备、物流;后续
26、的油料、服务、信贷、咨询、保险,直至基础设施建设、汽车旅游、汽车旅馆、汽车影院、汽车餐厅甚至各种汽车体育比赛构成了一个无与伦比的长链条和大规模的产业体系。汽车工业可以带动的行业和产业之宽,能包容和吸收的各种新技术、新材料、新工艺、新装备之广,可形成的生产规模、市场规模之大,可创造的产值、税收和就业岗位之多,对国民经济拉动的作用之大、之持久,都是其他产业所难以相比的。对于一家整车厂来说,一辆汽车的零部件可以分为三大项,即车身、发动机与变速器以及其他零件尽管由不同的汽车厂生产的汽车,其自制的零部件比例互不相同,但无疑整车装配和零部件生产的关系最为紧密。除了零部件生产,汽车工业还向上拉动了一大批工业
27、部门,如机床、钢铁、合成材料、轮胎制造等行业(汽车厂商每年要消耗全球橡胶产量的一半,全球玻璃产品的四分之一和全球钢材产量的 15),向下拉动了从汽车销售、消费信贷到汽车维修乃至汽车餐馆、旅馆等服务业的发展。很明显,汽车工业自身的生产方式必将影响到这些相关产业的生产和服务方式。在一些发达国家,汽车工业的产值约占国民经济总产值的 8,占机械工业产值的 30,其实力足以左右整个国民经济的动向。因此,世界各个发达国家无一例外地把汽车工业作为国民多数大型汽车企业对汽车回收不感兴趣,对国际国内有关法规对于汽车制造的影响还没有全面系统的认识。种种迹象表明,我国的汽车制造产业已经面临着继机电产品之后,极有可能
28、成为被国外“绿色门槛”限制最多行业。在我国汽车制造企业推广应用绿色制造将实现我国企业出口汽车产品以及技术革新,提高出口产品的环境意识水平,有助于突破“绿色贸易壁垒”,从而改善和促进出口贸易,拉动相关产业发展。第四,绿色制造是响应我国政府的节能减排战略的重要措施。前已述及,我国正在实施全国范围内的节能减排战略。目前,“十一五”后三年单位 GDP 降幅需达到 5%以上,才能实现五年降低 20%左右的目标;主要污染物减少 10%的五年目标基本落在后三年完成,这将会使得我们的既定目标显得相当艰巨,也即是我国的节能减排战略正面临巨大挑战。在重点资源消耗以及环境排放产业推行“节能减排”战略将有助于战略目标
29、的完成。汽车产品的全生命周期消耗大量的资源,如水、电力、天然气、橡胶、玻璃、钢材、石油等,同时也对于环境带来巨大的不良影响,如废水(主要在涂装环节)、废气(生产过程中的 VOC 以及使用过程的尾气排放)、固体废弃物(主要如涂装废渣以及报废车体等)。研究在绿色制造在汽车制造企业的应用,在企业的研发、资源组织、工艺设计、生产、回收等环节导入绿色制造的理论、方法,将有助于汽车制造业尽可能减少资源消耗、尽可能减少环境影响,将有助于支持我国节能排放战略的有效实施。综上所述,汽车制造企业推行绿色制造是响应我国政府的节能减排战略的重要措施,是解决我国资源消耗与环境污染问题的根本方法,是破解汽车制造企业创新发
30、展难题的关键途径,是人类社会可持续发展战略在汽车制造业的集中体现。汽车制造企业实施绿色制造战略都已势在必行、迫在眉睫。在汽车制造过程、使用过程、生命终期阶段采取了环境意识措施;日本丰田汽车制定了再生利用蓝图,计划到 2015 年实现报废车 95的利用率等。此外,几乎所有的知名汽车公司都会在他们的门户网站发布一年一度的能源消耗及环境报告,发布他们在过去的一年在制造资源及能源节约,减少环境不良排放等方面的进展。可见,世界范围内的知名汽车制造企业已经纷纷导入绿色制造模式,履行他们自身的社会及环境责任,他们的行动已经汇聚成了一种重要的汽车制造发展趋势。 第二,绿色制造是我国汽车制造业创新发展的迫切需要
31、 我国政府一直希望把我国汽车制造业重点发展成为我国国民经济的支柱性产业。在 2004 年 5 月 21 日,国家发展和改革委员会正式颁布实施汽车产业发展政策。政策明确提出期望 2010 年汽车生产企业要形成一批汽车品牌。通过市场竞争形成几家具有国际竞争力的大型汽车企业集团,力争到 2010 年跨入世界 500强企业之列。然而,世界汽车制造企业的巨头大都经过了长时间的积累与发展,他们已经建立了遍布全球的制造网络,如全球采购、全球研发、全球生产、全球销售及服务,他们已经通过成千上万次的研发活动建立了汽车制造知识库,推行了知识管理,赢得了“知识优势(Knowledge Advantage or Kn
