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環(huán)境保護(hù)問(wèn)題隨著人們生活水平、社會(huì)發(fā)展水平的不斷提高變得越來(lái)越重要,生產(chǎn)和生活上的節(jié)能減排問(wèn)題也受到人們的廣泛關(guān)注。本文涉及的綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響以及資源效益的現(xiàn)代化的制造模式,現(xiàn)如今。機(jī)械加工也在逐漸向著一個(gè)“高速、高效、綠色環(huán)?!钡男路较虬l(fā)展。合理利用資源,降低零件的制造成本也是環(huán)保的一個(gè)重要方面,是可持續(xù)發(fā)展在機(jī)械制造工藝中的具體體現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:
綠色環(huán)保;機(jī)械制造;工藝
綠色制造是一種面向環(huán)境的制造模式,其指的是在機(jī)械的制造過(guò)程中,比較系統(tǒng)、合理的考慮到生產(chǎn)制造對(duì)環(huán)境的各種影響,提高對(duì)資源的利用效率。總而言之,綠色制造的最終目的就是通過(guò)權(quán)衡環(huán)境和生產(chǎn)從而在產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造以及包裝運(yùn)輸、顧客使用、最終報(bào)廢的整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的影響做到最小,在實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的大前提下,實(shí)現(xiàn)其與社會(huì)效益的最優(yōu)協(xié)調(diào)組合。
1綠色制造工藝技術(shù)的概述
綠色制造,顧名思義就是符合綠色理念的制造,又被稱(chēng)為環(huán)境意識(shí)制造。在綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化的前提之下,將環(huán)保理念貫穿于整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及包裝和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程,其目標(biāo)是降低整個(gè)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,提高資源的利用效率。綠色制造這種現(xiàn)代化的制造模式是國(guó)家倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中具體體現(xiàn),也是在保證在產(chǎn)品質(zhì)量、功能、成本的前提下,權(quán)衡環(huán)境影響和資源效率的重要措施,符合環(huán)境保護(hù)的要求。
2綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝類(lèi)型
2.1節(jié)約資源型的工藝技術(shù)
在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造的過(guò)程中,會(huì)大量的消耗和使用原材料,尤其是對(duì)于一些不可再生的金屬材料,這些材料的大量使用會(huì)對(duì)產(chǎn)品成本會(huì)帶來(lái)很大的負(fù)面影響,不符合我國(guó)現(xiàn)行的綠色環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,因此,在整個(gè)機(jī)械制造的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)積極的推廣和使用資源的生產(chǎn)技術(shù),具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1.1綠色材料
在生產(chǎn)制造產(chǎn)品的過(guò)程中,產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)選擇性?xún)r(jià)比較高的,能和環(huán)境有較好協(xié)調(diào)性的原材料。這就可以通過(guò)改善和優(yōu)化幾點(diǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)功能,將其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化,將產(chǎn)品的使用種類(lèi)簡(jiǎn)化,在原材料的加工上應(yīng)當(dāng)選擇容易加工的材料,降低生產(chǎn)制造的難度。另外,在生產(chǎn)制造的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)盡量選用較低能耗、對(duì)環(huán)境的污染性小的原材料。同時(shí),應(yīng)當(dāng)做好對(duì)可回收材料的回收利用工作。
2.1.2少無(wú)切削加工技術(shù)
在當(dāng)前的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中,所謂的少無(wú)切削加工技術(shù)指的就是通過(guò)精確成型的生產(chǎn)方法來(lái)制造機(jī)械零件的工藝。在現(xiàn)階段,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型的制造工藝以及新技術(shù)的不斷普及和成熟,精鑄、擺碾等新技術(shù)以及相應(yīng)的工程塑料技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造領(lǐng)域有了較好的應(yīng)用,逐漸向著成熟的方向發(fā)展,在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,已經(jīng)成型的產(chǎn)品零件不需要在重新加工,直接可以使用,這樣可以大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)制造周期以及生產(chǎn)的成本。
2.1.3節(jié)水制造技術(shù)
水是生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一種資源,對(duì)機(jī)械的生產(chǎn)有著重要的作用。但是由于我國(guó)的水資源分布不均衡,在南方水資源充足,而在北方等地區(qū)水資源就顯得十分緊缺。因此,在環(huán)保型的機(jī)械制造過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)積極的探究節(jié)水制造的新技術(shù)和新工藝。
2.1.4回收利用
在綠色設(shè)計(jì)和綠色生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)重視對(duì)可回收材料的回收利用,對(duì)已經(jīng)報(bào)廢的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行再回收利用符合綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,也可以將傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)模式轉(zhuǎn)化為部分的封閉模式。在這個(gè)過(guò)程中生產(chǎn)制造商可以對(duì)部分的器件進(jìn)行選擇性再利用,降低生產(chǎn)的成本。
3綠色環(huán)保制造工藝的開(kāi)發(fā)策略
3.1選擇綠色的原材料
綠色材料的選用應(yīng)當(dāng)具有良好的使用性能,同時(shí)又能夠滿(mǎn)足制造工藝的特性,并且與環(huán)境具有良好的協(xié)調(diào)性,綠色原材料的選擇是實(shí)現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵性因素。在綠色材料的選擇過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮以下的幾個(gè)原則。
(1)優(yōu)先選擇可再生的材料,盡量選擇那些可回收利用的材料,從而提高資源的利用效率,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
(2)選用原料較為豐富的,成本相對(duì)來(lái)說(shuō)較低的,少污染的材料。避免價(jià)格昂貴、污染程度大的原材料。
(3)盡可能選擇那些環(huán)境兼容性較好的材料,避免使用有毒有害的原材料。提高產(chǎn)品的回收率,節(jié)約能源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
3.2采用較為先進(jìn)的成型技術(shù)
3.2.1快速成型RP技術(shù)
快速成型技術(shù)又稱(chēng)為快速原型制造技術(shù),是根據(jù)三維CAD數(shù)據(jù),通過(guò)快速成型機(jī),將一層一層的原材料堆積而成的實(shí)體原型。該工具的使用與傳統(tǒng)的加工方式有著很大的區(qū)別,可以在沒(méi)有任何刀具、模具的情況下,精確的制造出所需要的三維立體形狀,實(shí)現(xiàn)零件的生產(chǎn)工作。因此,其在節(jié)約資源能源方面十分有益,減少對(duì)環(huán)境的污染又提高新產(chǎn)品的制造速度。
3.2.2綠色切削加工技術(shù)的應(yīng)用
在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,切削液是機(jī)械加工的主要污染來(lái)源,在成本的計(jì)算過(guò)程中,切削液的花費(fèi)占據(jù)六分之一,因此,解決切削液帶來(lái)的問(wèn)題最有效的途徑就是采用綠色的切削加工技術(shù)。綠色切削加工技術(shù)是一種可以充分考慮環(huán)境與資源問(wèn)題的加工技術(shù),在整個(gè)加工過(guò)程中做到了對(duì)環(huán)境污染最小,對(duì)資源利用最高的目的。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)綠色切削的研究主要集中在干式切削、低溫切削以及綠色濕式切削,對(duì)于綠色環(huán)保的切削液的研究也在積極的進(jìn)行。綠色切削是當(dāng)前的一項(xiàng)新的課題,越來(lái)越受到大家的廣泛關(guān)注,其也將會(huì)是未來(lái)綠色制造業(yè)的重要組成部分。
4結(jié)語(yǔ)
在世界各國(guó)都越來(lái)越重視綠色環(huán)保的基礎(chǔ)之上,加之環(huán)境問(wèn)題也成為了各個(gè)國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn),制造業(yè)的綠色制造項(xiàng)目也是改變傳統(tǒng)制造模式、推行綠色制造技術(shù)、推行綠色材料的一個(gè)重要項(xiàng)目。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,綠色制造理念的應(yīng)用和推廣可以有效的降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染、降低生產(chǎn)的成本,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的支持。因此,做好綠色理念下的生產(chǎn)機(jī)械制造工藝的研究十分重要。
參考文獻(xiàn):
[1]覃華軍.試述綠色制造理念下的機(jī)械制造工藝[J].地球,2014(5):279.
