绿色制造课程学习.pptx

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1、绿色绿色(l s)制造制造第一页，共68页。目录(ml)绿色制造绿色制造(zhzo)产生的背景产生的背景绿色绿色(l s)制造的主要内容制造的主要内容 123 汽车行业的绿色制造汽车行业的绿色制造 4绿色制造的概念绿色制造的概念前景与展望前景与展望5第1页/共68页第二页，共68页。制造(zhzo)业是将可用资源通过制造(zhzo)过程提供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的转化产业。环境、资源、人口是当今人类社会面环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题临的三大主要问题(wnt)。如何最有效。如何最有效地利用资源和最低限度地污染环境，是当地利用资源和最低限度地污染环境，是当前制造科

2、学面临的重大问题前制造科学面临的重大问题(wnt)。1.1.绿色绿色(l s)(l s)制造产生的背景制造产生的背景第2页/共68页第三页，共68页。制造业一方面是制造人类财富的支柱产业，另一方面又产生大量废弃物，对环境造成污染，它是当前环境污染的主要源头。为了寻求从根本上解决制造业的上述一系列问题，绿色制造的概念应运而生(yng yn r shng)，并成为当前的研究热点之一。第3页/共68页第四页，共68页。制造(zhzo)对环境的影响制造制造制造制造(zhzo)(zhzo)过程过程过程过程废弃物废弃物废弃物废弃物产品产品产品产品（使用（使用（使用（使用(shyng)(shyng)和和和和

3、处理）处理）处理）处理）制造资源制造资源制造资源制造资源（原材料、（原材料、（原材料、（原材料、能源等）能源等）能源等）能源等）环境污染环境污染环境污染环境污染第4页/共68页第五页，共68页。废水废水(fishu)(fishu)废气废气 固体废弃物固体废弃物 制造业对环境污染制造业对环境污染(hunjng wrn)(hunjng wrn)的形的形式式第5页/共68页第六页，共68页。水污染生活废水排放生活废水排放(pi fn)(pi fn)量量194.0194.0亿吨，工业废水排放亿吨，工业废水排放(pi fn)(pi fn)量量200.4200.4亿吨；亿吨；2005 2005年全国废水排

4、放年全国废水排放(pi(pi fn)fn)总量为总量为394.4394.4亿吨，其中生活污水废水中亿吨，其中生活污水废水中CODCOD排放排放(pi fn)(pi fn)总量总量15031503万吨，其中生活万吨，其中生活CODCOD排放排放(pi(pi fn)fn)量量695695万吨，工业万吨，工业CODCOD排放排放(pi fn)(pi fn)量量808808万吨；万吨；第6页/共68页第七页，共68页。废气(fiq)20052005年，对我国约年，对我国约130130万个工业企业的排污状况的调查表万个工业企业的排污状况的调查表明：在废气中二氧化硫排放明：在废气中二氧化硫排放(pi fn

5、)(pi fn)总量总量20872087万吨，烟万吨，烟尘排放尘排放(pi fn)(pi fn)总量总量13351335万吨，工业粉尘排放万吨，工业粉尘排放(pi(pi fn)fn)量量13441344量万吨。量万吨。第7页/共68页第八页，共68页。固体废物20052005年，我国工业年，我国工业(gngy)(gngy)固体废物产生量固体废物产生量8.08.0亿亿吨，排放量吨，排放量0.7 0.7 亿吨；亿吨；第8页/共68页第九页，共68页。噪声(zoshng)全国90%的城市道路交通噪声处于轻度至中度污染水平，年际间全国平均声级变化(binhu)不大。全国一半以上城市区域环境噪声居于中等

6、污染水平，少数小城市污染严重，重点城市稳中略有好转。第9页/共68页第十页，共68页。温室效应(wn sh xio yn)第10页/共68页第十一页，共68页。据国外媒体报道，最新研究发现，在诡异的冷温辅助下，据国外媒体报道，最新研究发现，在诡异的冷温辅助下，2010年年这个冬天同温层危险的这个冬天同温层危险的“美丽美丽(mil)”云状物剥去了北极大气层中具云状物剥去了北极大气层中具有保护作用的臭氧层。科学家猜测北极第一个臭氧洞或已形成。有保护作用的臭氧层。科学家猜测北极第一个臭氧洞或已形成。臭氧层臭氧层第11页/共68页第十二页，共68页。技术技术(jsh)（Technology）生态生态(