32、owledge Leadership)”,从而具备了竞争的“先发优势”。我国汽车制造企业要与他们进行竞争,必须需求一种跨越式的发展道路。绿色制造模式强调时间、质量、成本、客户满意、资源、环境等的制造目标的优化整合,它在我国汽车制造企业的应用将有助于企业的创新发展。 第三,实施绿色制造是突破“绿色壁垒”拉动相关产业发展的需要。 随着中国加入 WTO,世界经济的一体化,传统的非关税壁垒被逐步削减,绿色贸易壁垒以鲜明的时代特征正日益成为国际贸易发展的主要关卡。绿色贸易壁垒包括环境进口附加税、绿色技术标准、绿色环境标准、绿色市场准入制度、消费者的绿色消费意识等方面的内容。将环保措施纳入国际贸易的规则和
33、目标,是环境保护发展的大趋势,但同时也客观上导致了绿色贸易壁垒的存在。在国外,汽车产品绿色制造已经得到了充分重视。2005 年日本出台汽车循环再利用法,这是世界上第一部汽车回收再利用法律。目前日本汽车回收再利用率达 80%以上,日本政府规定到 2015 年汽车再利用比例要达 95%以上。从 2007 年 1 月 1 日,欧盟成员国将正式执行 2000 年颁布的报废汽车回收令。 这个指令要求:到 2006 年,报废汽车的 85%的重量要被回收再利用,其中材料回收率至少要达到 80%,而到2015 年这两项指标分别将提高到 95%和 85%,只允许报废车辆有 5%的残余重量被填埋。在世界其他很多国
34、家和地区,相关的法律法规也都颁布实行。目前我国克在研究通用汽车时,把汽车工业称为“工业中工业”。 就汽车制造管理来讲,汽车工业也历来是企业的管理思想,尤其是制造业生产方式创新与变革的源泉,对整个工业的发展起着决定性的影响。无论是 20 世纪初亨利福特和阿尔弗雷德斯隆创造的单一产品原则和流水线生产制度的大量生产方式,还是 20 世纪 60-70 年代丰田英二和大野耐一开创的体现日本式职业道德的精益生产,乃至美国三大汽车企业近年来掀起的敏捷制造热潮,无一不凭借了汽车工业的巨大规模、汽车产品的复杂性、汽车工业与社会经济部门的多层次广泛联系,客观上推动了全世界制造业生产方式的变革。 然而,汽车制造是一
35、个庞大制造系统工程,汽车制造的全生命周期过程中伴随着大量的资源消耗和显著的环境影响。据统计,全球汽车制造业消耗大量的有限资源,如全球汽车产业每年要消耗全球橡胶产量的 50,全球玻璃产品的25和全球钢材产量的 15,全球汽油消费量的 1/3。此外,汽车制造过程中还要消耗大量的能源,如水、电力、天然气等。汽车制造过程中还要产生大量的废气(如VOC)、涂装废液、废渣等;在汽车使用过程中汽车排放的尾气含有上百种不同化合物,当中污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等,汽车生命终期报废后还将产生大量的固体垃圾。据测算,一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大 3 倍,汽车尾气
36、排放量已占大气污染源 85左右,汽车产业对地球环境产生巨大不良影响。 1.2 论文相关领域的研究现状综述 1.2.1 绿色制造的国内外研究现状 绿色制造的国外研究现状 绿色制造(Green Manufacturing, GM),又称环境意识制造(Environmentally Conscious Manufacturing, ECM)、面向环境的制造(Manufacturing for Environment, MFE)、生态意识制造(Ecologically conscious manufacturing)、生态尽责制造(Ecologically conscientious manufact
37、uring)、清洁制造(Clean Production)、清洁生产(Cleaner Production)、环境危害制造(Environmentally neutral manufacturing)、绿色生产(Green Production)等。绿色制造是制造科学、信息科学、环境科学和管理科学深层次交叉而形成的国际重要科学前沿领域,目前该领域的研究工作已经 在国外各研究机构广泛开展。 制造系统工程的创始人 Hitomi 教授较早就提出了制造业“制造美德(Merit)”的概念,他认为制造业的发展趋势里,制造企业应当担负起相关的资源及环境等社会责任,这可以作为绿色制造的初始形态。而关于绿色制造