【關(guān)鍵詞】制造型企業(yè);綠色競(jìng)爭(zhēng)力;綠色戰(zhàn)略
一、引言
“綠色”儼然已經(jīng)成為環(huán)保的代名詞,進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,我國(guó)乃至世界都已經(jīng)陷入了高投資、高能耗、高污染、低產(chǎn)出、低效益的“三高兩低”的惡性循環(huán)。如何在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)注重環(huán)保,進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展,這已經(jīng)成為當(dāng)今世界的首要問(wèn)題。特別是2008年爆發(fā)的國(guó)際金融危機(jī)給中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),不少企業(yè)都在嚴(yán)冬中尋找各種生存之道。在這場(chǎng)全世界都在捍衛(wèi)自己經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)爭(zhēng)中,“綠色經(jīng)濟(jì)”誕生了。當(dāng)越來(lái)越多的消費(fèi)者愿意為綠色產(chǎn)品買(mǎi)單的時(shí)候,聰明的企業(yè)就應(yīng)該考慮通過(guò)與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的戰(zhàn)略管理、產(chǎn)品創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新來(lái)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì),創(chuàng)造價(jià)值并構(gòu)建自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),形成自己的綠色競(jìng)爭(zhēng)力。
在我國(guó),制造業(yè)作為從事生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的主體,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)做出了巨大貢獻(xiàn),但是它也是引發(fā)環(huán)境問(wèn)題的主要源頭。無(wú)論從利益因素和社會(huì)因素還是生態(tài)因素和個(gè)人因素來(lái)考慮,我們都應(yīng)該在制造型企業(yè)中實(shí)施綠色革命。同時(shí),由于各國(guó)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),以環(huán)境保護(hù)為名制定苛刻的法律制度或環(huán)境保護(hù)制度而不讓國(guó)外產(chǎn)品入境的“綠色壁壘”正在成為貿(mào)易壁壘的主體[1]。面對(duì)這一系列的挑戰(zhàn),我國(guó)制造型企業(yè)只有進(jìn)行綠色革命,建立持續(xù)的綠色競(jìng)爭(zhēng)力才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持不敗之地。
二、文獻(xiàn)綜述
綠色競(jìng)爭(zhēng)力最近幾年才成為備受關(guān)注的對(duì)象。關(guān)于綠色競(jìng)爭(zhēng)力的定義,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都對(duì)它做過(guò)研究,但是卻沒(méi)有統(tǒng)一的定義。在Porter(1991)看來(lái),綠色競(jìng)爭(zhēng)力,即基于環(huán)保、健康和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的綠色經(jīng)濟(jì)模式而取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能力,它已成為國(guó)家、地區(qū)和企業(yè)核心的競(jìng)爭(zhēng)力[2]。Porter 關(guān)于綠色競(jìng)爭(zhēng)力這一理念的提出,將經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益結(jié)合起來(lái),為以后的學(xué)者做這方面的研究奠定了基礎(chǔ)。
國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)綠色競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了定義,吳曉玲(2004)認(rèn)為,企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力是指在競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境下,企業(yè)基于環(huán)境保護(hù)和自身利益的需要,采用可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,通過(guò)配置和創(chuàng)造企業(yè)資源,并與外部環(huán)境交互作用,向市場(chǎng)提供比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更具吸引力的綠色產(chǎn)品和服務(wù),從而在占有市場(chǎng)、創(chuàng)造價(jià)值、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等方面獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能力[3]。洪小瑛(2002)認(rèn)為,綠色競(jìng)爭(zhēng)力是一個(gè)系統(tǒng)的概念,由綠色資源、綠色技術(shù)、綠色管理、綠色生產(chǎn)等要素綜合作用而形成[4]。孟曉飛,劉洪(2003)認(rèn)為,企業(yè)通過(guò)為消費(fèi)者提供綠色產(chǎn)品或服務(wù),并將企業(yè)自身利益融入為消費(fèi)者與社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值的過(guò)程中,給企業(yè)帶來(lái)的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)地位,是將企業(yè)、消費(fèi)者、環(huán)境三方面利益整合到一起所形成的價(jià)值創(chuàng)造系統(tǒng)[5]。以上兩方面的理論都將綠色競(jìng)爭(zhēng)力看做是一個(gè)系統(tǒng)的概念,它包含了很多內(nèi)容。而趙領(lǐng)娣,徐新(2005)認(rèn)為,綠色競(jìng)爭(zhēng)力即環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)力是指企業(yè)以符合環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡、人類(lèi)健康和可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)并借此取得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能力[6]。同時(shí),楊代友(2004)認(rèn)為,綠色競(jìng)爭(zhēng)力是指在合理的制度安排下,企業(yè)通過(guò)技術(shù)和管理創(chuàng)新改進(jìn)資源利用模式,降低對(duì)環(huán)境和健康的風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)所獲得的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[1]。他將綠色競(jìng)爭(zhēng)力看做是企業(yè)為獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而發(fā)展的一種能力,這和Porter的定義有點(diǎn)類(lèi)似。作者同意Porter和楊代友的觀點(diǎn),也認(rèn)為綠色競(jìng)爭(zhēng)力是一種競(jìng)爭(zhēng)能力和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
關(guān)于制造型企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,繆興鋒(2007)提出了三個(gè)維度:綠色競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展度、綠色競(jìng)爭(zhēng)力的協(xié)調(diào)度和綠色競(jìng)爭(zhēng)力的持續(xù)度,并提出了利用PCA- LINMAP 耦合模型來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]。
三、我國(guó)制造型企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力現(xiàn)狀分析
制造型企業(yè)是我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的主體,制造業(yè)出口一直保持在很高的水平,但是目前制造業(yè)在能源消耗、環(huán)境保護(hù)方面做的很不夠。我國(guó)制造型企業(yè)在綠色化水平方面也存在很大差距,除了少部分企業(yè)符合國(guó)際通行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)外,其他企業(yè)都不符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),這就導(dǎo)致我國(guó)制造型企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力低下的現(xiàn)狀。具體表現(xiàn)在:
(一)制造型企業(yè)特別是中小型制造型企業(yè)缺乏綠色革命的意識(shí)。國(guó)有制造型企業(yè)由于在國(guó)資委的直接監(jiān)控之下,大都建立了完善的環(huán)保制度,但是很多中小型企業(yè)都沒(méi)有建立起這種意識(shí),他們的管理機(jī)構(gòu)缺乏環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié),他們只是一味的追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn),以環(huán)境惡化的代價(jià)來(lái)?yè)Q取利益。
(二)制造型企業(yè)的效率不高,技術(shù)低下,資源利用率低。根據(jù)相關(guān)資料顯示,加入WTO以來(lái),我國(guó)2/3的企業(yè)遭受了貿(mào)易壁壘,特別是今年以來(lái),美國(guó)和歐洲各國(guó)對(duì)我國(guó)的很多出口產(chǎn)品都給予了反傾銷(xiāo)制裁,這些大都是技術(shù)原因造成的。另外,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前每?jī)|美元的GNP中,中國(guó)消費(fèi)的能源為美國(guó)的2.5倍,日本的5.6倍,而排放的顆粒物為美國(guó)的8倍,日本的12.9倍。中國(guó)的“三廢”排放所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GNP的5%[8]。盡管近年來(lái)國(guó)家強(qiáng)調(diào)技術(shù)革新,但技術(shù)對(duì)產(chǎn)出的貢獻(xiàn)率仍很低。根據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)的勞動(dòng)力成本是美國(guó)的418%,而美國(guó)制造業(yè)在2000年人均產(chǎn)值為86559美元,是我國(guó)的1817倍。另外我國(guó)的能源利用率是32%,而發(fā)達(dá)國(guó)家是42%,工業(yè)污染排放量卻是發(fā)達(dá)國(guó)家的10 倍。還有,我國(guó)產(chǎn)品的增值率為30%,而美國(guó)、德國(guó)和日本分別是48%,47%和41%。這說(shuō)明,我國(guó)制造業(yè)投人與產(chǎn)出過(guò)程中存在過(guò)低的資源利用率。
(三)制造型企業(yè)的產(chǎn)品缺乏綠色競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)制造型企業(yè)主要還是勞動(dòng)密集型企業(yè),而缺乏相應(yīng)的技術(shù)作為支撐。比如我國(guó)的紡織服裝業(yè)、家具制造業(yè)、石油加工業(yè)、金屬礦物制品業(yè)、橡膠制品、廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)等行業(yè)都缺乏有綠色競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,很多產(chǎn)品都不能通過(guò)國(guó)際環(huán)保檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),造成很多產(chǎn)品受到國(guó)際綠色壁壘的制約而不能出口到國(guó)外。
四、我國(guó)制造型企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力低下的原因分析
(一)政策方面。國(guó)家政策對(duì)環(huán)境保護(hù)缺乏監(jiān)管力度,而且也沒(méi)有制定出環(huán)保的鼓勵(lì)政策,只是一味的控制,沒(méi)有對(duì)環(huán)境保護(hù)的企業(yè)給予鼓勵(lì)政策。另外,地方政府為了增加GDP,不惜以環(huán)境為代價(jià)進(jìn)行大范圍的生產(chǎn)。
(二)企業(yè)自身方面。企業(yè)自身缺乏技術(shù)創(chuàng)新,缺乏環(huán)保意識(shí),資源利用率低,同時(shí)也沒(méi)有從戰(zhàn)略的高度去考慮自身產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。如今,越來(lái)越多的人注重了綠色和環(huán)保,產(chǎn)品惟有在這方面下功夫才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝。
(三)外部環(huán)境方面。國(guó)際環(huán)境的綠色壁壘越來(lái)越高,特別是發(fā)達(dá)國(guó)家。再加上我國(guó)的制造型企業(yè)對(duì)國(guó)際上的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不是很了解,而且很少能夠參與到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定中,這就造成了巨大的信息不對(duì)稱(chēng)。
五、提高我國(guó)制造型企業(yè)綠色競(jìng)爭(zhēng)力的途徑分析
1、完善國(guó)家政策,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求三個(gè)方面的內(nèi)容,包括經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)制造型企業(yè)在發(fā)展自身的同時(shí)要將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫穿始終,提高資源的利用率,實(shí)施清潔、高效的生產(chǎn),優(yōu)化資源利用,逐步降級(jí)生產(chǎn)成本。另外,國(guó)家在政策方面應(yīng)該給予支持,建立鼓勵(lì)自主創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)的稅收政策,建立投資政策,將資金吸引到企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的投資上來(lái)。要鼓勵(lì)企業(yè)和大學(xué)或者研究機(jī)構(gòu)合作,合作建立有利于企業(yè)自身發(fā)展的環(huán)保體系。