7、shngti)（Ecology）经济经济(jngj)（Economy）平衡点平衡点法律法律法规法规绿色制造是可持续发展的有效途径第12页/共68页第十三页，共68页。从经济学的角度出发，对可持续发展的一般理解为：从经济学的角度出发，对可持续发展的一般理解为：在环境得以在环境得以(dy)(dy)持续发展的制约条件下，使环境持续发展的制约条件下，使环境资源的利用效益达到最大化。资源的利用效益达到最大化。从社会学的角度出发，可持续发展被定义为从社会学的角度出发，可持续发展被定义为“改进改进人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态系人类的生活质量，同时不要超过支持发展的生态系统的承受力。统的承受力。

8、”从生态学的角度出发，可持续发展被定义为从生态学的角度出发，可持续发展被定义为“寻找寻找一种最佳的生态系统和土地利用的空间构形，以支一种最佳的生态系统和土地利用的空间构形，以支持生态的完整性和人类愿望的实现，使环境的持续持生态的完整性和人类愿望的实现，使环境的持续性达到最大。性达到最大。”可持续可持续(chx)发展的内容（一）发展的内容（一）第13页/共68页第十四页，共68页。从地理学角度出发，所强调的是区域可持续发展，并认为可持续发展的核心是“人与地球”的关系。从工业技术的角度出发，可持续发展就是指借助各种技术手段，在产品寿命循环全过程的各个环节中采取措施，使产品在其生产、使用以及回收处理

9、中节省能源和资源(zyun)，减少或消除环境污染，并保护劳动者的健康和安全。可持续可持续(chx)(chx)发展的内容（二）发展的内容（二）返回(fnhu)第14页/共68页第十五页，共68页。2.2.绿色绿色(l s)(l s)制造的概念制造的概念 绿色制造是近绿色制造是近 年来提出年来提出(t ch)(t ch)的一个新概念，是一种现代制造业的可持续发展模式。的一个新概念，是一种现代制造业的可持续发展模式。绿色制造，又称环境意识制造、面向环境的制造。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装(bozhung)、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期

10、中，对环境的影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造定义绿色制造定义第15页/共68页第十六页，共68页。绿色制造涉及产品全生命周期。产品全生命绿色制造涉及产品全生命周期。产品全生命周期包括了从原材料制备到产品报废后的回收处周期包括了从原材料制备到产品报废后的回收处理及再利用的全过程。理及再利用的全过程。(原材料获取原材料获取(huq)(huq)、生产、运输、销售、使用维护、再使用、再循环生产、运输、销售、使用维护、再使用、再循环和处置和处置)第16页/共68页第十七页，共68页。绿色制造主要涉

11、及两个问题:环境影响问题和资源(zyun)优化问题。绿色制造不仅涉及制造科学问题，还涉及环境科学和管理科学领域的问题。绿色制造必须与市场需求、经济发展相适应。随着相关科学技术的发展，绿色制造的目标、内容会产生相应的变化和提高，也会不断地走向完善。返回(fnhu)第17页/共68页第十八页，共68页。3.3.绿色制造绿色制造(zhzo)(zhzo)的主要内容的主要内容绿色绿色(l s)生产生产绿色绿色(l s)(l s)使用使用绿绿 色色 制制 造造绿色回收绿色回收和处理和处理绿色绿色设计设计绿色绿色产品产品绿色绿色包装包装第18页/共68页第十九页，共68页。3.13.1绿色绿色(l s)(l

12、 s)产品产品绿色产品绿色产品(Green Product)(Green Product)是指在产品整个生命周期过程中，对人类及生是指在产品整个生命周期过程中，对人类及生态环境无危害或危害少、资源利用率高、能源消耗低的产品。态环境无危害或危害少、资源利用率高、能源消耗低的产品。绿色产品是绿色设计和绿色制造技术创新的最高级别和最终体现，较好绿色产品是绿色设计和绿色制造技术创新的最高级别和最终体现，较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益协调与优化。地实现了经济效益、社会效益和环境效益协调与优化。普通普通(ptng)(ptng)产品生命周期：从摇篮到坟墓（产品生命周期：从摇篮到坟墓（cradle-

13、cradle-toto-grave-grave）。）。绿色产品生命周期：从摇篮到再生（绿色产品生命周期：从摇篮到再生（cradle-cradle-toto-reincarnation-reincarnation）。）。第19页/共68页第二十页，共68页。绿色绿色(l s)(l s)产品特点产品特点 优良的环境友好性。产品从生产优良的环境友好性。产品从生产(shngchn)(shngchn)到使用乃至废弃、回收、处理到使用乃至废弃、回收、处理处置的各个环节都对环境无害或危害甚小。处置的各个环节都对环境无害或危害甚小。最大限度地利用材料资源。绿色产品应尽量减少材料使用量，减少使用材最大限度地利用

