基于“新常態(tài)”戰(zhàn)略的汽車塑料工程綠塑創(chuàng)新驅動的分析研究(八)
汽車行業(yè)在國內(nèi)率先提出清潔生產(chǎn)。汽車塑料工程清潔生產(chǎn)綠塑創(chuàng)新驅動遵循“安全、健康、節(jié)能、降耗、減污、減排、環(huán)保、增效”的十六字方針。成型加工技術由通用化轉移到功能化、專業(yè)化,由粗獷式轉移到低能耗、低污染、低排放、清潔化、潔凈化、高速高效化、資源節(jié)約化、控制智能化等綠色技術。綠塑創(chuàng)新驅動成型加工技術達到最佳的性能、最低的成本、最高的效率的新技術,滿足汽車塑料件綠色化的持續(xù)發(fā)展。
7.1基于新常態(tài)戰(zhàn)略的汽車塑料工程清潔生產(chǎn)綠塑創(chuàng)新驅動的主要特點
綠塑創(chuàng)新驅動清潔生產(chǎn)注重企業(yè)生產(chǎn)全過程的控制,它是將生產(chǎn)技術、生產(chǎn)過程、經(jīng)營管理及產(chǎn)品等方面與物流、能量、信息等要素有機地結合起來,并優(yōu)化運行方式,從而實現(xiàn)最小的環(huán)境影響、最少的資源、能源使用,最佳的管理模式以及最優(yōu)化的經(jīng)濟增長水平。通過綠塑創(chuàng)新清潔生產(chǎn)手段來控制環(huán)境污染、減少碳排放是最佳選擇。
貫徹環(huán)境保護綜合預防策略。清潔生產(chǎn)從本質上來說,就是對生產(chǎn)過程與產(chǎn)品采取整體預防的環(huán)境策略。“預防為主”.將污染物消除在生產(chǎn)過程之中.實行工業(yè)生產(chǎn)全過程控制。預防優(yōu)于治理,在污染前采取防治對策比在污染后采取措施治理更為節(jié)省。著眼于末端處理的辦法.不僅需要投資,而且使些可以回收的資源(包含未反應的原料)得不到有效的回收利用而流失.致使企業(yè)原材料消耗增高,產(chǎn)品成本增加,經(jīng)濟效益下降,資源和能源不能在生產(chǎn)過程中得到充分利用。
綠塑創(chuàng)新驅動清潔生產(chǎn)實施對象是包括生產(chǎn)過程及產(chǎn)品和服務的人類社會的全部生產(chǎn)活動。
7.2 設備清潔生產(chǎn)的綠塑創(chuàng)新驅動的要點
汽車塑料件成型加工設備已成為一類專業(yè)化設備。汽車塑料制品成型加工設備清潔化成為成型加工設備綠塑創(chuàng)新驅動的重要發(fā)展方向。
汽車綠色塑料工程成型加工設備綠塑創(chuàng)新驅動清潔化加工方案是實現(xiàn)汽車綠塑創(chuàng)新全套解決方案中重要的環(huán)節(jié),綠塑創(chuàng)新驅動清潔化貫穿成型加工設備整個生命周期內(nèi)的各個環(huán)節(jié),持續(xù)提高節(jié)約能源能耗、減少污染、優(yōu)化能源結構、降低資源消耗等科技含量,達到設備和成型兩者之間科學發(fā)展的完滿結合,實現(xiàn)人性化、科學化、合理化、可持續(xù)化的清潔注塑工程,有利于保護生態(tài)環(huán)境、建設綠色社會。
1)創(chuàng)新清潔高效化機構。創(chuàng)造傳動效率高效化的制造材料節(jié)約化的機構,實現(xiàn)資源節(jié)約化、能效高效化、成型高效化、運行高速精密清潔化,最大限度提高生態(tài)環(huán)境保護的性能。創(chuàng)新創(chuàng)造清潔化潤滑結構,實現(xiàn)無潤滑污染運轉。提高傳動及運行效率,降低無效能耗。
