技術概述
綠色製造綠色製造，又稱環境意識製造（Environmentally Conscious Mannufacturing）、面向環境的製造（Manufacturing For Environment）等。它是一個綜合考慮環境影響和資源效益的現代化製造模式，其目標是使產品從設計、製造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中，對環境的影響（負作用）最小，資源利用率最高，並使企業經濟效益和社會效益協調最佳化。
綠色製造技術是指在保證產品的功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環境影響和資源效率的現代製造模式。它使產品從設計、製造、使用到報廢整個產品生命周期中不產生環境污染或環境污染最小化，符合環境保護要求，對生態環境無害或危害極少，節約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。傳統的製造模式是一個開環系統，即原料－工業生產－產品使用－報廢－二次原料資源，從設計、製造、使用一直到產品報廢回收整個壽命周期對環境影響最小，資源效率最高，也就是說要在產品整個生命周期內，以系統集成的觀點考慮產品環境屬性，改變了原來末端處理的環境保護辦法，對環境保護從源頭抓起，並考慮產品的基本屬性，使產品在滿足環境目標要求的同時，保證產品應有的基本性能、使用壽命、質量等。
發展趨勢
技術發展趨勢
當前，世界上掀起一股“綠色浪潮”，環境問題已經成為世界各國關注的熱點，並列入世界議事日程，製造業將改變傳統製造模式，推行綠色製造技術，發展相關的綠色材料、綠色能源和綠色設計資料庫、知識庫等基礎技術，生產出保護環境、提高資源效率的綠色產品，如綠色汽車、綠色冰櫃等，並用法律、法規規範企業行為，隨著人們環保意識的增強，那些不推行綠色製造技術和不生產綠色產品的企業，將會在市場競爭中被淘汰，使發展綠色製造技術勢在必行。
綠色製造1、 全球化——綠色製造的研究和套用將愈來愈體現全球化的特徵和趨勢 綠色製造的全球化特徵體現在許多方面，例如:
(1) 製造業對環境的影響往往是超越空間的，人類需要團結起來，保護我們共同擁有的唯一的地球。
(2)ISO14000系列標準的陸續出台為綠色製造的全球化研究和套用奠定了很好的基礎，但一些標準尚需進一步完 善，許多標準還有待於研究和制定。
(3) 隨著近年來全球化市場的形成，綠色產品的市場競爭將是全球化的。
(4) 近年來許多國家要求進口產品要進行綠色性認定，要有“綠色標誌”。特別是有些國家以保護本國環境為 由，制定了極為苛刻的產品環境指標來限制國際產品進入本國市場，即設定“綠色貿易壁壘”。綠色製造將為我國 企業提高產品綠色性提供技術手段，從而為我國企業消除國際貿易壁壘進入國際市場提供有力的支撐。這也從另外 一個角度說明了全球化的特點。
2、社會化——綠色製造的社會支撐系統需要形成
綠色製造的研究和實施需要全社會的共同努力和參與，以建立綠色製造所必需的社會支撐系統。
綠色製造涉及的社會支撐系統首先是立法和行政規定問題。當前，這方面的法律和行政規定對綠色製造行為還不能形成有利的支持，對相反行為的懲罰力度不夠。立法問題現在已愈來愈受到各個國家的重視。
綠色製造其次，政府可制定經濟政策，用市場經濟的機制對綠色製造實施導向。例如：制定有效的資源價格政策，利用經濟手段對不可再生資源和雖然是可再生資源但開採後會對環境產生影響的資源（如樹木）嚴加控制，使得企業和人們不得不儘可能減少直接使用這類資源，轉而尋求開發替代資源。又如：城市的汽車廢氣污染是一個十分嚴重的問題，政府可以對每輛汽車年檢時，測定廢氣排放水平，收取高額的污染廢氣排放費。這樣，廢氣排放量大的汽車自然沒有銷路，市場機制將迫使汽車製造廠生產綠色汽車。
企業要真正有效地實施綠色製造，必須考慮產品壽命終結後的處理，這就可能導致企業、產品、用戶三者之間的新型集成關係的形成。例如：有人就建議，需要回收處理的主要產品，如汽車、冰櫃、空調、電視機等，用戶只買了其使用權，而企業擁有其所有權，有責任進行產品報廢后的回收處理。