14、材料资源。绿色产品应尽量减少材料使用量，减少使用材料的种类，特别是稀有昂贵材料及有毒、有害材料。料的种类，特别是稀有昂贵材料及有毒、有害材料。最大限度地节约能源。绿色产品在其生命周期的各个环节所消耗的能源应最大限度地节约能源。绿色产品在其生命周期的各个环节所消耗的能源应最少。资源及能源的节约利用本身也是很好的环境保护手段。最少。资源及能源的节约利用本身也是很好的环境保护手段。绿色产品具有时间和空间上的相对性，即随着技术的进步和对环保要求的提绿色产品具有时间和空间上的相对性，即随着技术的进步和对环保要求的提高，产品的绿色含义将会深化和扩展；国别不同或地域不同，对绿色产品的高，产品的绿色含义将会深

15、化和扩展；国别不同或地域不同，对绿色产品的要求也不一致。要求也不一致。第20页/共68页第二十一页，共68页。绿色产品的类型 可回收利用型，例如，可复用的运输周转箱（袋）、用再 生塑料和废橡胶生产的产品等。低毒低害型，例如非石棉闸衬、低污染油漆和涂料、粉末涂料、无汞电他、无铅汽油、无磷洗衣粉等等。低排放型，例如低排放燃气焚烧炉、低污染节约型燃气炉等。低噪声型，例如低噪声建筑机械、低噪声混合粉碎机等。节水型，例如节水型清洗槽、节水型清洗机等等。节能型，例如燃气多段锅炉和循环水锅炉、高隔热型玻璃(b l)等等。可生物降解型，包括以土壤营养物和调节剂合成的混合肥料、易生物降解的润滑油和润滑脂、可降解

16、塑料制品等等。第21页/共68页第二十二页，共68页。绿色绿色(l s)(l s)标志标志绿色标志绿色标志(Green label),(Green label),亦称绿色产品标志、环境标志，指贴在或印刷亦称绿色产品标志、环境标志，指贴在或印刷(ynshu)(ynshu)在在产品或产品的包装上的图形，以表明该产品的原材料获取与加工、产品生产制造、产品或产品的包装上的图形，以表明该产品的原材料获取与加工、产品生产制造、使用及处理过程等皆符合环境保护要求，即资源利用率高，不危害人体健康，对使用及处理过程等皆符合环境保护要求，即资源利用率高，不危害人体健康，对环境影响极小。环境影响极小。绿色标志认证制

17、度是指政府部门或专门的第三方认证机构依据一定环境标准向有绿色标志认证制度是指政府部门或专门的第三方认证机构依据一定环境标准向有关厂商及产品颁发绿色标志，证明其产品符合环境标准。关厂商及产品颁发绿色标志，证明其产品符合环境标准。狭义上理解，只有授予绿色标志的产品才算是正式的绿色产品。狭义上理解，只有授予绿色标志的产品才算是正式的绿色产品。第22页/共68页第二十三页，共68页。绿色标志具有如下绿色标志具有如下(rxi)(rxi)特点：特点：FF证明性：向消费者证明该产品或服务不仅质量符合标准，而且对生态系统及人类健康无危害(wihi)或危害(wihi)极小。FF权威性：由政府管理部门或民间团体制

18、定，并且得到政府的承认和保护。FF专证性：一种产品获得绿色标志认证后，并不意味着该厂商生产的其他产品也符合该种绿色标志认证。FF时限性：各国的环境标志一般规定35年内有效。第23页/共68页第二十四页，共68页。3.23.2绿色绿色(l s)(l s)设计设计 绿色设计的基本思想就是要在设计阶段就将环境因素和绿色设计的基本思想就是要在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能(xngnng)(xngnng)作为产品的作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响达到最小。设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响达到最小。很少考

19、虑很少考虑(kol)资源资源再生和对环境影响再生和对环境影响很少考虑产品制造和很少考虑产品制造和使用过程中回收使用过程中回收顾客需求顾客需求考虑降低能耗重复利考虑降低能耗重复利用环境保护用环境保护可拆卸、易回收、产生毒可拆卸、易回收、产生毒副产品少副产品少满足用户和可持续发满足用户和可持续发展的要求展的要求用户对功能性能质量用户对功能性能质量成本的要求成本的要求综合考虑环保要综合考虑环保要求和用户需求求和用户需求设计依据设计依据设计人员设计人员工艺方面工艺方面设计目的设计目的绿色产品绿色产品普通产品普通产品第24页/共68页第二十五页，共68页。绿色绿色(l s)(l s)设计的体系结构设计的