2、企業(yè)倡導(dǎo)綠色革命,實(shí)施綠色戰(zhàn)略。如今,綠色革命在制造型企業(yè)中已經(jīng)悄然興起,現(xiàn)在企業(yè)的戰(zhàn)略不僅包括總體戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)單位戰(zhàn)略、運(yùn)營(yíng)戰(zhàn)略,還應(yīng)該將綠色戰(zhàn)略加入進(jìn)來(lái)。綠色戰(zhàn)略主要包括以下三個(gè)方面:
(1)綠色產(chǎn)品。綠色產(chǎn)品就是要求在生產(chǎn)和服務(wù)中加入綠色元素,例如,許多房地產(chǎn)公司的綠色建筑、食品行業(yè)的有機(jī)食品和飲料等等。在制造型企業(yè)中生產(chǎn)綠色產(chǎn)品,這就要求企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)工藝與包裝方式的改進(jìn)消除生產(chǎn)與銷(xiāo)售環(huán)節(jié)上的污染源,將原產(chǎn)品升級(jí)為綠色產(chǎn)品。同時(shí),在原料選擇、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制作、包裝運(yùn)輸、消費(fèi)使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都將綠色的因素考慮進(jìn)去。要使得消費(fèi)者無(wú)論在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或嗅覺(jué)都可以感受到綠色帶來(lái)的環(huán)保色彩,這樣的產(chǎn)品才具有競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)綠色文化。公司必須從核心價(jià)值觀、愿景出發(fā)建立公司的綠色文化,要將綠色融入到每個(gè)文化環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)包括:設(shè)計(jì)公司的綠色標(biāo)志,對(duì)公司的產(chǎn)品進(jìn)行綠化設(shè)計(jì),對(duì)公司的環(huán)境進(jìn)行綠化設(shè)計(jì),對(duì)公司的員工進(jìn)行綠色文化的熏陶,對(duì)生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)進(jìn)行綠色改進(jìn),在營(yíng)銷(xiāo)方面做到綠色營(yíng)銷(xiāo)。公司一旦樹(shù)立起了綠色文化的形象,那么公司的產(chǎn)品自然就具有綠色競(jìng)爭(zhēng)力了。
(3)綠色營(yíng)銷(xiāo)。綠色營(yíng)銷(xiāo)是指社會(huì)和企業(yè)在充分意識(shí)到消費(fèi)者日益提高的環(huán)保意識(shí)和由此產(chǎn)生的對(duì)清潔型無(wú)公害產(chǎn)品需要的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造并選擇市場(chǎng)機(jī)會(huì),通過(guò)一系列理性化的營(yíng)銷(xiāo)手段來(lái)滿(mǎn)足消費(fèi)者以及社會(huì)生態(tài)環(huán)境發(fā)展的需要,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程。如果綠色營(yíng)銷(xiāo)恰到好處,可以讓企業(yè)增加銷(xiāo)售額,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力并形成光環(huán)效應(yīng),消費(fèi)者也會(huì)認(rèn)為企業(yè)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手要好。要做到綠色營(yíng)銷(xiāo),需要先選拔綠色營(yíng)銷(xiāo)人員,然后打出企業(yè)的綠色廣告,并參加一些綠色環(huán)保的展覽會(huì),繼而與同行建立綠色聯(lián)盟,達(dá)到提升自己企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
3、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求制造企業(yè)在資源開(kāi)采環(huán)節(jié)和資源消耗環(huán)節(jié)大力提高資源綜合開(kāi)發(fā)和回收利用率;在廢棄物產(chǎn)生環(huán)節(jié)大力開(kāi)展資源綜合利用;在再生資源產(chǎn)生環(huán)節(jié),大力回收和循環(huán)利用各種廢舊資源;在社會(huì)消費(fèi)環(huán)節(jié),大力提倡綠色消費(fèi)。而低碳經(jīng)濟(jì)是近兩年來(lái)的一個(gè)熱點(diǎn)話題,低碳經(jīng)濟(jì)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的碳排放量、生態(tài)環(huán)境代價(jià)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本最低的經(jīng)濟(jì),本質(zhì)上是一場(chǎng)涉及生產(chǎn)模式、生活方式、價(jià)值觀念和國(guó)家權(quán)益的全球性能源經(jīng)濟(jì)革命。如今,制造企業(yè)應(yīng)該將循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)作為自身的發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)抓,提高科研開(kāi)發(fā)投入力度,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)技術(shù)突破,要對(duì)清潔煤技術(shù)、核能技術(shù)、新能源汽車(chē)技術(shù)、可再生能源技術(shù)、重大節(jié)能技術(shù)予以重點(diǎn)攻關(guān),實(shí)施國(guó)內(nèi)外技術(shù)合作,從生產(chǎn)流程中嚴(yán)格控制污染和浪費(fèi),達(dá)到從源頭增強(qiáng)產(chǎn)品綠色競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
4、參與國(guó)際事務(wù),積極應(yīng)對(duì)綠色壁壘。我國(guó)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)相比于國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)還顯得較低,再加上我國(guó)的企業(yè)缺乏應(yīng)對(duì)綠色壁壘的實(shí)力和經(jīng)驗(yàn),這就造成了我國(guó)制造型企業(yè)缺乏綠色競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化程度較高,他們已經(jīng)經(jīng)歷了我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代,因此他們?cè)诮h(huán)保準(zhǔn)則方面有很多經(jīng)驗(yàn)。而我們要做的是積極參與國(guó)際事務(wù),加快提高企業(yè)綠色化水平,提高自身的意識(shí),積極應(yīng)對(duì)綠色壁壘。
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【摘要】在對(duì)綠色制造概念介紹的基礎(chǔ)上,介紹了模具綠色制造的整個(gè)生命周期,包括綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色包裝、綠色維護(hù)和綠色回收、再處理等階段,并結(jié)合鍛模、沖壓模、注塑模具自身的特點(diǎn),具體闡述了基于綠色制造的模具設(shè)計(jì)與制造的原則與方法。指出了模具的設(shè)計(jì)和先進(jìn)制造技術(shù)與綠色思想的結(jié)合是模具工業(yè)的發(fā)展必然。
【關(guān)鍵詞】綠色制造;模具;先進(jìn)制造技術(shù)
制造業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)向前快速發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),制造業(yè)在將制造資源轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品以及隨后產(chǎn)品的使用和廢棄后的處理過(guò)程中,將會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不同程度的污染。對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō),未來(lái)所面臨解決的重大問(wèn)題是如何減少資源的消耗和盡可能少地產(chǎn)生環(huán)境污染。因而綠色制造(GreenManufacturing)應(yīng)運(yùn)而生,其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)環(huán)境的負(fù)影響最小,資源使用效率最高[1-2]。綠色制造主要包括以下幾方面內(nèi)容:一是制造問(wèn)題,包括產(chǎn)品生命周期全過(guò)程;二是環(huán)境影響問(wèn)題;三是資源優(yōu)化問(wèn)題。綠色制造就是這三部分內(nèi)容的交叉和有機(jī)集成。
模具是制造業(yè)中使用量大、影響面廣的工具產(chǎn)品,是工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的基礎(chǔ)工藝裝備。它的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)過(guò)程一般僅僅需要考慮模具產(chǎn)品的基本屬性,如模具的功能、質(zhì)量、成本和壽命等等,而很少、甚至不考慮它的環(huán)境屬性和對(duì)資源、能源造成的浪費(fèi)。模具工業(yè)作為制造業(yè)的一個(gè)重要組成部分,并且在我國(guó)得到迅猛發(fā)展,因而在模具行業(yè)中提倡綠色制造尤為重要。
1模具的綠色制造
由綠色制造的概念可知,“綠色模具”不僅僅指在使用時(shí)對(duì)環(huán)境的影響小,還應(yīng)是從制造到報(bào)廢的整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的破壞是最小的。因此,模具的綠色制造設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者在構(gòu)思階段就要優(yōu)先考慮模具產(chǎn)品的環(huán)境屬性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考慮原有應(yīng)該考慮的模具產(chǎn)品應(yīng)用的基本屬性[3]??偟膩?lái)說(shuō),模具綠色制造的整個(gè)生命周期包括綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色包裝、綠色維護(hù)和綠色回收、再處理等階段。
1.1模具的綠色設(shè)計(jì):模具綠色設(shè)計(jì)對(duì)模具綠色制造有著非常重要的地位,這一步解決的好壞直接影響到最終利用模具加工產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)問(wèn)題。
1.1.1模具材料的選擇:模具材料的選擇是模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步。模具材料的“綠色程度”對(duì)最終產(chǎn)品的“綠色性能”具有非常重要的影響。因此,綠色模具設(shè)計(jì)必須建立在綠色模具材料基礎(chǔ)上。綠色模具材料應(yīng)是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工過(guò)程中無(wú)污染或少污染的材料;是易回收處理、可重復(fù)多次使用或可降解的材料。比如,可選擇優(yōu)質(zhì)鏡面模具鋼加工型腔,輔之以良好的拋光手段;直接用不銹鋼材料來(lái)加工防腐的模具,以替代表面處理的方式。另外除在材料上選用不銹鋼來(lái)避免使用電鍍外,也可采用鎳磷鍍替代電鍍鉻,因?yàn)殒嚵族冊(cè)趯?duì)氯化氫氣體的防腐上要優(yōu)于電鍍鉻,且前者對(duì)環(huán)境的危害也要小于后者。
1.1.2延長(zhǎng)壽命的模具設(shè)計(jì):延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命是綠色制造的主要手段之一。對(duì)于鍛造模具,在提高模具壽命方面已有很多的措施,如正確選擇分模面位置、選擇適當(dāng)?shù)娘w邊槽、選擇合適噸位的鍛造設(shè)備、在一副鍛模上開(kāi)設(shè)兩個(gè)終鍛模膛分別單獨(dú)使用等。對(duì)于沖壓模具,如沖壓間隙值的合理選取、盡量壓縮凸模工作部分長(zhǎng)度、采用彈性卸料板、改進(jìn)凸(凹)模的結(jié)構(gòu)如采用一模多形、一形兩用和拼裝式模具來(lái)提高模具的利用率。對(duì)于注塑模具,如采用隨形冷卻水道可提高注塑精度和模具使用壽命;將模具型芯由整體結(jié)構(gòu)改為鑲拼式結(jié)構(gòu),可解決模具的變形問(wèn)題,提高模具壽命。
1.1.3模具的可回收性設(shè)計(jì):模具的回收性設(shè)計(jì)是指在模具產(chǎn)品綠色的設(shè)計(jì)初期充分考慮產(chǎn)品中所用各種材料的回收、再利用的可能性、回收處理的方法、回收性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估以及回收性的結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)等有關(guān)一系列問(wèn)題。這樣就可在后續(xù)生產(chǎn)中盡可能節(jié)約材料,減少浪費(fèi)。因此,因避免或不要過(guò)多使用銅、鉛等有害或?qū)Νh(huán)境有重污染的材料;盡可能減少所用材料的種類(lèi);避免使用與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)再回收過(guò)程中不相兼容的材料;多使用無(wú)需特殊工具的連接件;設(shè)計(jì)時(shí)盡可能允許使用現(xiàn)有的一些可重復(fù)利用的零部件等。
1.1.4模具的可拆卸性設(shè)計(jì):模具可拆卸性對(duì)于模具綠色制造來(lái)說(shuō)是很重要的。當(dāng)模具在使用過(guò)程中部分零部件由于承受過(guò)大的摩擦與沖擊磨損較大時(shí),只需更換這部分零部件模具仍可使用。此外,有時(shí)只要更換凸、凹模即可實(shí)現(xiàn)一種新產(chǎn)品的生產(chǎn)。如果模具不具備可拆卸性不僅回造成大量可重復(fù)零部件材料的浪費(fèi),而且因廢棄物處理不好導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因而在設(shè)計(jì)初期就要考慮模具結(jié)構(gòu)易于拆卸,維護(hù)方便,這樣就便于在后續(xù)回收處理中再利用。因此,在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能選擇通用結(jié)構(gòu),以便更換;在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下,盡量采用可拆卸聯(lián)接(如螺紋聯(lián)接),不用焊接、鉚接、膠接等;不用或少用過(guò)盈配合;采用組合模架。
1.1.5模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系列化:無(wú)論是鍛造、沖壓模還是塑料模,都有必要向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系列化方向發(fā)展,模具標(biāo)準(zhǔn)化是組織模具專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的前提,而模具的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵。模具設(shè)計(jì)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系列化方向發(fā)展,便于采用和購(gòu)買(mǎi)模許多規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)模架及其它標(biāo)準(zhǔn)件,而這些模架及標(biāo)準(zhǔn)件又可由專(zhuān)門(mén)的廠家、企業(yè)通過(guò)社會(huì)化分工進(jìn)行生產(chǎn),從而使有限的資源得到優(yōu)化配置。另外,模具各結(jié)構(gòu)單元的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,可使生產(chǎn)其的夾具數(shù)量大為減少,從而節(jié)約資源,并且加快了設(shè)計(jì)速度,縮短了設(shè)計(jì)周期,方便加工管理。