38、概念的正式提出,一般认为是在 1996 年,美国制造工程师学会(Society of Manufacturing Engineering, SME)在发表的关于绿色制造的蓝皮书Green Manufacturing里。在蓝皮书中,它是这样定义绿色制造的:“绿色制造,又称清洁制造,其目标是使产品从设计、生产、运输到报废处理的全过程对环境的负面影响达到最小,其内涵是产品生命周期的全过程均具有绿色性。”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上主题报告(Trends of Green Manufacturing),对绿色制造研究的重要性和有关问题又做了进一步的介绍。 近年来
39、,绿色制造及其相关问题的研究非常活跃。特别是在美国、加拿大、欧盟等一些发达国家及地区,对绿色制造及相关问题进行了大量的研究。在美国,从一些国家实验室到著名大学,大量的研究工作正在进行。加州大学Berkeley 分校,他们早于 1993 年就开始建立了加州大学绿色设计与制造团队(The Consortium on Green Design and Manufacturing,CGDM)。它是一个由政府(公共健康)、学术界(Lawrence Berkeley 国家实验室、Berkeley 工程学院)以及产业界(能源与环境集团)共同组成的研究团队。其研究范围已经从面向环境的设计开发(Product
40、Design for Environment)、绿色产品设计(Green Product Design)、环境意识产品设计(Environmental Conscious Product Design)以及生态设计(Eco Design)发展到环境管理、面相环境设计、污染防治等方面的研究及产业化等领域。根据 2008 年他们公布的最新研究成果,他们目前正致力于环境价值系统分析、电子产品回收及生命终期管理、环境意识供应链、生命周期评估等研究项目。卡奈基梅隆大学的绿色设计研究所从事绿色设计、管理、制造、法规制定等的研究和教育工作,并与政府、企业、基金会等广泛合作。根据 2008 年他们在网站公布的
41、资料,他们以减少环境排放、最小化不可再新资源、减少可再新资源消耗等为研究目标,主要研究了可持续架构、能源与环境、生命周期评估、环境管理等战略问题,并在 Environmental Science & Technology 等刊物上发表大量相关的研究成果。 在加拿大,Windsor 大学较早建立了(Environmentally Conscious Design and Manufacturing, ECDM)ECDM Lab,该实验室在 Michael H. Wang 教授的带领下近年来开展了大量有关绿色制造的研究工作。他们的研究领域主要分布在绿色产品设计、生命周期评价及应用、环境意识制造、产
42、品生命终期回收拆卸再制造、拓展制造者责任(Extended Producer Responsibility)等。加拿大女王大学机械与材 料工程学院 Jeswiet J 教授对与绿色制造同质的“生命周期工程”进行了广泛研究,包括全球气候变暖;有毒物质;化学及环境;生命周期评价;潜在失效模式与后果分析;可持续设计;ISO14000 环境管理体系;清洁能源等。 在欧洲由于一贯对于环境及资源问题的关注,对于绿色制造相关问题在各个国家的研究开展得非常广泛。在荷兰莱顿大学环境科学研究院(CML),2007 年他们拥有 30 名研究员,在 Mr. M.D. van Dijk 的带领下,对于环境生态学(主要研