20、体系结构综合综合综合综合(zngh)(zngh)评价数据库和评价数据库和评价数据库和评价数据库和知识库知识库知识库知识库绿色绿色(l s)产品设计产品设计产品方案设计产品方案设计产品结构设计产品结构设计材料选择材料选择产品环境性能设计产品环境性能设计产品资源性能设计产品资源性能设计生产过程生产过程使用过程使用过程回收处理过程回收处理过程绿色程度综合评价绿色程度综合评价设计修改建议设计修改建议输出设计结果或表单输出设计结果或表单Green？YN第25页/共68页第二十六页，共68页。v绿色设计是指在产品设计过程中，将产品全生命周期内绿色设计是指在产品设计过程中，将产品全生命周期内的环境属性的环境

21、属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等用性等)作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。具体而言，在证产品应有的功能、使用寿命、质量等。具体而言，在设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生(chnshng)毒副作用，最终的产品易于拆卸和回收，回毒副作用，最终的产品易于拆卸和回收，回收的材料可用于再生产。收的材料可用于再生产

22、。第26页/共68页第二十七页，共68页。v提倡为解决废品而设计提倡为解决废品而设计(DesignforDisposal)。绿。绿色设计可从源头上减少废弃物的产生。色设计可从源头上减少废弃物的产生。v在许多国家，产品报废时的处理责任也已经交给了制造在许多国家，产品报废时的处理责任也已经交给了制造商商v绿色设计拓展了产品生命周期。传统产品生命周期包绿色设计拓展了产品生命周期。传统产品生命周期包括从括从“产品制造到投入使用产品制造到投入使用”的各个阶段，而绿色设计的各个阶段，而绿色设计则将其延伸到了则将其延伸到了“产品使用结束后的回收重用及处理处产品使用结束后的回收重用及处理处置置”。v绿色设计是

23、并行闭环设计。传统设计是串行开环设计绿色设计是并行闭环设计。传统设计是串行开环设计过程，而绿色设计要求产品生命周期的各个阶段必须被过程，而绿色设计要求产品生命周期的各个阶段必须被并行考虑，并建立有效的反馈机制，即实现各个阶段的并行考虑，并建立有效的反馈机制，即实现各个阶段的闭路闭路(bl)循环。循环。第27页/共68页第二十八页，共68页。v绿色设计原则绿色设计原则v技术先进性原则：技术先进性原则：技术先进性是绿色设计的前提，技术先进性是绿色设计的前提，强调在产品生命周期中采用先进的技术，从技术上保强调在产品生命周期中采用先进的技术，从技术上保证安全、可靠、经济地实现产品的各项功能和性能，证安

24、全、可靠、经济地实现产品的各项功能和性能，具有很好的环境协调性。具有很好的环境协调性。v技术创新性原则技术创新性原则：技术创新是绿色设计的灵魂，设：技术创新是绿色设计的灵魂，设计者要善于思考，敢于想象，大胆创新。计者要善于思考，敢于想象，大胆创新。v功能先进实用原则：功能实用性意味着产品的功能功能先进实用原则：功能实用性意味着产品的功能能够满足用户要求，并且性能可靠、简单易用，同时能够满足用户要求，并且性能可靠、简单易用，同时它排斥了冗余功能的存在它排斥了冗余功能的存在(cnzi)。v环境协调性原则：在产品生命周期的各个阶段中应环境协调性原则：在产品生命周期的各个阶段中应用各种先进的绿色技术和

25、措施使所设计的产品具有节用各种先进的绿色技术和措施使所设计的产品具有节能降耗、保护环境和人体健康等特性。能降耗、保护环境和人体健康等特性。第28页/共68页第二十九页，共68页。资源最佳利用原则：资源最佳利用原则：尽可能保证资源在产品的整个生命周期中得到尽可能保证资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用，对于因技术限制而不能回收再生重用的废弃物应最大限度的利用，对于因技术限制而不能回收再生重用的废弃物应能够自然降解，或便于安全的最终处理，以免增加环境的负担。能够自然降解，或便于安全的最终处理，以免增加环境的负担。能量最佳利用原则：能量最佳利用原则：应尽可能选用可再生能源，优化能源结构，力应

26、尽可能选用可再生能源，优化能源结构，力求求(lqi)(lqi)使产品全生命周期中的能量消耗最少，以减少能源的浪费。使产品全生命周期中的能量消耗最少，以减少能源的浪费。污染极小化原则：污染极小化原则：产品在其全生命周期中产生的环境污染为零是绿产品在其全生命周期中产生的环境污染为零是绿色设计的理想目标。色设计的理想目标。第29页/共68页第三十页，共68页。安全宜人性原则：安全宜人性原则：绿确保产品生产者和使用者的安全，符合人机工程绿确保产品生产者和使用者的安全，符合人机工程学、美学等有关原理，安全可靠、操作性好、舒适宜人。学、美学等有关原理，安全可靠、操作性好、舒适宜人。综合效益最佳原则综合效益