1.1.6模具CAD/CAPP/CAM一體化:模具CAD/CAPP/CAM是模具設(shè)計(jì)走向全盤(pán)自動(dòng)化的重大措施。采用CAD/CAPP/CAM技術(shù),可實(shí)現(xiàn)少圖紙或無(wú)圖紙加工和管理,一方面,節(jié)約用紙即節(jié)約資源和能源;另一方面,模具CAD/CAPP/CAM一體化也為并行工程的實(shí)現(xiàn)提供可能,可縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,提高模具研制的成功率及模具質(zhì)量。
1.1.7模具的綠色并行工程:綠色并行工程是現(xiàn)代綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的新模式,它的核心是并行一體化設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過(guò)程同時(shí)交叉進(jìn)行,即在設(shè)計(jì)階段就要考慮整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有環(huán)節(jié)和因素,如質(zhì)量、成本、用戶(hù)要求、環(huán)境影響、資源消耗狀況等。因此,涉及產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各個(gè)部分的小組成員必須協(xié)同工作。對(duì)于模具設(shè)計(jì),不但需要模具設(shè)計(jì)小組成員之間進(jìn)行討論,協(xié)調(diào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)任務(wù),而且其他部門(mén)如工藝、制造、質(zhì)量等小組也要參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作,對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案提出修改意見(jiàn)等,從而使得整個(gè)模具設(shè)計(jì)工作一次成功。
1.1.8其他綠色設(shè)計(jì):鍛造、沖壓車(chē)間是機(jī)械工廠的高噪聲車(chē)間之一。大量的鍛壓設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的強(qiáng)烈噪聲,危害工人的健康,影響了生產(chǎn)效率,干擾了環(huán)境的安寧。因此,在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須對(duì)噪聲加以控制和消減。對(duì)于鍛造設(shè)備,如使用排氣消聲器、用液壓模鍛錘代替蒸空模鍛錘等等。對(duì)于沖壓設(shè)備,消減聲源噪聲的措施有:用V帶傳動(dòng)代替齒輪傳動(dòng);以摩擦離合器代替剛性離合器;采用鑄鐵機(jī)身以增加壓力機(jī)的剛性和減震能力;作好飛輪等回轉(zhuǎn)體的動(dòng)平衡等等??刂圃肼晜鞑サ耐緩接性谳S承和軸承座之間加彈性襯套;在壓力機(jī)產(chǎn)生噪聲的主要部位加蓋隔聲罩;采用具有油減震器的無(wú)沖擊模架等等。對(duì)于注塑模具,澆道設(shè)計(jì)上要注意澆道凝料與塑料制品的體積比率,一般應(yīng)小于30%。如果達(dá)不到,就要考慮進(jìn)一步優(yōu)化澆道設(shè)計(jì)和調(diào)整型腔數(shù)量,或者采用熱流道技術(shù)。熱流道技術(shù)在塑料原料的節(jié)約上有突出的優(yōu)勢(shì),在產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,這一點(diǎn)尤為重要。因此近幾年該技術(shù)的應(yīng)用得到快速普及。
1.2模具的綠色制造工藝:在模具綠色制造過(guò)程中,采用綠色制造工藝也是實(shí)現(xiàn)模具綠色制造的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它是一種既能提高經(jīng)濟(jì)效益,又能同時(shí)減少環(huán)境影響的工藝技術(shù)。近來(lái)年,隨著先進(jìn)制造技術(shù)在模具行業(yè)的推廣,模具行業(yè)也向著綠色制造工藝方向努力。目前,在模具行業(yè)中應(yīng)用的較為典型的先進(jìn)制造技術(shù)有:
1.2.1快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,RP&M)[4-5]:
快速原型制造是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)、激光、數(shù)控及精密傳動(dòng)等技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù),其在原理上突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)采用材料“去除”的原則,而采用材料“逐層堆積”的原理,能根據(jù)產(chǎn)品的CAD數(shù)據(jù),快速地制造出具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型,甚至產(chǎn)品,由此可有效地加快新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度。而以RP&M原型作母模來(lái)翻制模具的快速模具制造技術(shù),進(jìn)一步發(fā)揮了快速成型技術(shù)的優(yōu)越性,可在短期內(nèi)迅速推出滿(mǎn)足用戶(hù)需求的產(chǎn)品,大幅度降低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制的成本和投資風(fēng)險(xiǎn),縮短了新產(chǎn)品研制和投放市場(chǎng)的周期,在小批量、多品種、改型快的現(xiàn)代模具制造模式下具有強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。
1.2.2虛擬制造技術(shù)(VirtualManufacturing)[1]:
虛擬制造是對(duì)制造過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié),包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝配,乃至企業(yè)的生產(chǎn)組織管理與調(diào)度進(jìn)行統(tǒng)一建模,形成一個(gè)可運(yùn)行的虛擬制造環(huán)境,以專(zhuān)門(mén)的虛擬軟件技術(shù)為支撐,借助高性能的硬件,在虛擬制造環(huán)境中生成數(shù)字化產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能分析、工藝決策、制造裝配和質(zhì)量檢驗(yàn),從而縮短模具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期,降低開(kāi)模的開(kāi)發(fā)成本,提高快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。
1.2.3高速切削(HighSpeedMachining,HSM):
高速切削在模具領(lǐng)域的應(yīng)用主要是加工復(fù)雜曲面[6],其中高速銑削(也稱(chēng)為硬銑削,HardMilling,HM)可以把復(fù)雜形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、淺腔大曲率半徑的模具完全可用高
速銑削來(lái)代替電加工;對(duì)深腔小曲率半徑的模具可用高速銑削加工作為粗加工和半精加工,而電加工只作為精加工。這樣可大大節(jié)約電火花和拋光的時(shí)間以及有關(guān)材料的消耗,這對(duì)保護(hù)環(huán)境的貢獻(xiàn)是不言而喻的。同時(shí),極大地縮短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。
1.3模具的綠色包裝:模具的綠色包裝是模具銷(xiāo)售過(guò)程中涉及到的綠色問(wèn)題,它著重從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā),盡可能使模具產(chǎn)品進(jìn)入銷(xiāo)售、使用、廢棄的物流過(guò)程中,其對(duì)環(huán)境資源消耗和廢棄物產(chǎn)生量最小。模具的綠色包裝主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:模具包裝材料的選擇、模具包裝結(jié)構(gòu)和模具包裝材料的回收。具體來(lái)講,第一方面就是在模具遠(yuǎn)程配送過(guò)程中,在不影響包裝強(qiáng)度的前提下盡可能使用一些常見(jiàn)的木制材料(如合成板),這是由于模具產(chǎn)品不同于其他一些精制產(chǎn)品,它不太注重產(chǎn)品的外包裝精美問(wèn)題,只關(guān)心產(chǎn)品的內(nèi)在保護(hù)質(zhì)量。第二方面就是要合理設(shè)計(jì)包裝箱內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而簡(jiǎn)化包裝復(fù)雜度。即多個(gè)零件盡量在一個(gè)包裝箱中放置。同時(shí),為了避免零件之間在運(yùn)輸過(guò)程中互相摩擦造成磨損而影響模具產(chǎn)品表面質(zhì)量,可在其中多放置一些軟性材料來(lái)隔離。第三方面就是要在包裝箱上注明包裝材料的可回收性標(biāo)志及回收處理方式。如果用戶(hù)不能處理或難處理的,可注明可寄回原處處理,并給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。這樣的處理表面上看會(huì)使初期的成本可能有所增加,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)考慮,這也是節(jié)省成本的好方法。
1.4模具的綠色維護(hù):在模具的使用過(guò)程中,由于其特殊性,要經(jīng)常進(jìn)行模具的修模工序。因此,同模具綠色制造過(guò)程一樣,修模過(guò)程也需要進(jìn)行綠色處理。比如,在進(jìn)行尺寸修模時(shí),盡可能進(jìn)行人工修護(hù),少用或不用機(jī)加工;少用或不用有害溶液對(duì)模具進(jìn)行表面處理,如鹽酸或甲醇等;在維護(hù)模具表面硬度方面,盡可能減少熱處理工序等等。
1.5模具的綠色回收、再處理:由于新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐不斷加快,舊產(chǎn)品模具必將被逐一淘汰。如何對(duì)廢棄模具進(jìn)行回收處理,這是目前一直困擾模具行業(yè)無(wú)法得到解決的問(wèn)題。提出模具綠色制造問(wèn)題,很大一部分原因就是要有效地解決這個(gè)問(wèn)題。如果模具在設(shè)計(jì)和制造階段就采用了綠色概念,則后續(xù)的回收處理就比較簡(jiǎn)單,即只需根據(jù)模具的具體磨損情況,有針對(duì)性地進(jìn)行拆卸,取其可用部分,進(jìn)行適當(dāng)修護(hù)加工,就可應(yīng)用到新模具產(chǎn)品上,而剩余部分則可作廢料處理。
(1.合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院,安徽 合肥 230009;2.開(kāi)封大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院,河南 開(kāi)封 475004)
摘要:本文介紹了在綠色制造概念下的空分設(shè)備備件的綠色制造工藝技術(shù),強(qiáng)調(diào)了基于低物耗、低能耗、廢棄物少、低噪聲等思路下的具體綠色制造工藝技術(shù)措施.
關(guān)鍵詞 :空分設(shè)備備件;綠色制造;綠色制造工藝技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TQ116文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-260X(2015)02-0017-02
人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入21世紀(jì)后,與自然的協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展已成為時(shí)代的主題.一方面,制造業(yè)已成為創(chuàng)造人類(lèi)財(cái)富的支柱產(chǎn)業(yè),是人類(lèi)社會(huì)物質(zhì)文明和精神文明的基礎(chǔ).另一方面,在將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的制造過(guò)程中和產(chǎn)品的使用和處理過(guò)程中,消耗了大量有限的資源并對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染.如何使制造業(yè)減少資源消耗和盡可能少地產(chǎn)生環(huán)境污染是21世紀(jì)制造業(yè)面臨的重大問(wèn)題之一.于是,一個(gè)新的制造模式——綠色制造,由此產(chǎn)生.綠色制造又稱(chēng)環(huán)境意識(shí)制造、面向環(huán)境的制造、生態(tài)制造等,是指在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量的前提下,綜合考慮環(huán)境影響、資源利用效率的現(xiàn)代制造模式,它借助各種先進(jìn)技術(shù)使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢及回收處理的整個(gè)生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化,資源利用率最高,能源消耗最低,實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化.
作為在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位的空氣分離設(shè)備(簡(jiǎn)稱(chēng)空分設(shè)備)行業(yè),引入綠色制造技術(shù),對(duì)于該行業(yè)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義.在空分設(shè)備備件制造中,采用綠色制造工藝技術(shù),首先要技術(shù)上可行,其次要滿(mǎn)足環(huán)境法規(guī)要求,具有良好的環(huán)境性能,第三要有較好的經(jīng)濟(jì)性,并力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)三個(gè)效益的統(tǒng)一.
1 采用低物耗的綠色制造技術(shù)
原材料(尤其是一些不可再生的金屬材料)的大量消耗,將不利于空分設(shè)備行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此應(yīng)積極推廣資源消耗少的綠色技術(shù).也就是在備件制造中,優(yōu)化工藝方案,采用先進(jìn)的加工技術(shù),盡量節(jié)約原材料,具體可采取以下綠色工藝技術(shù):
1.1 綠色材料
綠色設(shè)計(jì)與制造所選擇的材料既要有良好的使用功能,又要與環(huán)境有較好的協(xié)調(diào)性.這樣,可改善空分設(shè)備產(chǎn)品的功能,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),減少所用材料的種類(lèi).可以選用易加工的材料,低能耗、少污染的材料,可回收重用的材料(如鋁材料).同時(shí)采用天然可再生材料(如柳條、竹類(lèi)、麻類(lèi)木材等)用于產(chǎn)品或備件的外包裝.
1.2 精密成形技術(shù)
隨著新技術(shù)、新工藝的發(fā)展,精鑄、精鍛、冷擠壓等成型技術(shù)和工程塑料在機(jī)械制造中的應(yīng)用日趨成熟,不僅可以節(jié)約傳統(tǒng)毛坯制造時(shí)的能耗,而且也能大大減少機(jī)械加工量,有些成形件(如精鍛的齒輪精度可達(dá)7級(jí))不需要機(jī)械加工就可直接使用.