無論是綠色製造涉及的立法和行政規定以及需要制定的經濟政策，還是綠色製造所需要建立的企業、產品、用戶三者之間新型的集成關係，均是十分複雜的問題，其中又包含大量的相關技術問題，均有待於深入研究，以形成綠色製造所需要的社會支撐系統。這些也是綠色製造今後研究內容的重要組成部分。
3、集成化——將更加注重系統技術和集成技術的研究
綠色製造涉及到產品生命周期全過程，涉及到企業生產經營活動的各個方面，因而是一個複雜的系統工程問題。因此要真正有效地實施綠色製造，必須從系統的角度和集成的角度來考慮和研究綠色製造中的有關問題。
當前，綠色製造的集成功能目標體系、產品和工藝設計與材料選擇系統的集成、用戶需求與產品使用的集成、綠色製造的問題領域集成、綠色製造系統中的信息集成、綠色製造的過程集成等集成技術的研究將成為綠色製造的重要研究內容。
綠色製造集成化的另一個方面是綠色製造的實施需要一個集成化的製造系統來進行。為此，文獻提出了綠色集成製造系統的概念，並建立了一種綠色集成製造系統的體系框架：該系統包括管理信息系統、綠色設計系統、製造過程系統、質量保證系統、物能資源系統、環境影響評估系統等6個功能分系統，計算機通訊網路系統和資料庫/知識庫系統等2個支持分系統以及與外部的聯繫。
綠色集成製造技術和綠色集成製造系統將可能成為今後綠色製造研究的熱點。
4、並行化——綠色並行工程將可能成為綠色產品開發的有效模式
綠色設計今後仍將是綠色製造中的關鍵技術。綠色設計今後的一個重要趨勢就是與並行工程的的結合，從而形成一種新的產品設計和開發模式綠色並行工程。
綠色並行工程又稱為綠色並行設計，是現代綠色產品設計和開發的新模式。它是一個系統方法，以集成的、並行的方式設計產品及其生命周期全過程，力求使產品開發人員在設計一開始就考慮到產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢處理的所有因素，包括質量、成本、進度計畫、用戶要求、環境影響、資源消耗狀況等。
綠色製造5、智慧型化——人工智慧和智慧型製造技術將在綠色製造研究中發揮重要作用
綠色並行工程涉及一系列關鍵技術，包括綠色並行工程的協同組織模式、協同支撐平台、綠色設計的資料庫和知識庫、設計過程的評價技術和方法、綠色並行設計的決策支持系統等。許多技術有待於今後的深入研究。
綠色製造的決策目標體系是現有製造系統TQCS（即產品上市時間T、產品質量Q、產品成本C和為用戶提供的服務S ）目標體系與環境影響E和資源消耗R的集成，即形成了 TQCSRE的決策目標體系。要最佳化這些目標，是一個難於用一般數學方法處理的十分複雜的多目標最佳化問題，需要用人工智慧方法來支撐處理。另外，在綠色產品評估指標體系及評估專家系統，均需要人工智慧和智慧型製造技術。
基於知識系統、模糊系統和神經網路等的人工智慧技術將在綠色製造研究開發中起到重要作用。如：在製造過程中套用專家系統識別和量化產品設計、材料消耗和廢棄物產生之間的關係；套用這些關係來比較產品的設計和製造對環境的影響；使用基於知識的原則來選擇實用的材料等。
6、產業化——綠色製造的實施將導致一批新興產業的形成
綠色製造將導致一批新興產業的形成。除了目前大家已注意到的廢棄物回收處理裝備製造業和廢棄物回收處理的服務產業外，另有兩大類產業值得特別注意：
（1）綠色產品製造業
製造業不斷研究、設計和開發各種綠色產品以取代傳統的資源消耗和環境影響較大的產品，將使這方面的產業持續興旺發展。
（2）實施綠色製造的軟體產業
企業實施綠色製造，需要大量實施工具和軟體產品，如綠色設計的支撐軟體（計算機輔助綠色產品設計系統、綠色工藝規劃系統、綠色製造的決策系統、產品生命周期評估系統、ISO14000國際認證的支撐系統等），將會推動一類新興軟體產業的形成。
國外現狀
綠色製造國外不少國家的政府部門已推出了以保護環境為主題的“綠色計畫”。1991年日本推出了“綠色行業計畫”，加拿大政府已開始實施環境保護“綠色計畫”。美國、英國、德國也推出類似計畫。目前，在一些已開發國家，除政府採取一系列環境保護措施外，廣大消費者已熱衷於購買環境無害產品的綠色消費的新動向，促進了綠色製造的發展。產品的綠色標誌制度相繼建立，凡產品標有“綠色標誌”圖形的，表明該產品從生產到使用以及回收的整個過程都符合環境保護的要求，對生態環境無害或危害極少，並利於資源的再生和回收，這為企業打開銷路、參與國際市場競爭提供了條件。如德國水溶油漆自1981年開始被授於環境標誌（綠色標誌）以來，其貿易額已增加20%。德國目前已有60種類型3500個產品授予環境標誌，法國、瑞士、芬蘭和澳大利亞等國於1991年對產品實施環境標誌，日本於1992年對產品實施環境標誌，新加坡和馬來西亞也在1992年開始實施環境標誌。目前已有20多個國家對產品實施環境標誌，從而促進了這些國家“綠色產品”的發展，在國際市場競爭中取得更多的地位和份額。