27、最佳原则：不仅要考虑企业自身的经济效益，而且还要从可：不仅要考虑企业自身的经济效益，而且还要从可持续发展观点持续发展观点(gundin)出发，考虑产品全生命周期的环境行为对出发，考虑产品全生命周期的环境行为对生态环境和社会所造成的影响。生态环境和社会所造成的影响。第30页/共68页第三十一页，共68页。产品产品(chnpn)总体绿色设计总体绿色设计1.产品概念创新产品概念创新产品非物质化：通过非物质化产品（如信息）或产品非物质化：通过非物质化产品（如信息）或服务替代有形产品，从而一方面减少制造商对有服务替代有形产品，从而一方面减少制造商对有形产品的生产和使用，同时减少消费者对有形产形产品的生产

28、和使用，同时减少消费者对有形产品的依赖。低物质化主要包括：产品体积小型化、品的依赖。低物质化主要包括：产品体积小型化、产品重量最轻化、非物质产品替代物质产品减少产品重量最轻化、非物质产品替代物质产品减少对物质使用、减少基础设施建设。对物质使用、减少基础设施建设。电子邮件，网上办公电子邮件，网上办公无纸报纸无纸报纸(bozh)产品共享：汽车共享、复印机、洗衣机共享；产品共享：汽车共享、复印机、洗衣机共享；第31页/共68页第三十二页，共68页。服务替代产品：大多数情况下人们并不需要物理的产服务替代产品：大多数情况下人们并不需要物理的产品，而是需要产品所提供的功能（服务）。消费者依品，而是需要产品

29、所提供的功能（服务）。消费者依据所接受的单位服务进行支付。据所接受的单位服务进行支付。专门提供清洁服务的保洁公司专门提供清洁服务的保洁公司整合整合(zhn h)(zhn h)产品功能：将几种功能或产品组合设产品功能：将几种功能或产品组合设计成一种产品，则可节约大量的原材料和空间。计成一种产品，则可节约大量的原材料和空间。笔记本电脑将键盘、显示器等合为一体笔记本电脑将键盘、显示器等合为一体集打印机、传真机、扫描仪、复印机于一体的多功能复集打印机、传真机、扫描仪、复印机于一体的多功能复合机。合机。第32页/共68页第三十三页，共68页。增加产品的可靠性和耐用性，易于维护和维修。增加产品的可靠性和耐

30、用性，易于维护和维修。维护和维修包括用户和制造商两个方面。维护和维修包括用户和制造商两个方面。具体的设计要点：应清楚标明产品如何打开具体的设计要点：应清楚标明产品如何打开(dki)以以进行维护或维修；标明产品的某一零件应以某种特殊进行维护或维修；标明产品的某一零件应以某种特殊的方式进行清洁或维护；标明产品中需要定期检查的的方式进行清洁或维护；标明产品中需要定期检查的部件；需要定期更换的部件应易于更换。部件；需要定期更换的部件应易于更换。2.2.产品产品(chnpn)(chnpn)结构优化结构优化第33页/共68页第三十四页，共68页。避免整体报废的模块化设计。对一定范围内的不同功能或避免整体报

31、废的模块化设计。对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品，在进行功能分析相同功能不同性能、不同规格的产品，在进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，满足不同的需求。选择和组合可以构成不同的产品，满足不同的需求。模块化的产品设计具有制造方便、结构紧凑、空间体积小、模块化的产品设计具有制造方便、结构紧凑、空间体积小、使用故障率低的特点使用故障率低的特点(tdin)(tdin)，同时又便于维修和方便，同时又便于维修和方便产品功能与造型的升级换代（只需更换相应的模块），产品功能与造型的升级

32、换代（只需更换相应的模块），例如，机床部件的模块化设计，计算机各功能部件的模例如，机床部件的模块化设计，计算机各功能部件的模块化；可变换彩壳型手机等。块化；可变换彩壳型手机等。第34页/共68页第三十五页，共68页。简约型产品设计：通过对产品体积和重量小、轻、简约型产品设计：通过对产品体积和重量小、轻、薄、短的设计，节约产品材料，同时必然减少相关薄、短的设计，节约产品材料，同时必然减少相关能量及物质的消耗。能量及物质的消耗。“简而美简而美”照相机、摄影机、电视机、计算机等产品，全照相机、摄影机、电视机、计算机等产品，全面趋向小、轻、薄、短的设计风格。如面趋向小、轻、薄、短的设计风格。如CASI