43、究在贫穷地区如何实现保持生物多样性和可持续发展)、产业生态学、环境与发展(主要研究在发展中国家如何实现经济发展与环境保护的共同管理)等领域进行来了深入研究,近年来发表了很多相关重要学术报告及高水平论文德国斯图加特大学生命周期工程学院,由 Peter Eyerer 教授创立于 1989 年,开展多项有关产品生命周期工程的研究。其研究内容包括:生命周期评价及生命周期工程;面向环境的设计;可持续标竿;环境管理;生命周期工作环境等。从 1992 年开始,根据客户导向,他们与 PE Europe GmbH 公司合作开发了 Gabi 软件系统及数据库,主要用于产品生命周期评价,已广泛应用于全球汽车,化学,
44、金属,电子,能源等行业。比利时的 VITO 是和产业紧密结合的知名研究机构,他们向客户提供创新绿色制造的技术解决方案,他们的研究领域涵盖能源技术(如可循环能源)、材料科技(如废旧产品重用)、环境及处理技术(如废品终端处理)、环境测量等。 在澳大利亚皇家墨尔本技术设计研究院(Royal Melbourne Institute of Technology Centre for Design,RMIT),最近几年莱对于绿色制造的几个重要专题进行了研究,包括可持续建筑环境(如在墨尔本及悉尼进行绿色设计)、可持续材料、可持续产品及包装、生命周期评价等。RMIT 定义其宗旨:为发展展示新的设计理论,为产品
45、提供产品绿色设计从而制造出绿色产品,为政府制定相关政策提供建议等。 在日本,国家资源及环境研究院(National Institute of Resource and Environment, NIRE)承担了大量关于绿色制造的科研工作。他们的研究领域包括全球气候变暖及应对措施、能源消耗技术的研发策略、资源以及环境的可循环技术等。同时,他们建立了收集了大量的数据,形成了庞大的数据库,通过计算机技术开展了生命周期评估研究。他们还拥有自己的刊物Journal of NIRE,每年的定期发表他们的研究成果。国际电子电器工程师协会(IEEE)和日本生态设计(EcoDesign)协会联合发起,在松下、S
46、ony、IBM、丰田等多家跨国公司赞助下,“International symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing”国际研讨会迄今已在东京成功举办了5届,该研讨会邀请世界绿色制造领域知名专家学者会聚一起,对生态设计、环境意识制造和逆向制造技术展开了学术研讨。此外,日本东京大学精密机械工程学院Tomoyuki HATA及Fumihiko KIMURA教授等人建立了Kimura实 实现材料的再循环、再使用;瑞典富豪(Volvo)汽车专门制定了 Volvo 环境管理体系(VEMS),在汽车制造过程、使
47、用过程、生命终期阶段采取了环境意识措施;日本丰田汽车制定了再生利用蓝图,计划到 2015 年实现报废车 95的实际再生利用率等。此外,几乎所有的知名汽车公司都会在他们的门户网站发布一年一度的能源消耗及环境报告,发布他们在过去的一年在制造资源及能源节约,减少环境不良排放等方面的进展。可见,世界范围内的知名汽车制造企业已经纷纷导入绿色制造模式,履行他们自身的社会及环境责任,他们的行动已经汇聚成了一种重要的汽车制造发展趋势。 第二,绿色制造是我国汽车制造业创新发展的迫切需要 我国政府一直希望把我国汽车制造业重点发展成为我国国民经济的支柱性产业。在 2004 年 5 月 21 日,国家发展和改革委员会
48、正式颁布实施汽车产业发展政策。政策明确提出期望 2010 年汽车生产企业要形成一批汽车品牌。通过市场竞争形成几家具有国际竞争力的大型汽车企业集团,力争到 2010 年跨入世界 500强企业之列。然而,世界汽车制造企业的巨头大都经过了长时间的积累与发展,他们已经建立了遍布全球的制造网络,如全球采购、全球研发、全球生产、全球销售及服务,他们已经通过成千上万次的研发活动建立了汽车制造知识库,推行了知识管理,赢得了“知识优势(Knowledge Advantage or Knowledge Leadership)”,从而具备了竞争的“先发优势”。我国汽车制造企业要与他们进行竞争,必须需求一种跨越式的发展道路。绿色制造模式强调时间、质量、成本、客户满意、资源、环境等的制造目标的优化整合,它在我国汽车制造企业的应用将有助于企业的创新发展。 第三,实施绿色制造是突破“绿色壁垒”拉动相关产业发展的需要。 随着中国加入 WTO,世界经济的一