國際經濟專家分析認為，目前“綠色產品”比例大約為5－10%，再過10年，所有產品都將進入綠色設計家族，可回收、易拆卸，部件或整機可翻新和循環利用。也就是說，在未來10年內綠色產品有可能成為世界商品市場的主導產品。
國內研究基礎
國內一些高等院校和研究院所在國家科委、國家自然科學基金會和有關部門的支持下對綠色製造技術進行了廣泛的研究探索。
機械科學研究院已完成了國家科委“九五”攻關項目－－清潔生產技術選擇與資料庫的建立、機械工業基金項目－－綠色設計技術發展趨勢及對策研究。圍繞機械工業中九個行業對綠色技術需求和綠色設計技術自身發展趨勢進行了調研，在國內首次提出適合機械工業的綠色設計技術發展體系，同時還進行了車輛的拆卸和回收技術的研究。目前正在開展國家自然科學基金項目“環境綠色技術評價體系的研究”。以環境保護綠色技術評價體系為研究載體，將ETV評價技術導入機械製造業的綠色設計、綠色製造，建立製造業的綠色概念、描述方法和ETV評價體系。
清華大學為創建綠色大學，已將綠色工程技術列為優先發展和支持項目，在美國“China Bridge”基金和國家自然科學基金會的支持下，已與美國“Texas Tech University”先進制造實驗室建立了關於綠色設計技術研究的國際合作關係，對全生命周期建模等綠色設計理論和方法進行系統研究，取得一定進展。
上海交通大學針對汽車開展可回收性綠色設計技術的研究，與Ford公司合作，研究中國轎車的回收工程問題；與內貿部中國物資再生利用華東分公司合作，撰寫了“探討中國汽車銷售、維修、二手車交易及回收利用一條龍管理模式的可行性報告”；與法國柏林工業大學IWF研究所建立了合作關係，在廢棄工業品回收方面展開了研究工作。
合肥工業大學開展了機械產品可回收設計理論和關鍵技術及回收指標評價體系的研究。
重慶大學承擔了國家自然科學基金和國家863/CIMS主題資助的關於綠色製造技術的研究項目，主要研究可持續發展CIMS（S－CIMS）的體系結構研究、清潔化生產系統和體系結構及實施策略、清潔化生產管理信息系統等。
華中理工大學、浙江大學、北京航空航天大學等高院校也開展了綠色製造技術研究。
國內已形成了一支從事綠色製造技術研究的專業隊伍，為我國發展綠色製造技術奠定了基礎。
相關技術
綠色設計納米技術
所謂納米技術是一種微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。當物質被“粉碎”到納米級細小並製成的“納米材料”，不僅光、電、熱、磁性發生變化，而且具有輻射、吸收、吸附等許多新特性，可徹底改變目前的產業結構。由於納米技術導致產品微型化，使所需資源減少，不僅可達到“低消耗、高效益”的可持續發展目的，而且其成本極為低廉，其互相撞擊、摩擦產生的交變機械作用力將為大減小，噪聲污染會得到有效控制。運用納米技術開發的潤滑劑，既能在物體表面形成半永久性的固態膜，產生極好的潤滑作用，得以大大降低機器設備運轉時噪聲，又能延長它的使用壽命。納米材料塗層能大大提高遮擋電磁波和紫外線的性能。
乾式加工
目前乾式加工的主要套用領域是機械加工行業，如切削、磨削等。乾式加工顧名思義就是加工過程中不採用任何冷卻液的加工方式。乾式加工簡化了工藝、減少成本並消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。目前，國外已有嚴格的法規限制某些切削液的使用，在美國、德國等工業已開發國家均大力倡導採用乾式切削工藝。目前採用乾式切削加工鑄鐵材料已無問題，採用陶瓷和CBN刀具，在高速和大進給量加工時，使熱量很快聚集到刀具前端，使其呈紅熱狀態，當工件被加熱到一定溫度時，其屈服強度減小，可獲得較高的金屬切除率。尋求最合適的乾式切削刀具、工件和工具機及其參數的最佳配合方式是目前的重點方向。
綠色製造技術熱加工工藝模擬技術
