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绿色制造助推绿色发展
来源:学习时报    作者:单忠德    2015-11-30 12:57:34

  编者按:党的十八届五中全会强调要推动经济社会持续健康发展,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。中国是制造业大国,70%污染物来自于制造业,要实现绿色发展,必须走绿色制造之路。但目前我国的绿色制造技术创新及生产应用、绿色制造标准及规范制定等都亟待提升,本文对相关问题做深入解读并提出对策建议。

  绿色制造是一种综合考虑面向材料、设计、生产制造、运行维护、循环再利用等产品全生命周期过程资源效率与环境影响的现代产品开发和制造模式。发展绿色经济、推进制造业可持续发展、重塑制造业竞争新优势、抢占未来经济竞争制高点成为发达国家的重要战略;同时,设立绿色贸易壁垒成为一些发达国家取得竞争优势的新措施。绿色发展、可持续发展日益成为全球共识。

  绿色制造是建设制造强国的战略任务与重要标志

  绿色制造技术代表未来制造技术的发展方向。绿色制造技术的内涵是在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响、产品质量、资源消耗、生产效率、劳动条件等因素的现代制造模式。通过采用无毒、无害的原材料和辅助材料,清洁的能源以及高效、节能、降耗的先进制造工艺与设备,在整个制造过程中不产生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低,劳动环境宜人,大幅度降低劳动强度。绿色制造技术水平直接体现制造业的可持续发展能力,研究开发绿色制造技术成为世界工业发达国家强化制造技术创新的重要内容。美国将其列为《先进制造伙伴计划2.0》中11项振兴制造业的关键技术之一,德国将“资源效率(含环境影响)”列为“工业4.0”的八大关键领域之一。英国《未来制造》中提出实施绿色制造提高现有产品的生态性能,重建完整的可持续工业体系,实现节材75%,温室气体排放减少80%的目标。

  转变经济发展方式、促进产业转型升级需要绿色制造。欧美发达国家积极研发绿色制造新技术,关注绿色制造发展模式,关注绿色产品开发,推进产业结构与生产制造模式变革。在绿色制造技术创新中,为了进一步提高数字化工厂中水、能源和材料的利用率,2012年美国提出了到2020年原材料消耗量减少15%、加工废屑减少90%、能耗减少75%的目标。德国启动“Blue Competence”高能效机电产品倡议,如要求机床减重50%以上、能耗减少30%~40%、报废后机床100%可回收等。其他措施如基于产业共生和闭环循环的工业生态模式,通过融合新能源和能量回收技术实现能源自主独立的生态工厂等绿色制造新技术、新模式,发展短流程、清洁化制造技术,推进制造过程节能减排等。

  绿色制造是世界各国制造业未来发展的重要主题和技术创新领域。美国提出“无废弃物加工”的新一代制造技术,即加工过程中不产生废弃物,或产生的废弃物能被整个制造过程中作为原料而利用,并在下一个流程中不再产生废弃物。德国“工业4.0”的实质和特点是提高资源生产效率、减少污染排放、柔性个性化生产。世界机械工程技术未来发展主题是开发绿色化新技术,以应对能源、环境、食品、住房、水资源、交通、安全和健康等挑战,创造全球性的可持续发展工程解决方案,满足全人类基本需要。

  我国发展绿色制造存在的主要问题

  与欧美发达国家绿色制造技术水平相比,我国绿色制造技术创新及生产应用存在较大差距。我国制造业规模自2009年以来位居世界前列,但是绿色化制造技术水平低,制造方式粗放,是大而不强的全球制造大国。中国单位能耗仍是世界平均水平的1.8倍,远远高于美国、欧盟及日本。以铸锻焊等热加工行业为例:我国铸件尺寸精度低于国际标准1~2个等级,废品率高出5%~10%,加工余量高出1~3个等级;每吨铸铁件能耗为0.55~0.7吨标准煤,国外为0.3~0.4吨标准煤;每吨锻件平均能耗约1.4吨标煤,日本仅0.515吨标煤;每吨工件热处理平均能耗约660千瓦时,发达国家平均在450千瓦时以下。资源、能源、环境、市场的约束不断加剧,长期依赖的低成本优势逐步削弱。与发达国家相比,还存在绿色化发展的核心技术和关键装备受制于人、资源利用率偏低、产业结构不尽合理等诸多问题,甚至发达国家设置绿色化水平指标已成为新贸易壁垒。