2)成型功能模塊化。成型功能模塊化讓用戶在同一臺設備上,通過不同功能模塊的搭配得到自己需要的成型功能,實現(xiàn)專用化的成型工藝,滿足個性化的需求;方便用戶在使用過程中對設備進行局部維護或升級達到延長設備的使用壽命;在一種基本成型功能的注塑機上,為用戶留出一定范圍內(nèi)的功能擴展空間,用戶只要化少量的投資,就可進行成型功能擴展,以最小成本和最短時間適應加工任務及環(huán)境的變化。不但為用戶降低設備投入的成本而實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益,而且降低了社會物質資源的消耗及制造能源消耗。
3)清潔化表面處理。納米噴涂表面裝飾。納米噴涂是一種綠色環(huán)保表面處理技術,具有優(yōu)異的附著力、抗沖擊力、耐腐蝕性、耐氣候性、耐磨性、耐擦傷性、良好的防銹性能,工藝簡單、綠色環(huán)保、用途廣泛、是一種原料可回收利用的表面處理技術。設備裝飾采用納米噴涂設計,達到設備對環(huán)境、塑料原料、塑料制品的污染及交叉污染,達到(防電磁波、屏蔽)EMC、EMI技術規(guī)范,實現(xiàn)清潔、防電磁污染的環(huán)保要求。電氣控制箱、操縱箱、行線槽等采用納米噴涂,實現(xiàn)防電磁波、屏蔽的性能,提高了控制系統(tǒng)的可靠性。
4)生態(tài)效益最好原則。不論是在產(chǎn)品制造過程中,還是在產(chǎn)品使用過程中,都要求產(chǎn)品對周圍環(huán)境“零污染”。選擇低污染的材料及零部件,避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。選擇能源消耗少的材料,減少材料對資源的需求。
5)清潔化生產(chǎn)環(huán)境。汽車大燈散射罩、 汽車車身表面部件,要求加工環(huán)境非常潔凈。不僅在生產(chǎn)要求表面無瑕疵的制品有這種要求, 而且在生產(chǎn)無雜質的純塑料制品。加工環(huán)境清潔化的控制必須貫穿于加工的全過程,必須嚴格避免原材料和模具的污染, 也就是原材料的生產(chǎn)必須在潔凈環(huán)境下生產(chǎn);同時,注塑后的制品在涂清漆之前也要確保不受污染,否則,即使在制品表面有微小的灰塵,在涂敷后都會變成很大的瑕疵。
7.3 成型加工環(huán)境污染控制技術的綠塑創(chuàng)新驅動
加工設備綠塑創(chuàng)新驅動的污染物排放控制方案目的達到整個生產(chǎn)過程污染物排放達到清潔生產(chǎn)的標準。目前還未健全汽車綠色塑料工程的加工設備清潔生產(chǎn)污染物排放標準、檢測、監(jiān)測、評價等全套方案。
設備運行不影響室內(nèi)空氣質量,實現(xiàn)室內(nèi)PM2.5的污染控制。
污染控制技術目的是防污染環(huán)境于未然,意味運用整體預防的環(huán)境戰(zhàn)略,減少或者消除對人類及環(huán)境的可能危害,同時充分滿足人類需要,使社會經(jīng)濟效益最大化的一種生產(chǎn)模式。
減少污染的措施不僅應該在技術上有效,同時還應具有成本效益。
7.3.1 污染排放評估規(guī)范
英國標準協(xié)會(BSI)制定的《PAS2050-產(chǎn)品和服務生命周期溫室氣體排放評估規(guī)范》,
天津市2014年8月1日起,《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準》正式發(fā)布實施,其中規(guī)定了塑料制品制造行業(yè)VOC(揮發(fā)性有機物)有組織排放濃度及速率限值、廠界監(jiān)控點濃度限值、管理規(guī)定及監(jiān)測要求。
可以上述二個標準作為加工設備清潔生產(chǎn)設計指導、監(jiān)測和檢測的標準。