1.3 節(jié)水型制造技術(shù)
水是一種既常見(jiàn)又寶貴的資源,在空分設(shè)備備件制造中起著重要的作用.但由于我國(guó)北方和西北缺水,從綠色可持續(xù)發(fā)展的角度,應(yīng)積極探討節(jié)水型制造的新工藝.干式切削就是一例,它可消除在機(jī)加工時(shí)使用切削液所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng),是理想的機(jī)械加工綠色工藝(歐洲有半數(shù)的企業(yè)已采用干式切削).它的應(yīng)用不局限于鑄鐵的干洗削,也可擴(kuò)展到機(jī)加工的其他方面,但要有其特定的邊界條件,如要求刀具有高的耐熱性、耐磨性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性,機(jī)床則要高速切削,并有冷風(fēng)、吸塵等裝置.
1.4 減少加工余量
若備件的毛坯粗糙,機(jī)加工余量較大,不僅消耗較多的原材料,而且生產(chǎn)效率低下.因此,有條件的地區(qū)或企業(yè)可組織專(zhuān)業(yè)化毛坯制造,提高毛坯精度.
1.5 無(wú)屑加工技術(shù)
對(duì)銅、鋁等非鐵金屬零件上的孔,采用擠光刀進(jìn)行擠光加工,可提高孔的耐磨性,降低表面粗糙度,同時(shí)也可以不產(chǎn)生切屑,減少了材料的消耗.
1.6 采用新型刀具材料
減少刀具(尤其是復(fù)雜、貴重刀具)材料的磨耗是降低物料消耗的另一重要方面,對(duì)此可優(yōu)化刀具幾何參數(shù),采用新型涂層刀具,提高刀具壽命.
2 低能耗的綠色制造技術(shù)
空分設(shè)備備件制造業(yè)每年都要消耗大量的動(dòng)力、能源,隨著地球上礦物資源的減少和近期國(guó)際市場(chǎng)石油價(jià)格的不斷波動(dòng),節(jié)能降耗已是當(dāng)務(wù)之急,因此可采取以下綠色技術(shù):
2.1 大力提高各類(lèi)能源利用率
加快節(jié)能技改,提高能源利用率,采用節(jié)能型電機(jī)、風(fēng)機(jī),淘汰能耗大的老式機(jī)床.許多舊設(shè)備效率低、能耗高、性能落后,對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行更新、改造,不僅可提高效率、減少能耗,而且能為企業(yè)節(jié)約成本.
2.2 工藝節(jié)能
改變傳統(tǒng)加工中能耗大的機(jī)械加工工藝,采用先進(jìn)的節(jié)能新工藝,如高速切削.高速加工具有切削力小、散熱快、加工過(guò)程穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),高速切削技術(shù)與干切削技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,將獲得生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量好和無(wú)環(huán)境污染等多重利益.
2.3 通過(guò)管理節(jié)能
加強(qiáng)空分設(shè)備企業(yè)的設(shè)備管理,堵塞“滴、漏、跑、冒”現(xiàn)象,及時(shí)調(diào)整設(shè)備負(fù)荷,避免設(shè)備空車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)等不必要的浪費(fèi).
2.4 采用綠色設(shè)備
隨著綠色技術(shù)的深入,機(jī)械制造裝備將向著低能耗,與環(huán)境相協(xié)調(diào)的綠色設(shè)備方向發(fā)展,出現(xiàn)了干式切削加工機(jī)床、強(qiáng)冷風(fēng)磨削機(jī)床等.綠色設(shè)備減少了機(jī)床材料的用量,優(yōu)化了機(jī)床結(jié)構(gòu),提高了機(jī)床效率,不使用對(duì)人和生產(chǎn)環(huán)境有害的冷卻介質(zhì).
3 廢棄物少的綠色制造技術(shù)
空分設(shè)備備件在機(jī)械制造過(guò)程中,產(chǎn)生了諸如冒口、型砂、廢鍛坯、切屑、廢液等廢棄物,既浪費(fèi)了資源,又污染了環(huán)境,必須加以處理.
3.1 降低廢品率
機(jī)械加工中的廢品來(lái)源于毛坯成形、機(jī)加工、檢驗(yàn)、裝配等環(huán)節(jié).針對(duì)不同的加工階段,應(yīng)采取相應(yīng)的措施,如提高材料成形技術(shù)、減少鑄鍛件廢品;嚴(yán)格機(jī)加工規(guī)程,精心操作,必要時(shí)采取補(bǔ)焊等補(bǔ)救措施;采取分組、修配等多種裝配工藝,減少?gòu)U品率.
3.2 磨屑二次資源利用
切屑的回收回爐再利用,是眾所周知的.在磨削中,磨屑的處理較為棘手,但如果采用了干式磨削,磨屑處理則較為方便.由于CBN砂輪的磨料是立方氮化硼,砂輪的磨削比高,磨屑中很少有砂輪的微粒,磨屑純度很高,可通過(guò)一定的裝置,搜集被加工材料的磨粒,作為二次資源利用.
3.3 快速成形技術(shù)
應(yīng)用材料堆積成形的原理,輔以光、電、熱等手段,將零件的三維圖形通過(guò)固化、粘結(jié)、燒結(jié)、熔結(jié)等方式,快速地實(shí)現(xiàn)材料的遷移、堆積,實(shí)時(shí)制造出零件的原形,突破了傳統(tǒng)機(jī)加工去除材料的方法,已在模具、微型機(jī)械零件的快速成形中得到應(yīng)用.RP(Rapid Prototyping)能較好地適應(yīng)備件制造的多品種、小規(guī)模、快速成形的要求,成形機(jī)占地面積小,樣件材料獲取方便,資源能源消耗量不大,與環(huán)境有良好的協(xié)調(diào)性,此外也可避免電火花或機(jī)床加工時(shí)所產(chǎn)生的作業(yè)環(huán)境污染,適合于綠色制造.
4 低噪聲的綠色制造技術(shù)
空分設(shè)備行業(yè)由于鍛造、沖壓、電動(dòng)機(jī)、切削、傳動(dòng)等因素,產(chǎn)生了大量的噪聲,將損害工人的作業(yè)效率,易造成操作失誤.綠色制造對(duì)噪聲也有一定的要求,為此應(yīng)從以下方面進(jìn)行改進(jìn):
(1)改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和傳動(dòng):選用發(fā)聲小的材料來(lái)制造機(jī)件,改進(jìn)傳動(dòng)裝置和采用低噪聲設(shè)備;提高回轉(zhuǎn)件的動(dòng)平衡,減少機(jī)械振動(dòng),避免振動(dòng)部件與容易輻射噪聲的機(jī)件直接相連,采用軟連接等方式降低噪聲.
(2)加強(qiáng)設(shè)備管理:及時(shí)維護(hù)和設(shè)備,使設(shè)備運(yùn)行良好,避免設(shè)備運(yùn)行不正常所引起的噪聲.
(3)改進(jìn)工藝及操作方式:如用液壓代替鍛壓,用焊接代替鉚接等.
(4)在某些車(chē)間和工段,讓高噪聲設(shè)備盡可能遠(yuǎn)離噪聲敏感區(qū),把噪聲非敏感方向朝向噪聲源.
(5)在傳播途徑上采取吸聲、隔聲、減振和消聲等具體措施.
總之,空分設(shè)備行業(yè)采用備件綠色制造工藝技術(shù),是實(shí)施制造業(yè)環(huán)境污染源頭控制的關(guān)鍵途徑,是國(guó)際制造業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì),是21世紀(jì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路.
參考文獻(xiàn):
〔1〕劉光復(fù),劉志峰.綠色制造[M].北京:中國(guó)科學(xué)文化出版社,1999.
[關(guān)鍵詞]循環(huán)經(jīng)濟(jì);造紙工業(yè);林紙供應(yīng)鏈;綠色共生;模式
[中圖分類(lèi)號(hào)]F406.2
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1671-511X(2012)04-0029-07
造紙工業(yè)是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展關(guān)系密切的重要基礎(chǔ)原料工業(yè)。我國(guó)造紙工業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值年增長(zhǎng)率在2001年以來(lái)一直保持在10%以上,均高于同期GDP的年增長(zhǎng)率。目前,我國(guó)紙及紙板產(chǎn)量在全球總產(chǎn)量中所占的比重已超過(guò)15%,僅次于美國(guó),居世界第二位。但另一方面,在國(guó)家統(tǒng)計(jì)的41個(gè)行業(yè)中,造紙工業(yè)廢水排放量?jī)H次于化工制造業(yè),位居第二。廢水中COD(化學(xué)需氧量)排放量占全國(guó)工業(yè)COD總排放量的33.0%,高居第一。2005年6月,重慶市對(duì)40個(gè)區(qū)縣19個(gè)行業(yè)進(jìn)行了核算,發(fā)現(xiàn)造紙行業(yè)的綠色GDP為負(fù)值。由此可見(jiàn),環(huán)境保護(hù)問(wèn)題已成為關(guān)系到造紙工業(yè)能否生存與發(fā)展的重大問(wèn)題。
1990年,英國(guó)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家D.W.Pearce和R.K.Turner在《自然資源和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)》一書(shū)中首次使用了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”(circular economy,CE)一詞。20世紀(jì)90年代后期,循環(huán)經(jīng)濟(jì)被視為可持續(xù)發(fā)展的必由之路,已成為席卷世界的發(fā)展潮流。我國(guó)造紙業(yè)的許多專(zhuān)家十分重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論在我國(guó)造紙工業(yè)中的應(yīng)用,他們通過(guò)分析我國(guó)造紙工業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性、適應(yīng)性和基礎(chǔ)條件等,認(rèn)為現(xiàn)代造紙工業(yè)是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理想載體。為實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì),許多學(xué)者分別從造紙業(yè)所涉及的森林資源保護(hù)和培育、合理利用非木材纖維原料、木材等原材料的減量化利用、廢紙?jiān)旒垺⒐?jié)能和節(jié)水、熱電聯(lián)產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、污染控制等單項(xiàng)技術(shù)做研究,還從造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的規(guī)范化管理、運(yùn)行模式和綜合評(píng)價(jià)等管理領(lǐng)域進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上,一些學(xué)者將研究的視野拓寬到由多個(gè)造紙公司及其相關(guān)企業(yè)構(gòu)成的循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),例如,造紙工業(yè)的生態(tài)工業(yè)園、產(chǎn)業(yè)集群等。由于原料供應(yīng)一直是我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的瓶頸,因此今后的研究趨勢(shì)是將造紙工業(yè)系統(tǒng)與木材原料培育系統(tǒng)聯(lián)系成一個(gè)更大的產(chǎn)業(yè)與生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)來(lái)探討其循環(huán)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。為此,筆者在以上研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步把視野拓展到生態(tài)與產(chǎn)業(yè)共生發(fā)展的領(lǐng)域,把造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)看作是一個(gè)林紙綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng),探討其總體發(fā)展思路、綠色共生(又稱(chēng)為互利共生)特性以及實(shí)現(xiàn)綠色共生的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
一、造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的總體發(fā)展思路
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源、環(huán)境之間的矛盾日益尖銳。我國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展已不具備西方工業(yè)化初期的發(fā)展環(huán)境,所面臨的資源約束和環(huán)境挑戰(zhàn)比任何一個(gè)西方大國(guó)在工業(yè)化過(guò)程中所遇到的形勢(shì)都更加嚴(yán)峻。因此,我們必須充分認(rèn)識(shí)我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的條件、約束和規(guī)律,徹底轉(zhuǎn)變“大量伐木、大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,取而代之的應(yīng)當(dāng)是以“高營(yíng)林、低采伐、高利用、低排放”為特征、以共生發(fā)展為核心的循環(huán)經(jīng)濟(jì)方式。
(一)我國(guó)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的初步實(shí)踐
現(xiàn)代造紙工業(yè)的主流是以木材纖維為原料,因此造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種將森林資源培育、造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)與廢棄物綜合利用等融為一體的生態(tài)經(jīng)濟(jì),是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的新型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式。自從2001年“國(guó)家生態(tài)工業(yè)(制糖)建設(shè)示范同區(qū)”在廣西貴港市正式掛牌后,包括造紙工業(yè)在內(nèi)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的初步實(shí)踐在我國(guó)陸續(xù)開(kāi)展,并取得了一定的成效。