  在生产过程中,我国企业目前更多关注效益和产值,对资源能源消耗相对关注少,更缺乏明确的资源能源消耗考核目标,缺乏绿色制造标准及规范。目前,我国经济发展进入新常态,资源和环境约束不断强化,更需要关注并推进绿色制造。近年来,我国成立了国家绿色制造标准化委员会,制定并实施一批绿色制造相关标准,但相对量大面广的制造业,需要制定修订更多的绿色制造标准。目前国际上已形成了相对完善的绿色制造相关标准体系,如产品生命周期评价标准、能源管理体系标准、机床能效与生态设计标准、有毒有害物质限用指令等。同时提出了明确的能源效率计划目标,如德国在实施的资源效率生产计划中明确:到2020年,能源效率比1990年提高一倍,原材料效率比1994年提高一倍。

  我国绿色制造发展起步晚,企业绿色化发展水平低,缺乏绿色装备、绿色生态车间、绿色生态工厂和绿色生态产业园。国际上,欧盟提出绿色生态工厂,关注产品全生命周期工程及其系统仿真、生产装备新型控制系统、绿色制造工艺及装备、物料资源优化利用生产模式、无害化替代材料制造工艺、工厂生态效率规划及能量管理系统等,以实现技术、经济、环境协调发展。我国绿色制造前景广阔,积极推进绿色制造技术及装备创新发展、建设绿色工厂和绿色产业园正当其时。

  发展绿色制造大有可为

  针对流程工业和离散工业绿色制造迫切需求,扎实推进并组织实施好国家绿色制造工程。在绿色制造工程实施中,推进传统制造业绿色化改造,实现生产过程清洁化、能源利用高效低碳化、水资源高效利用等;推进资源循环利用绿色发展,提高大宗工业固废资源综合利用水平,发展再生资源产业及绿色产业生态链接等;推进绿色制造技术创新及产业化,创新研究开发节材、节能、环保、资源综合利用等降低资源消耗、减少污染排放的生产制造新工艺、新技术和新装备;构建绿色制造体系及基础能力,建立起绿色设计、绿色制造以及绿色工厂、园区等绿色制造标准、评价体系。创新开发出一大批绿色制造共性关键技术及装备,扎实推进重点领域绿色制造的集成创新与示范应用,提高我国制造业绿色化制造能力和核心竞争力。

  搭建绿色制造技术创新服务平台,建设国家绿色制造技术及装备制造业创新中心。近年来美国、欧盟等国家和地区积极推进绿色制造技术及装备创新研发、应用推广示范,提升制造业可持续发展能力。针对我国钢铁、有色等流程工业以及铸造、锻压、热处理等机械、汽车等离散工业绿色化技术发展急需,通过国家多部门和行业联合行动,加强绿色制造技术自主创新和集成创新,注重全工艺链、全产业链的系统性成套技术的研发和示范应用。增设绿色制造交叉学科,重视从事绿色制造技术人才培养培训,协同创新研究开发出传统制造业绿色化提升技术及装备、绿色制造新方法、新工艺和新装备,加快研究建立绿色制造标准体系和绿色制造评价机制,提供绿色制造系列化整体解决方案,推动建立绿色低碳循环发展产业体系。淘汰、关闭一批浪费资源、污染环境和不具备绿色、环保生产条件的企业,培育一批具有国际竞争力的绿色制造企业,缩小绿色制造技术水平差距,形成比较优势,产业核心竞争力大幅提升。通过建立多个绿色制造技术创新服务平台和创新中心,以行业级、区域级、国家级创新平台为依托,创新体制机制,统领、整合企业、高校以及科研院所的创新及服务资源并形成合力,有效提升绿色制造技术及装备研发水平、绿色制造技术及标准评价服务水平、绿色制造技术成果转化及应用推广能力,服务并支撑中国制造业绿色发展。

  强化绿色发展发展理念,积极推进国际交流与合作。理念是行动的先导,牢固树立并切实贯彻绿色发展理念,推动形成节约化、绿色化发展的社会风尚。加强和完善绿色制造相关法律法规及制度建设,通过建立奖惩机制,提高企业绿色发展责任意识。充分发挥绿色制造有关行业学会、协会及联盟等中介机构作用,加强绿色制造科技成果征集、宣传及推广,大力传播绿色发展理念,提升绿色发展自觉意识与行动。美国等工业发达国家在走向工业化社会发展过程中,由于其发展能力和水平的提升,从上世纪80年代就注重发展和自然环境的协调,提出并丰富了可持续发展理论、绿色制造技术,绿色制造、可持续发展已经形成全球共识。积极推进国际交流合作,举办绿色制造国际交流活动及会议,积极引进先进绿色制造发展理念、技术及绿色发展经验,开展绿色制造技术及装备联合开发及成果产业化,推进制造业可持续发展。

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