7.3.2 污染控制技術的綠塑創(chuàng)新驅動的要點
大力開發(fā)低污染、低能耗、無公害的加工工藝,最大限度地利用原材料。減少制造過程中污染物的排放,有害排放物降到最低。
國內(nèi)塑機的污染控制僅限于液壓系統(tǒng)的漏、滲、跑,以及運轉噪聲等宏觀領域,而對于微觀領域的污染控制還沒有放到議事日程上。微觀污染是影響人類健康環(huán)境的主要清潔因素
微觀污染包括:成型原料污染;加熱污染、原料熱分解VOC污染、靜電污染、潤滑污染、空氣微粒污染、電磁波污染、磨損污染、表面銹蝕交叉污染、涂裝VOC污染。
污染控制:從控制局部污染向整機、周邊區(qū)域的聯(lián)防聯(lián)控轉變,從單純防治一次污染物向既防治一次污染物又防治二次污染物轉變,從單獨控制個別污染物向多種污染物協(xié)同控制轉變。
7.3.3 清潔化加熱技術的綠塑創(chuàng)新驅動
清潔化加熱技術的科學發(fā)展方向是應用高效節(jié)能的加熱技術,達到降低熱污染,潔凈周邊環(huán)境。熱能利用率提高10%,就意味著熱污染的15%得到控制。
傳統(tǒng)的電阻絲加熱效率僅為40%~60%,其余的能量以輻射的形式浪費到環(huán)境中去,不但浪費能量,而且惡化周圍工作環(huán)境,造成環(huán)境污染。
清潔電磁感應加熱系統(tǒng)。加熱效率能夠達到90%,降低二氧化碳的排放量。沒有傳統(tǒng)電阻發(fā)熱圈加熱方式輻射到空氣中的能量,可顯著降低環(huán)境溫度。表面的溫度在500C以下,人體完全可以安全觸摸,完全避免傳統(tǒng)加熱方式帶來的因表面高溫而造成的燒傷、燙傷事故發(fā)生。
納米紅外加熱系統(tǒng)。紅外傳熱方式是在電熱圈表面經(jīng)過高分子遠紅外材料做特殊處理后,能夠產(chǎn)生相對于輻射源特定的紅外線,這就是傳熱過程熱損耗降低到了最小,傳熱率高達99%。超低表面溫度。
7.3.4 清潔化動力驅動系統(tǒng)的綠塑創(chuàng)新驅動
清潔化的“3R”原則的應用于動力驅動系統(tǒng)上,清潔技術的研發(fā)重點:
Reduce:指對系統(tǒng)進行節(jié)能設計,降低能耗,減少環(huán)境污染。節(jié)能設計不但要保證系統(tǒng)的輸出功率要求,還要保證盡可能經(jīng)濟、有效的利用能量,達到高效、可靠運行的目的。減少污染包括減少外界環(huán)境對動力驅動系統(tǒng)的污染和動力強度系統(tǒng)對外部環(huán)境的污染。交流伺服電機直接驅動執(zhí)行機構運行系統(tǒng),無液壓驅動可能產(chǎn)生的油液污染、噪聲污染,并且動態(tài)反映快、大幅度節(jié)能,被稱謂綠色驅動技術。伺服電機采用水冷式,保證有效的熱分散,杜絕由于局部高溫而產(chǎn)生有害氣體,為潔凈室或高度清潔環(huán)境下推薦。
Recycle:指元部件的可拆裝設計。應盡可能提高動力驅動系統(tǒng)的集成度,采取原則是對多個元件的功能進行優(yōu)化組合,實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化,并盡可能使動力驅動系統(tǒng)布局緊湊,如減少元件間的連接,設計易于拆卸的元件等。
Reuse:指能量的回收再利用。交流伺服電機驅動系統(tǒng)中,增加伺服驅動制動回收單元,達到存儲伺服永磁同步電機在剎車制動過程中產(chǎn)生的電能,同時能夠將此電能釋放到工作過程中,實現(xiàn)儲存能量和釋放能量的雙向作用,可提高能量利用率(3~8)%。液壓動力強度系統(tǒng)中,充分發(fā)揮蓄能器的儲能性能,降低設備的裝載功率。