2005年10月,同家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局、科技部、財(cái)政部、商務(wù)部和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局等6個(gè)部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于組織開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)(第一批)工作的通知》,正式啟動(dòng)國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)工作。試點(diǎn)單位包括貴州赤天化紙業(yè)股份有限公司、山東泉林紙業(yè)有限公司、廣西貴糖(集團(tuán))股份有限公司和廣東江門(mén)甘蔗化工(集團(tuán))股份有限公司等。這些第一批試點(diǎn)的企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面都已逐步取得比較顯著的成效。在第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)工作的推動(dòng)下,國(guó)內(nèi)一批裝備精良、工藝先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量高的大規(guī)模造紙工業(yè)企業(yè)成為了推進(jìn)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的先行者。這些企業(yè)大都在污染治理方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。例如,石河子國(guó)家生態(tài)工業(yè)(造紙)示范園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群、金光集團(tuán)APP的“林-漿-紙一體化”發(fā)展模式,以及泰格林紙集團(tuán)公司、山東華泰集團(tuán)、海南金海漿紙業(yè)公司、泉林股份和太陽(yáng)紙業(yè)等紛紛開(kāi)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)踐。這些林紙一體化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)初步實(shí)踐為我們進(jìn)一步探討造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)、特性和模式提供了很有價(jià)值的依據(jù)。
(二)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)分析
根據(jù)綠色共生型循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想,在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究和實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)林紙一體化發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì),筆者提出構(gòu)建造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的總體和具體目標(biāo)。
1 總體目標(biāo)
以綠色共生型循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想為指導(dǎo),以造紙工業(yè)企業(yè)為核心,將林業(yè)和造紙工業(yè)等產(chǎn)業(yè)聯(lián)合構(gòu)建林紙綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)。將該供應(yīng)鏈系統(tǒng)的資源鏈、價(jià)值鏈和生態(tài)鏈循環(huán)有機(jī)聯(lián)系起來(lái),構(gòu)建造紙工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。從根本上緩解直至消除造紙工業(yè)對(duì)資源、環(huán)境與生態(tài)的負(fù)面影響,同時(shí)增強(qiáng)對(duì)森林資源和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的促進(jìn)作用,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)林紙綠色供應(yīng)鏈的可持續(xù)發(fā)展,并為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
2 具體目標(biāo)
根據(jù)以上總體目標(biāo),我國(guó)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的具體發(fā)展目標(biāo)可進(jìn)一步分解和細(xì)化為以下幾個(gè)方面:
(1)降低造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的單位資源和能源消耗,提高資源和能源的利用率;
(2)加快紙產(chǎn)品廢棄物的回收和利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,提高消費(fèi)過(guò)程廢棄物的回收利用率;
(3)按照《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的要求,采用先進(jìn)的環(huán)保型工藝技術(shù)與設(shè)備,在造紙工業(yè)企業(yè)中全面推行清潔生產(chǎn),從源頭降低污染物的發(fā)生量;
(4)加強(qiáng)造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中“三廢”的物質(zhì)循環(huán)利用,促進(jìn)造紙工業(yè)企業(yè)內(nèi)部“小循環(huán)”的良好運(yùn)行,以降低生產(chǎn)成本和污染物的輸出量;
(5)改善造紙工業(yè)環(huán)境保護(hù)的硬件設(shè)施和管理水平,提高“三廢”處理率和污染物的去除率,以降低污染物的最終排放量;
(6)調(diào)整和優(yōu)化造紙工業(yè)的原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)模結(jié)構(gòu)、資本結(jié)構(gòu),推進(jìn)造紙工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和綠色化進(jìn)程;
(7)根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則(減量化reduc-tion、再利用reuse和再循環(huán)recycle),以及4R+D模式(除3R外,還要考慮再制造remanufacture和廢棄物處理disposal),將產(chǎn)、加、銷(xiāo)、林、工、商等環(huán)節(jié)有機(jī)整合,構(gòu)建并完善造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的資源鏈、價(jià)值鏈和生態(tài)鏈循環(huán)機(jī)制,推進(jìn)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)向縱深發(fā)展;
(8)構(gòu)建并完善促進(jìn)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的政策法規(guī),建立良好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)支撐體系。
此外,在造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和演化的各個(gè)階段,還需要確立符合各階段特點(diǎn)及要求的更為具體和明確的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展重點(diǎn)。
二、造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綠色共生特性
從林業(yè)造紙的原理上看,林紙綠色供應(yīng)鏈具有發(fā)展共生型循環(huán)經(jīng)濟(jì)的良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和產(chǎn)業(yè)組織可行性,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)原料的可再生性
現(xiàn)代造紙工業(yè)的主要原料為木材纖維,屬于可再生資源。這類(lèi)資源不像礦物資源那樣越采越少,只要運(yùn)用綠色共生的思想,加強(qiáng)科學(xué)管理,使森林資源培育和造紙工業(yè)之間相互協(xié)調(diào),形成共生發(fā)展的良性循環(huán),造紙工業(yè)原料完全可以實(shí)現(xiàn)永續(xù)利用,森林生態(tài)系統(tǒng)也完全可以實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展。這在造紙工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已有許多成功的范例。例如:芬蘭造紙工業(yè)非常發(fā)達(dá),是世界第二大紙和紙板出口國(guó),而芬蘭造紙工業(yè)發(fā)展百年來(lái),森林覆蓋率不降反升,已達(dá)到70%。其主要原因是政府將市場(chǎng)機(jī)制和行政管理機(jī)制有機(jī)結(jié)合,使企業(yè)做到“每砍一棵樹(shù),栽活三棵苗”。如今,芬蘭森林資源的年增長(zhǎng)量,要比采伐量高出1/3以上。
(二)紙產(chǎn)品的可回收性
造紙工業(yè)絕大多數(shù)產(chǎn)品可在使用后加以回收和再利用。例如,各種廢紙經(jīng)回收后可代替木材原料再次用于造紙,大大節(jié)約了原生木材資源,從而緩解木材原料的供需矛盾。因此有人將廢紙稱(chēng)為“第四種森林”(其他3種森林為原始森林、天然林和人工林)。目前,在世界范圍內(nèi),廢紙?jiān)险荚旒堅(jiān)系钠骄戎丶s為40%。我國(guó)從2000-2009年廢紙?jiān)险荚旒堅(jiān)系谋戎仄骄鶠?2.4%,其中國(guó)內(nèi)廢紙占廢紙?jiān)系?9.1%,進(jìn)口廢紙占40.9%。我國(guó)的廢紙進(jìn)口量居世界第一位,但我國(guó)本國(guó)的廢紙回收率則比較低,只有30%。而日本的廢紙回收率為78%以上,德國(guó)為83%,芬蘭城市里的舊報(bào)紙和雜志回收率幾乎達(dá)100%。由此可見(jiàn),我國(guó)廢紙回收利用的潛力很大。
(三)對(duì)非環(huán)保材料的替代性
隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,紙產(chǎn)品的生產(chǎn)和需求正朝著數(shù)量不斷增加、品種不斷豐富和質(zhì)量不斷提高的方向發(fā)展。各類(lèi)新型的紙產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),不僅能很好地滿(mǎn)足消費(fèi)者的各種需求,而且在許多情況下能夠有效地替代那些不可再生的、稀缺的和難以降解的非環(huán)保材料制成品,從而達(dá)到節(jié)約不可再生資源和保護(hù)環(huán)境的效果。根據(jù)世界銀行發(fā)表的中國(guó)環(huán)境報(bào)告測(cè)算,每年環(huán)境污染給大陸地區(qū)造成的損失達(dá)540億美元,占全國(guó)GDP的8%,幾乎沖抵了我國(guó)的年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量。以塑料垃圾為例,全球每年產(chǎn)生的塑料垃圾達(dá)1.7億噸,我國(guó)達(dá)1100萬(wàn)噸,占世界總量的6%。我國(guó)有13億人口,如果每人每天使用一個(gè)5克的塑料袋,全國(guó)每天將產(chǎn)生6500噸,即每年產(chǎn)生237.25萬(wàn)噸的塑料垃圾。因此,用紙產(chǎn)品替代塑料制品可以大大降低日益嚴(yán)重的白色污染。此外,用建筑紙、紙鋼、農(nóng)用紙地膜、泡沫紙等特種紙?zhí)娲喾N非環(huán)保材料。
(四)環(huán)境污染的可控性
在傳統(tǒng)的制漿造紙生產(chǎn)技術(shù)和裝備條件下,環(huán)境污染是非常嚴(yán)重的。而目前我國(guó)一些大型的現(xiàn)代化造紙企業(yè)已基本掌握了生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的“三廢”(廢水、廢氣和廢渣)的治理技術(shù),先進(jìn)的生產(chǎn)線、清潔生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)環(huán)保裝備已在許多造紙企業(yè)得到應(yīng)用。同時(shí),造紙工業(yè)中的化學(xué)品及廢料的綜合利用技術(shù)也在不斷提高,不僅減輕了污染治理的壓力,同時(shí)也使企業(yè)在回收利用中獲得一定的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。近年來(lái),一些新的低污染的制漿造紙新技術(shù)正在相繼涌現(xiàn),并被推廣和應(yīng)用,如深度脫木素技術(shù)(包括MCC、EMCC、ITC、低固形物蒸煮、快速置換加熱間歇蒸煮RDH等技術(shù))、低固形物蒸煮技術(shù)、無(wú)元素氯(ECF)漂白技術(shù)、活性污泥法廢水處理技術(shù)、生物制漿造紙技術(shù)、爆破制漿技術(shù)等。這些新技術(shù)的采用可以從源頭上減少造紙工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中污染物的發(fā)生量,并在很大程度上實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,為造紙工業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式提供了必要的技術(shù)支撐。
(五)生產(chǎn)用水和廢液的可回用性