熱加工工藝模擬及最佳化設計技術是套用模擬仿真、試驗測試等手段，在擬實的環境下模擬材料加工工藝過程，顯示材料在加工過程中形狀、尺寸、內部組織及缺陷的演變情況，預測其組織性能質量，達到最佳化工藝設計目的的一門嶄新技術。採用工藝模擬技術將數值模擬、物理模擬和專家系統相結合，可以確定最佳工藝參數、最佳化工藝方案，預測加工過程中可能產生的缺陷和防止措施，從而能有效控制和保證加工工件的質量。
基於網路的敏捷製造
敏捷製造，簡稱AM，就是靈活、快捷的生產製造。它是將柔性生產技術、高技能勞動力與靈活的管理集成為一體，對迅速變化的(和不可預測的)市場需求和時機能夠作出快速回響的生產管理體系。它的特點是：把企業與客戶、供應商有機地聯繫成一個整體、提高產品研發速度，降低開發成本，延長產品壽命周期、打破成本與批量的直接關係形式，快速交結，最大限度地調動發揮人的積極性和創造性、虛擬製造技術和網路技術相結合，做到分散網路化製造。
近淨成形技術和近無缺陷成形技術
近淨成形技術是指零件成形後，僅需少量加工或不再加工，就可用作機械構件的成形技術。近淨成形製造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等，目前它正從接近零件形狀向直接製成工件，即精密成形或淨成形方向發展。這些工件有些可以直接或者稍加處理即可用於組成產品，這樣就可以大大減少原材料和能源的消耗。近淨成形通常與近無缺陷成形技術組合用於大批量生產。
新型製造技術的不斷湧現
現在對製造技術本身來說，各學科、專業之間的界限已經不再那么明顯，從產品的設計開始，直到產品的加工工藝、加工過程、質量檢測、最後裝配和包裝，這些中間環節之間的界限已逐步走向淡化消失，逐漸趨向一體化，如現在CAD、CAPP、CAM的出現就使設計和製造成為一體。現在推出一種新型技術--快速原型零件製造技術（RPM），RPM技術是由 CAD模型直接驅動的快速製造任意複雜形狀的3維實體的技術，是機械工程、CAD、NC、雷射、材料等多學科相互滲透與交叉的產物，其設計突破了傳統加工技術，採用材料“去除”的原則，而採用“添加、累積”的原理，是製造技術的一次新的變革。代表性技術有分層實體製造、熔化沉積製造等。
存在問題
綠色製造存在問題舊工具機的更新與改造
舊工具機處理方面尤為突出問題是廢舊或閒置設備回收和再利用率較差，許多工廠廠房內常見有滿身銹跡廢棄的舊設備，數控工具機、加工中心、FMS、CIMS甚至網路加工等先進制造系統和大批的20世紀五六十年代的舊工具機並存，改造和利用好這些舊設備是我們面臨的課題；
材料與能源的浪費
機械製造業中能源和原材料的浪費現象較為明顯，滿地的切屑、小零件與油污，中國在由原料到產品所消耗的能源和原材料比美國和日本等先進國家高出數十倍之多；
環境保護意識淡薄
一些中小企業對環境的污染還比較嚴重；
產品的回收利用率低
長期以來我們沿襲的生產模式是：生產!流通!消費!廢棄的開式循環，綠色製造提倡閉式循環的生產模式，即在原來的生產模式中增加一個“回收”環節，廠家在產品的設計和製造過程中要充分考慮回收問題。
圖書信息
書 名: 綠色製造
作者：美國卓越製造協會，趙道致，紀方譯
出版社：人民郵電出版社
出版時間： 2010-1-1
ISBN: 9787115219404
開本： 16開
定價: 35.00元
內容簡介
綠色製造是企業實施可持續發展戰略的一種生產方式。本書選自美國卓越製造協會(AME)《Target》雜誌上有關環境和能源問題的文章和美國環保局(EPA)典型的案例研究，介紹了在生產過程中如何利用精益思想減少浪費、有效利用能源，如何在環境、健康與安全三方面實現協調平衡，以實現可持續發展並展示了現代製造業的前景。
本書的讀者對象是製造企業的管理人員、精益製造諮詢機構的諮詢人員，以及與可持續發展與循環經濟相關的決策人員。
圖書目錄
第1部分改善流程
第1章“生命”是我們的終極客戶：從精益到可持續發展
第2章精益製造與環境
第3章可持續發展
第4章逆向物流提供綠色效益
第2部分明智地使用能源
第5章更好的能源管理：當前的收穫與長期效益
第6章製造業中能源的前景（之一）
第7章製造業中能源的前景（之二）
第3部分美國環保局的案例研究
第8章M公司的案例研究
第9章百特醫療保健公司的案例研究
第10章通用汽車公司的案例研究