33、OCASIO的的SYSY2020袋装迷你电视机；袋装迷你电视机；zamussizamussi牌滚筒洗衣机利用水流牌滚筒洗衣机利用水流喷射，降低喷射，降低(jingd)(jingd)用水量；用水量；SONYSONY袖珍手提电脑等。袖珍手提电脑等。第35页/共68页第三十六页，共68页。系列化设计。在设计过程中注重产品的多品种及系系列化设计。在设计过程中注重产品的多品种及系列化，以满足不同层次的消费需求，避免大材小用，列化，以满足不同层次的消费需求，避免大材小用，优品劣用。优品劣用。加强产品与用户加强产品与用户(yngh)(yngh)的关系。在实际生活中，的关系。在实际生活中，很多产品，特别是消费

34、产品，通常都不是因为产品很多产品，特别是消费产品，通常都不是因为产品报废而失去价值，而是消费者认为产品过时，失去报废而失去价值，而是消费者认为产品过时，失去了对产品的兴趣而造成产品过早地被废弃，导致资了对产品的兴趣而造成产品过早地被废弃，导致资源浪费。源浪费。第36页/共68页第三十七页，共68页。3.产品生产过程优化产品生产过程优化选择对环境影响小的生产工艺。选择对环境影响小的生产工艺。尽可能减少生产工艺环节。尽可能减少生产工艺环节。减少生产过程能耗减少生产过程能耗(nnho)或采用清洁能源。或采用清洁能源。减少生产废弃物。减少生产废弃物。减少生产过程中的消耗品使用或采用清洁消耗品。减少生产

35、过程中的消耗品使用或采用清洁消耗品。第37页/共68页第三十八页，共68页。4.优化产品销售网络优化产品销售网络减少包装品用量、重复利用包装品并采用绿色包装：减少包装品用量、重复利用包装品并采用绿色包装：包装的精简化可节约原料，减少运输过程的能耗以及包装的精简化可节约原料，减少运输过程的能耗以及相应的废物排放。相应的废物排放。减少产品运输过程中的能源消耗：考虑的因素：价格、减少产品运输过程中的能源消耗：考虑的因素：价格、体积、可靠性、运输时间、运输距离体积、可靠性、运输时间、运输距离(jl)以及环境以及环境影响等。如果可能的话，还需考虑对运输工具的能源影响等。如果可能的话，还需考虑对运输工具的

36、能源效率的改进。效率的改进。建立完善配送体系：完善产品配送体系有利于减少运建立完善配送体系：完善产品配送体系有利于减少运输量。输量。第38页/共68页第三十九页，共68页。5.减少产品使用阶段的潜在环境影响减少产品使用阶段的潜在环境影响降低产品使用阶段的能耗：选择节能组件，以降低产品的降低产品使用阶段的能耗：选择节能组件，以降低产品的能耗；预制电源关闭模式；加载时钟开关，增加待机状能耗；预制电源关闭模式；加载时钟开关，增加待机状态、关闭开关以及其他减少不必要电耗的装置；如果产态、关闭开关以及其他减少不必要电耗的装置；如果产品涉及长距离运输，应考虑采用品涉及长距离运输，应考虑采用(ciyng)轻

37、质材料；轻质材料；如果产品涉及加热（冷却），应加隔离层；考虑采用如果产品涉及加热（冷却），应加隔离层；考虑采用(ciyng)人力替代电力；采用人力替代电力；采用(ciyng)被动式太阳被动式太阳能加热或可充电池。能加热或可充电池。使用清洁能源：例如清洁能源汽车。使用清洁能源：例如清洁能源汽车。减少辅助品或消耗品的使用：在满足功能的前提下，尽量减少辅助品或消耗品的使用：在满足功能的前提下，尽量减少对消耗品的需求。减少对消耗品的需求。第39页/共68页第四十页，共68页。采用清洁的消耗品或辅助品。采用清洁的消耗品或辅助品。减少消费过程中的废物产生：操作简单易用，指令减少消费过程中的废物产生：操作简

38、单易用，指令明白清晰；预防使用者过量使用消耗品；对可能的明白清晰；预防使用者过量使用消耗品；对可能的辅助品消耗予以辅助品消耗予以(yy)(yy)明确表示；标明产品的状况，明确表示；标明产品的状况，如电源开关或待机。如电源开关或待机。第40页/共68页第四十一页，共68页。6.产品的回收处理产品的回收处理提高产品重复利用率：产品越以完整的状态被重提高产品重复利用率：产品越以完整的状态被重复利用，其价值就越高。经典的产品设计常常对复利用，其价值就越高。经典的产品设计常常对二手二手(rshu)用户具有很强的吸引力。用户具有很强的吸引力。可拆卸性设计和可回收性设计。可拆卸性设计和可回收性设计。产品的再