造紙工業(yè)一向被視為“用水大戶(hù)”,因此水資源緊缺是制約我國(guó)造紙工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。近年來(lái),一些實(shí)現(xiàn)制漿造紙水循環(huán)利用的新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備被陸續(xù)采用。諸如中濃技術(shù)、全無(wú)氯漂白技術(shù)和外排廢水的高效深度處理等技術(shù)的開(kāi)發(fā),極大地降低了清水的消耗量。有些產(chǎn)品和生產(chǎn)線通過(guò)水資源的循環(huán)利用,甚至可以實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。
另外,制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中的廢液也可以進(jìn)行回收和綜合利用。例如:堿法制漿蒸煮過(guò)程中所產(chǎn)生的黑液,經(jīng)過(guò)回收處理后可以回收纖維、堿、石灰和熱能等,并可再回用于制漿過(guò)程。同時(shí),在黑液的回收過(guò)程還可以得到胡敏酸銨、二甲亞砜、塔羅油等有用產(chǎn)品。這樣,既可以降低環(huán)境污染,又可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還可以將堿回收過(guò)程所產(chǎn)生的蒸汽用于制漿和發(fā)電(即下述熱電聯(lián)產(chǎn)特性)。
(六)能量的自給性——熱電聯(lián)產(chǎn)特性
熱電聯(lián)產(chǎn)是指既生產(chǎn)電能又生產(chǎn)熱能的能源利用形式,具有能源消耗低、利用效率高、供給質(zhì)量高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),是提高企業(yè)能源綜合利用率的有效利用方式。造紙工業(yè)對(duì)電能和蒸汽的需求量很大,且消耗量比較均衡,因此可以通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)等方式實(shí)現(xiàn)能量的自給。這方面已有成功的范例,一些現(xiàn)代化的商品漿制造企業(yè)都有高效的能量回收系統(tǒng),可使其所需能量實(shí)現(xiàn)自給有余。一些漿紙聯(lián)合企業(yè)的能量自給率也可達(dá)到57%以上。美國(guó)在近20年間,憑借其制漿造紙工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,單位產(chǎn)品的能源消耗下降了20%,自產(chǎn)能量在總能耗中的比例提高了16個(gè)百分點(diǎn)。另外,巴西的Aracru漿廠、德國(guó)的Stendal漿廠、印尼的Kerinci漿廠、芬蘭的Joutseno紙漿廠、德國(guó)的Rosenthal漿廠等企業(yè)都擁有先進(jìn)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),通過(guò)堿回收鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽,一部分回用于制漿,一部分用于發(fā)電,除了保障本企業(yè)的用電外,還有14%-48%的富余電能外賣(mài)。
(七)供應(yīng)鏈的可拓展性
造紙?jiān)夏静牡纳飳W(xué)特性導(dǎo)致其具有較長(zhǎng)的培育周期,而林木資源的稀缺性使得木材資源價(jià)值的深度挖掘尤為重要。同時(shí),林紙供應(yīng)鏈呈現(xiàn)出較強(qiáng)的可拓展性,供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度、寬度、網(wǎng)絡(luò)化程度和價(jià)值鏈等方面都具有較大的擴(kuò)展空間,這將有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級(jí)。通過(guò)提升產(chǎn)品的加工深度,提高產(chǎn)品的科技含量和產(chǎn)品附加值,深入挖掘其經(jīng)濟(jì)效益,可以使得相同的資源投入產(chǎn)生出更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。換句話說(shuō),可以使得產(chǎn)生同樣的經(jīng)濟(jì)效益所消耗的資源量最小。
林紙供應(yīng)鏈除了涉及林木種植、木材采運(yùn)、制漿、造紙、紙制品生產(chǎn)、紙產(chǎn)品銷(xiāo)售等一系列環(huán)節(jié)外,還與木材加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、機(jī)械制造、化工、印刷、包裝、物流、環(huán)境保護(hù)、資源回收等諸多產(chǎn)業(yè)有較大的關(guān)聯(lián)度。因此,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可以從企業(yè)內(nèi)部逐步拓展到企業(yè)外部,從單一行業(yè)拓展到多個(gè)行業(yè),甚至融入整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大系統(tǒng)。而林紙綠色供應(yīng)鏈的快速發(fā)展和鏈條拓展,不僅會(huì)使得供應(yīng)鏈各企業(yè)得到較大的經(jīng)濟(jì)收益,而且必將帶動(dòng)地區(qū)或更大范圍內(nèi)相關(guān)行業(yè)和區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善。
(八)循環(huán)形態(tài)的多樣性
傳統(tǒng)的造紙工業(yè)以產(chǎn)品為導(dǎo)向,為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和利潤(rùn)的最大化不惜耗費(fèi)更多的資源。而造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本,減少不必要的資源浪費(fèi),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的“三廢”不能簡(jiǎn)單地直接排放或丟棄,必須對(duì)它們進(jìn)行有效的處理和資源化利用,從廢棄物中發(fā)現(xiàn)資源的殘留價(jià)值。為此,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是具有多重逆向反饋結(jié)構(gòu),形成資源利用的多重閉合回路,以實(shí)現(xiàn)“物盡其用”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想。這些回收、處理、再利用和再循環(huán)環(huán)節(jié)有些在造紙企業(yè)內(nèi)部開(kāi)展,有些則會(huì)進(jìn)入林紙供應(yīng)鏈的其他企業(yè)或其他行業(yè),既有線狀結(jié)構(gòu),又有環(huán)狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并由多個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的資源鏈、價(jià)值鏈和生態(tài)鏈交織在一起。這樣,一方面可以提高資源的利用率,降低成本;另一方面可以減低廢棄物的排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的雙贏,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的共生發(fā)展。
(九)與生態(tài)環(huán)境的共生性
造紙工業(yè)一方面是木材資源的主要消耗者和環(huán)境污染的重要來(lái)源,但另一方面又可以促進(jìn)人工林的大規(guī)模培育,并通過(guò)污染治理和資源循環(huán)利用等方式降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,如果運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的共生發(fā)展模式,可以使得造紙工業(yè)向有利于生態(tài)環(huán)境的方向發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)造紙丁業(yè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的相互促進(jìn)和良性循環(huán)。在這一過(guò)程中,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值鏈循環(huán)為林紙綠色供應(yīng)鏈共生模式的形成、穩(wěn)定和完善提供了客觀條件及可能性,是促進(jìn)林紙供應(yīng)鏈的資源鏈和生態(tài)鏈可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力和紐帶。價(jià)值鏈的完善將極大地激發(fā)林紙綠色供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中的營(yíng)林企業(yè)、林農(nóng)和營(yíng)林投資者(如造紙工業(yè)企業(yè))節(jié)約資源、提高資源的利用率、保護(hù)環(huán)境、建立和培育工業(yè)原料林的積極性,進(jìn)而促進(jìn)資源鏈和生態(tài)鏈的形成和發(fā)展,使得森林資源不斷增長(zhǎng),并使得森林生態(tài)效益得到很好發(fā)揮。
三、造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R模式
從以上分析可知,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不僅要遵循3R原則,還要應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的4R+D模式。根據(jù)上述造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)和特性,并通過(guò)大量的實(shí)際調(diào)研,可以設(shè)計(jì)出圖1所示的造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R模式。為了簡(jiǎn)化該模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),我們把4R+D模式中的再制造(remanufacture)納入再利用的范疇,廢棄物處理(disposal)納入再循環(huán)的范疇。這樣,造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包含了5個(gè)子系統(tǒng):減量化子系統(tǒng)(reduction)、再循環(huán)子系統(tǒng)(recycle)、再利用子系統(tǒng)(reuse)、再分配子系統(tǒng)(re-distribution)和再營(yíng)林子系統(tǒng)(reforestation)。其中,再分配子系統(tǒng)、再營(yíng)林子系統(tǒng)是一般循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所沒(méi)有的,是獨(dú)具林紙綠色供應(yīng)鏈特色的循環(huán)經(jīng)濟(jì)要素。它們?cè)趯?shí)現(xiàn)造紙工業(yè)和森林生態(tài)綠色共生發(fā)展的過(guò)程中將起到關(guān)鍵的作用。下面,對(duì)各子系統(tǒng)的功能分別進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)(圖1)。
(一)減量化子系統(tǒng)
減量化子系統(tǒng)由制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程、營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程和消費(fèi)過(guò)程組成。造紙工業(yè)企業(yè)通過(guò)林紙綠色供應(yīng)鏈內(nèi)部的原料供給或從資源市場(chǎng)上購(gòu)置木材資源以及生產(chǎn)所需的各類(lèi)資源,進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng);生產(chǎn)出的紙產(chǎn)品進(jìn)入紙產(chǎn)品市場(chǎng)銷(xiāo)售;然后,紙產(chǎn)品進(jìn)入消費(fèi)階段(包括最終消費(fèi)或用作其他產(chǎn)業(yè)的原材料)。減量化子系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面的減量化:減少各環(huán)節(jié)的資源消耗量、廢棄物的產(chǎn)生量、污染物的發(fā)生量、CO2的排放量(降低能源消耗)、紙產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)(含物流和銷(xiāo)售等)過(guò)程的損耗量和紙產(chǎn)品的使用量等。
制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程輸出廢料或廢棄物可以通過(guò)以下兩種循環(huán)重復(fù)使用,使資源得到充分的利用,從而減少生產(chǎn)過(guò)程的整體資源消耗:①企業(yè)內(nèi)部的小循環(huán):制漿造紙的廢余原料(如廢品紙、裁切余料、黑液等),通過(guò)企業(yè)內(nèi)部的再利用子系統(tǒng)(如堿回收、纖維回收系統(tǒng)等)的資源化處理后,得到再生資源或能量,又回用于生產(chǎn)過(guò)程;②企業(yè)外部的大循環(huán):制漿造紙的廢棄物(如污水、污泥、廢渣等)通過(guò)再循環(huán)和再利用子系統(tǒng)處理后,再用于生產(chǎn)過(guò)程,或通過(guò)再營(yíng)林子系統(tǒng)間接地用于生產(chǎn)過(guò)程。
(二)再循環(huán)子系統(tǒng)
產(chǎn)品消費(fèi)過(guò)程產(chǎn)生的廢紙和生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物通過(guò)廢舊物品回收市場(chǎng)等回收渠道,對(duì)廢棄物進(jìn)行分揀,可利用的廢物資源進(jìn)入再利用子系統(tǒng),不可利用廢棄物經(jīng)污染處理后進(jìn)入最終處置環(huán)節(jié)?;厥盏膹U棄物除了上述造紙業(yè)的廢棄物外,還包括來(lái)自其他產(chǎn)業(yè)的可用于造紙的廢棄物,如廢棄家具、廢棄的建筑板材和人造板、廢舊木地板和其他木制品等。這些廢棄物的種類(lèi)、來(lái)源、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和使用過(guò)程等比較復(fù)雜,有可能因腐爛、被有害物質(zhì)侵害、難以拆解等原因而無(wú)法再利用,成為不可利用的污染物,需要對(duì)其進(jìn)行防污染處理??梢岳玫膹U棄物經(jīng)過(guò)資源化處理或再制造后的剩余物成為不可利用的污染物,也需要進(jìn)行防污染處理。經(jīng)過(guò)防污染處理后的物質(zhì),在達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求后,就可以通過(guò)某種恰當(dāng)?shù)姆绞脚欧诺酱笞匀恢腥?,如填埋到土壤中,或分散開(kāi)來(lái)排入具有自?xún)裟芰Φ暮恿骱秃粗械取?/p>
(三)再利用子系統(tǒng)
再利用子系統(tǒng)對(duì)來(lái)自減量化子系統(tǒng)和再循環(huán)子系統(tǒng)的廢棄物進(jìn)行處理和再利用。根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的4R+D模式的運(yùn)行過(guò)程,按照分級(jí)或分層次多次使用的方式,再利用過(guò)程分為以下3個(gè)層次:①對(duì)于可以直接利用的舊產(chǎn)品或舊原料,可以通過(guò)舊貨交易市場(chǎng)或?qū)嵨锞栀?zèng)等渠道進(jìn)入使用過(guò)程,延長(zhǎng)產(chǎn)品和原料的服務(wù)時(shí)間,避免這些資源過(guò)早和過(guò)多地成為廢物和垃圾。例如,舊書(shū)刊的再利用等;②再制造,即對(duì)使用過(guò)的廢舊紙產(chǎn)品或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的略有瑕疵的不合格紙產(chǎn)品,采用高技術(shù)修復(fù)和改造后,使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)合格新產(chǎn)品,然后進(jìn)入使用過(guò)程;③對(duì)于無(wú)法使用和再制造的廢舊紙產(chǎn)品,或可提取有用成分的生產(chǎn)廢棄物,可以通過(guò)資源化處理將廢物再次變成可用資源,實(shí)現(xiàn)資源的再利用,以減少最終的廢物和污染物。
舉例來(lái)說(shuō),制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,如蒸煮廢液、廢汽、廢水、污泥、廢紙和剩余能量等,可以進(jìn)行以下處理和再利用:①在制漿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的黑液,通過(guò)蒸發(fā)和燃燒處理后產(chǎn)生的蒸汽可以回收利用,一方面再用于制漿蒸煮過(guò)程,另一方面可用于發(fā)電和供熱,進(jìn)行能量回收,再用于制漿和造紙過(guò)程;②黑液通過(guò)蒸發(fā)和燃燒處理后產(chǎn)生的綠液,經(jīng)過(guò)苛化和石灰煅燒處理,可以產(chǎn)生白液,進(jìn)行堿回收,再用于制漿過(guò)程;③通過(guò)酸析法提取木素;④造紙過(guò)程產(chǎn)生的白水也可回收,用于制漿過(guò)程;⑤制漿造紙過(guò)程產(chǎn)生的污泥和廢水,經(jīng)過(guò)加工可以作為有機(jī)肥料和富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再生水,返回到速生林培育過(guò)程中;⑥造紙生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的次品紙和裁切廢紙,可以作為制漿原料,重新進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程;⑦木材加工剩余物,經(jīng)處理后可以作為制漿原料;如此等等。
(四)再分配子系統(tǒng)
盡管在森林資源培育、紙產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售、回收、再制造等各環(huán)節(jié)之間的交易過(guò)程中,已經(jīng)有過(guò)一次利益的分配,但是各環(huán)節(jié)的價(jià)值增值量是不同的,尤其是森林資源培育的價(jià)值量較低。這就是為什么林木資源供給量不足已成為我國(guó)造紙等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸的一個(gè)重要原因。為解決這一問(wèn)題,需要通過(guò)再分配子系統(tǒng)進(jìn)行利益的再次分配,使得各個(gè)環(huán)節(jié)獲得公平合理的收益,這樣才能充分調(diào)動(dòng)各種力量投資或從事森林資源的培育。當(dāng)初始分配不合理時(shí),需要通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)同層進(jìn)行利益分配的優(yōu)化與協(xié)調(diào),尤其是提高森林資源培育環(huán)節(jié)的利益分配,這樣才能提高企業(yè)和林農(nóng)投資和從事?tīng)I(yíng)林活動(dòng)的積極性。此外,還需要通過(guò)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以及碳匯交易和排污權(quán)交易等機(jī)制,對(duì)從事森林資源培育、森林生態(tài)建設(shè)、環(huán)境污染控制和環(huán)境保護(hù)的地區(qū)、企業(yè)、林場(chǎng)和林農(nóng)等進(jìn)行利益再次分配,使得全社會(huì)因?yàn)橘Y源、生態(tài)和環(huán)境的改善而獲得的利益能夠回饋森林資源培育和生態(tài)建設(shè)。
(五)再營(yíng)林子系統(tǒng)
再營(yíng)林子系統(tǒng)的任務(wù)主要包括以下幾個(gè)方面:對(duì)于因森林資源的采伐而減少的林木,需要及時(shí)進(jìn)行樹(shù)木補(bǔ)種;對(duì)于因社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然災(zāi)害等因素而減少的林地,需要進(jìn)行森林培育,努力擴(kuò)大森林面積、提高森林蓄積量;對(duì)于因造紙工業(yè)發(fā)展而不斷增長(zhǎng)的木材原料需求,需要提前進(jìn)行營(yíng)林規(guī)劃,有計(jì)劃地?cái)U(kuò)大原料林基地建設(shè)的規(guī)模;對(duì)于日益降低的森林生態(tài)效益,需要按照科學(xué)營(yíng)林的方法,避免單一樹(shù)種、單一林齡、統(tǒng)一采伐的人工林對(duì)森林生態(tài)的破壞,努力提高人工林的生態(tài)效益。通過(guò)以上措施,森林資源培育環(huán)節(jié)能夠大幅度提高其固碳制氧的功能,為造紙工業(yè)的發(fā)展提供充足的木材原料,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供良好的生態(tài)支撐和環(huán)境容納量。
六、我國(guó)造紙工業(yè)實(shí)施5R循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的建議
根據(jù)上面對(duì)造紙工業(yè)綠色共生特性和5R循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的研究可見(jiàn),造紙工業(yè)不僅適合推行循環(huán)經(jīng)濟(jì),而且通過(guò)其獨(dú)特的再分配和再營(yíng)林子系統(tǒng)的有效運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生。目前我國(guó)造紙工業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)主要集中在減量化、再循環(huán)和再利用的傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)家環(huán)保總局統(tǒng)計(jì),2000年我國(guó)制漿造紙業(yè)的水重復(fù)利用率為35.3%,2004年為45.8%,2008年為55.2%,循環(huán)用水成效顯著。2000年我國(guó)廢紙漿比重為40.9%,2004年為51.7%,2008年為60.3%,廢紙回收利用也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。自2000年以來(lái),為了加快制漿造紙工業(yè)現(xiàn)代化的步伐,通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)裝備,大大提升了國(guó)內(nèi)制漿造紙企業(yè)的裝備水平,一些大型造紙企業(yè)的污染治理已達(dá)到國(guó)際水平。此外,5R循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的實(shí)施已初現(xiàn)端倪。近幾年,造紙工業(yè)原料林基地建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)展,湖南泰格林紙集團(tuán)、山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)、山東華泰集團(tuán)、金光集團(tuán)APP(中國(guó))、寧夏美利紙業(yè)集團(tuán)等公司先后開(kāi)展了林紙一體化建設(shè)。截至2004年,全國(guó)制漿造紙?jiān)狭衷炝置娣e已達(dá)113.3萬(wàn)hm2,2008年達(dá)到114.5萬(wàn)hm2,為制漿造紙工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色共生型5R循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式奠定了基礎(chǔ)。
為了克服我國(guó)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)目前存在的資源回收利用范圍較窄、縱向資源鏈長(zhǎng)度較短、橫向資源互補(bǔ)尚未形成、林紙“一體”而不“共生”、價(jià)值鏈促進(jìn)資源鏈和生態(tài)鏈良性循環(huán)的機(jī)制比較薄弱等問(wèn)題,我們提出以下進(jìn)一步實(shí)施5R循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的對(duì)策建議。
(一)完善傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)
在傳統(tǒng)3R子系統(tǒng)建設(shè)方面,制漿造紙企業(yè)首先要牢固樹(shù)立綠色共生的戰(zhàn)略思想,切實(shí)制定和實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃,擺脫污染產(chǎn)業(yè)的制約,走綠色產(chǎn)業(yè)之路。其次,要完善纖維原料、水資源、能源和化工原料,以及廢水、廢氣和廢渣的回收和循環(huán)利用系統(tǒng)。同時(shí)要實(shí)行清潔生產(chǎn),加大污染治理,減少污染排放。再次,將產(chǎn)、加、銷(xiāo)、林、工(紙)、商等環(huán)節(jié)整合成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的一體化系統(tǒng),并不斷延伸和拓展林紙供應(yīng)鏈,形成更大范圍的循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。此外,政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)盡快出臺(tái)廢紙回收利用政策和相關(guān)的實(shí)施細(xì)則及管理辦法,從立法、稅收、社會(huì)宣傳等方面人手,支持廢紙的回收和利用。建議有關(guān)行業(yè)管理部門(mén),加快制定國(guó)家廢紙分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),以保證廢紙回收的質(zhì)量,改變廢紙?jiān)现饕揽窟M(jìn)口的局面。
(二)優(yōu)化再分配子系統(tǒng)
在再分配子系統(tǒng)建設(shè)方面,首先要以經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益為綜合目標(biāo),以紙產(chǎn)品市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以制漿造紙企業(yè)為核心,以紙漿原料林基地為依托,以利益分配為驅(qū)動(dòng)力,通過(guò)營(yíng)林和造紙投入的資本紐帶和共同利益的契約紐帶將制漿造紙企業(yè)、營(yíng)林企業(yè)或其他投入主體聯(lián)系成一個(gè)利益共同體,形成良性循環(huán)的多層次綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)。其次,要通過(guò)相關(guān)政策的導(dǎo)向和法律約束,建立健全生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,對(duì)于生態(tài)林和發(fā)揮了顯著生態(tài)作用的人工林的貢獻(xiàn)者或地區(qū)給予必要的生態(tài)補(bǔ)償。再次,要完善營(yíng)林投資的優(yōu)惠政策,以調(diào)動(dòng)各類(lèi)營(yíng)林投資者和勞動(dòng)者的積極性。此外,要建立碳匯交易和排污權(quán)交易等市場(chǎng)機(jī)制,將優(yōu)化利益分配與實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
(三)強(qiáng)化再營(yíng)林子系統(tǒng)
在再營(yíng)林子系統(tǒng)建設(shè)方面,首先要采用先進(jìn)的栽培技術(shù)和森林管理措施,培育出優(yōu)質(zhì)、價(jià)廉的制漿用材,提高造紙用木材纖維原料的比率。其次,要優(yōu)化林木采伐政策,一方面,針對(duì)造紙?jiān)先斯ち值牟煞ブ贫ū壬鷳B(tài)林適當(dāng)寬松的采伐政策,以調(diào)動(dòng)企業(yè)和林農(nóng)的營(yíng)林積極性,并適應(yīng)制漿造紙生產(chǎn)的特點(diǎn);另一方面,人工林的培育與采伐也不能毫無(wú)約束,也要注意發(fā)揮其應(yīng)有的生態(tài)價(jià)值。再次,生態(tài)林的禁伐也不能絕對(duì)化,為適應(yīng)森林管護(hù)的自然規(guī)律,科學(xué)開(kāi)展撫育性采伐和優(yōu)勝劣汰式的間伐。此外,要鼓勵(lì)人工混交林的培育,以避免單一樹(shù)種的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),提倡自然力和人力的有機(jī)結(jié)合,大力發(fā)展近自然林業(yè)。
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