39、制造：应考虑重新利用产品中有价值的产品的再制造：应考虑重新利用产品中有价值的组件，以避免其直接进入焚烧炉或填埋场。组件，以避免其直接进入焚烧炉或填埋场。第41页/共68页第四十二页，共68页。产品报废后原材料的再循环利用产品报废后原材料的再循环利用初级循环利用：物料按其原有的使用级别重新循环初级循环利用：物料按其原有的使用级别重新循环利用；利用；二级循环利用：物料降低使用级别重新循环利用；二级循环利用：物料降低使用级别重新循环利用；三级循环利用：指物料经加工三级循环利用：指物料经加工(ji gng)(ji gng)后重新循后重新循环利用，如塑料分解后作为其他原材料。环利用，如塑料分解后作为其他

40、原材料。物料的循环利用应首先考虑初级循环利用，其次是物料的循环利用应首先考虑初级循环利用，其次是第二级和第三级循环利用。第二级和第三级循环利用。第42页/共68页第四十三页，共68页。报废产品的安全焚烧：如果再使用(shyng)和循环利用均无法实现，下一步最好的方案是安全焚烧，以回收热能，前提是不能严重污染生态环境。第43页/共68页第四十四页，共68页。绿色材料绿色材料(cilio)(cilio)的选择的选择降低降低(jingd)能耗环能耗环境负荷境负荷最小最小第44页/共68页第四十五页，共68页。v材料是产品设计的物质基础，材料的选择是产品设材料是产品设计的物质基础，材料的选择是产品设计

41、的第一步。计的第一步。v面向材料设计技术的核心是为产品设计选择综合性面向材料设计技术的核心是为产品设计选择综合性能优良能优良(yuling)的绿色材料，产品结构在满足功的绿色材料，产品结构在满足功能前提下，尽可能少地消耗材料（简约主义）。能前提下，尽可能少地消耗材料（简约主义）。1.1.材料材料(cilio)(cilio)的定义的定义第45页/共68页第四十六页，共68页。绿色材料，又称环境协调材料绿色材料，又称环境协调材料(Ecologicallybeneficialmaterial)、环境材料、生态环境材、环境材料、生态环境材料，是指从原材料获取、生产、加工、使用、再生料，是指从原材料获取

42、、生产、加工、使用、再生(zishng)和废弃等寿命周期全程中具有较低环境和废弃等寿命周期全程中具有较低环境负荷值、较高可循环再生负荷值、较高可循环再生(zishng)率和良好使用率和良好使用性能的材料。环境负荷主要包括资源摄取量、能源性能的材料。环境负荷主要包括资源摄取量、能源消耗量、污染排放量及其危害、废物排放量及其回消耗量、污染排放量及其危害、废物排放量及其回收和处置的难易程度等因素收和处置的难易程度等因素。2.2.绿色绿色(l s)(l s)材料材料 第46页/共68页第四十七页，共68页。特点：特点：（1）节约能源和资源。采用通过更优异的性能）节约能源和资源。采用通过更优异的性能(如

43、质轻、耐热、绝热性、探测功能、能量转换如质轻、耐热、绝热性、探测功能、能量转换等等)提高能量效率。改善材料的性能可以降低能提高能量效率。改善材料的性能可以降低能量消耗，达到节能量消耗，达到节能(jinn)目的。通过更优目的。通过更优异的性能异的性能(强度、耐磨损、耐热、绝热性、催化强度、耐磨损、耐热、绝热性、催化性等性等)可降低材料消耗，从而节省资源。采用能可降低材料消耗，从而节省资源。采用能提高资源利用率的材料提高资源利用率的材料(催化剂等催化剂等)和可再生的材和可再生的材料。料。（2）可重复使用和循环再生。产品材料经过收）可重复使用和循环再生。产品材料经过收集后，仅需要净化过程如清洗、灭菌

44、、磨光和表集后，仅需要净化过程如清洗、灭菌、磨光和表面处理等即可再次使用，或作为另一种新产品使面处理等即可再次使用，或作为另一种新产品使用。用。（3）对环境无害和对生物安全。材料在使用环）对环境无害和对生物安全。材料在使用环境中不会对动物、植物和生态系统造成危害。不境中不会对动物、植物和生态系统造成危害。不含有毒、有害、导致过敏和发炎、致癌和环境激含有毒、有害、导致过敏和发炎、致癌和环境激素的元素和物质，具有很高的生物学安全性。素的元素和物质，具有很高的生物学安全性。第47页/共68页第四十八页，共68页。（4）化学稳定性。材料在很长的使用时间内通过抑制其在使用环境中）化学稳定性。材料在很长的

45、使用时间内通过抑制其在使用环境中(暴风雨、化学、光、氧气、水、土壤、温度、细菌等暴风雨、化学、光、氧气、水、土壤、温度、细菌等)的化学降解实现的稳定性。的化学降解实现的稳定性。（5）有毒、有害替代。可以用来替代已经在环境中传播并引起环境污染的材料，因为已经扩散的材料是不可收回的，使用具有可置换性的材料是为了防止进一步的污染。如生物降解塑料对塑料的可置换性。）有毒、有害替代。可以用来替代已经在环境中传播并引起环境污染的材料，因为已经扩散的材料是不可收回的，使用具有可置换性的材料是为了防止进一步的污染。如生物降解塑料对塑料的可置换性。（6）舒适性和环境清洁、治理功能。材料在使用时能给人提供舒适感的

46、性质。包括抗振性、吸音性、抗菌性、湿度控制、除臭性等。具有对污染物分离、固定、移动和解毒以便净化废气）舒适性和环境清洁、治理功能。材料在使用时能给人提供舒适感的性质。包括抗振性、吸音性、抗菌性、湿度控制、除臭性等。具有对污染物分离、固定、移动和解毒以便净化废气(fiq)、废水和粉尘等的性质，以及探测污染物的功能。、废水和粉尘等的性质，以及探测污染物的功能。第48页/共68页第四十九页，共68页。对绿色材料可以从几个角度来分类对绿色材料可以从几个角度来分类(fnli)。一般可以分为天然材料、低环境负荷材料、循环一般可以分为天然材料、低环境负荷材料、循环再生材料和环境功能材料四类。再生材料和环境功

47、能材料四类。（1）天然材料）天然材料木材是应用最广泛、历史最悠久木材是应用最广泛、历史最悠久的天然材料。木材集生物材料、能源材料、信息的天然材料。木材集生物材料、能源材料、信息材料和人工材料于一体。随着社会技术的进步，材料和人工材料于一体。随着社会技术的进步，木材也逐渐扩大到以不同形状木材组元为基本单木材也逐渐扩大到以不同形状木材组元为基本单元的新型木质材料，如胶合板、纤维板、刨花板、元的新型木质材料，如胶合板、纤维板、刨花板、胶合梁、石膏刨花板、木基复合材料、木质陶瓷胶合梁、石膏刨花板、木基复合材料、木质陶瓷等。等。分类(fn li):第49页/共68页第五十页，共68页。（2）低环境负荷材

48、料）低环境负荷材料具有下列主要特征：具有下列主要特征：废弃物在处理或处置废弃物在处理或处置过程中能耗和物耗很小；过程中能耗和物耗很小；废弃物在处理或处置的过程中不形成二废弃物在处理或处置的过程中不形成二次污染。简而言之，这类材料对环境的影响相对最小。低环境负荷次污染。简而言之，这类材料对环境的影响相对最小。低环境负荷材料主要包括高分子材料和无机材料。材料主要包括高分子材料和无机材料。聚乙烯是最常用的高分子材料之一。它是农用地膜和日用包装袋的聚乙烯是最常用的高分子材料之一。它是农用地膜和日用包装袋的主要原料。随着聚乙烯的大量使用，其废弃量大量地增加，形成了主要原料。随着聚乙烯的大量使用，其废弃量

49、大量地增加，形成了严重的白色污染。为了解决白色污染，使聚乙烯能够自行降解，人严重的白色污染。为了解决白色污染，使聚乙烯能够自行降解，人们开发了生物降解塑料薄膜和光生物降解薄膜。对于生物降解材料，们开发了生物降解塑料薄膜和光生物降解薄膜。对于生物降解材料，多数研究者的思路是在聚乙烯中加入淀粉等天然聚合物，研究的重多数研究者的思路是在聚乙烯中加入淀粉等天然聚合物，研究的重点是如何改善淀粉和聚乙烯的混合性能以及提高淀粉热塑性性能的点是如何改善淀粉和聚乙烯的混合性能以及提高淀粉热塑性性能的各种各种(zhn)添加剂。如果能在生物降解薄膜中加入光激活剂，添加剂。如果能在生物降解薄膜中加入光激活剂，则可加速

50、生物降解的速度，使降解的过程更加彻底。则可加速生物降解的速度，使降解的过程更加彻底。第50页/共68页第五十一页，共68页。（3）循环与再生材料）循环与再生材料材料的再生利用是节约资材料的再生利用是节约资源，实现可持续发展的一个重要途径，同时，也源，实现可持续发展的一个重要途径，同时，也减少减少(jinsho)了污染物的排放，避免了末端处了污染物的排放，避免了末端处理的工序，增加了环境效益。理的工序，增加了环境效益。第51页/共68页第五十二页，共68页。（4）环境功能材料）环境功能材料能分离、分解或吸收废气或废液的能分离、分解或吸收废气或废液的材料称为环境功能材料或净化材料，具有下列特征：材