硕士学位论文
汽车企业绿色制造的研究 姓名：陶晋
申请学位级别：硕士 专业：管理科学与工程
指导教师：谢科范
20061001
摘要
制造业作为国民经济的支柱产业，既为社会创造了丰富的物质财富，同时又 要消耗大量的资源和造成严重的环境污染。环境己经日益成为社会经济发展的一 个关键因素，各国政府为企业制定了越来越严格的环保法规，消费者也表现出对 环境管理的极大关注。有鉴于此，如何使制造业减少资源消耗和尽可能少地产生 环境污染是２ｌ世纪制造业面临解决的重大问题．为此２１世纪的制造业实施绿色 制造技术，贯彻可持续发展战略己势在必行。
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造业模式，是人类社 会可持续发展战略在现代制造业中的体现，是２１世纪制造业的一个重要特征。
汽车工业企业的绿色制造是绿色制造的关键行业之一，是一种对工艺要素、工艺 过程及工艺方案绿色性评价等进行优化决策和规划，从而达到减少产品制造过程 中的资源消耗和环境影响的制造方法。
本文在广泛研究国内外相关文献资料及工作的基础上，对汽车企业绿色制造 过程进行了研究主要内容如下：
（１）阐述了课题的来源及研究意义，综述了绿色制造的国内外研究现状。
（２）对绿色制造的基本理论进行了分析，在此基础上提炼出概念内涵，并 对传统制造与绿色制造模式进行了比较分析。
（３）针对汽车行业的绿色制造。提出汽车制造业应用绿色制造技术的基础，
并进一步探讨了基于产品生命周期的汽车绿色设计技术．
（４）就绿色评价的概念与标准，提出了汽车企业绿色评价的模型。
（５）提出了汽车制造业基于ＷＥＢ的绿色制造系统。
（６）针对东风日产汽车集团进行绿色制造的实证分析。
关键词：绿色制造 产品生命周期 绿色评价 ＷＥＢ绿色制造系统
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｓｔａｔｅ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｗｈｉｃｈｈａｓ ｃｒｅａｔｅｄ ａｂｕｎｄａｎｔｓｕｂｓｔａｎｃｅｗｅａｌｔｈ ｆｏｒｓｏｃｉｅｔｙ，ａｎｄａｔｔｈｅ ｓ＆ｍｅｔｉｍｅ。ｃｏｎｓｕｍｅｄａｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｒｅｓｅｕｒｃｃ ａｎｄｃａｕｆ潮ｓｅｒｉｏｕｓ ｃｎｖｈ－ｏｎｍｅｎｔ＆ｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｂｅｅｎ童ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙ ｔｈｅ ｒｅｎｔｅｒ ａｎｄ ｌｏｃａｌ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓ ｏｆｅｖｅｒｙ ｃｏｕｎｔｒｙ ｄｒａｗ ｕｐ ｍ暇ｃｓｔｒｉｃｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｅｔｉｏＢ ｌａｗｓ ａｎｄ
ｃｏｌｌＳＵｌ３ａｅｒｓ ａｌｓｏ ｇｒｅａｔｌｙ ｃｏｎｃｅｒｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅａｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｍｂｌｍｎ ｆａｃｅｄ ｂｙ ２１ｓｔ ｃｅｎｔｕｒｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｉｓ ｈｏｗ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｇｆｓｏｕｒｃｃ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎｖｉｒｏｎｍｃｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｇｒｅｅｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｂｕｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ
ｉｍｐｅｒａｔｉｖｅｆｏｒｔｈｅ２１ ｓｔｃｅｎｔｕｒｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，
Ｇ懈ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ
ｉｓ ａｍｏｄｅｍｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｍｏｄｅ。ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ａｌｌ ｔｈｅ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｉｔｓ ｕｌｔｉｍａｔｅ ｇｏａｌ ｉｓ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ姐ｄ ｍｌｎｉｍｉｚｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｍｐａｃｔ ａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃ宅ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔ ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ ｔｈａｔ ｉｎｃｌｕｄ眵ｄｅｓｉｇｎ，
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｐａｃｋａｇｉｎｇ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＵＳｅａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ。ＡｐｐｌｙｉｎｇＧｒｅｅｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｓ ０１１ｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔ ａｎｄｇｅｓｏｍｒｃｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｉｓｓｕｅｓ ａｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｎ：ｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｊｅｃｌ
ｍ
ｂｅ ｄｒａｗｎ叩ｗｉｔｈ协。ｇｏａｌ ｏｆ ｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ，ｍｉｎ／ｍｉｚｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｃｏｓｔ，
ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ ａｎｖｉｒｏｎｍａｎｔａｌ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｍｐａｃｔ ａｎｄ
ｍａｘｉｍｉｚｉｎｇ ｒｅＳＯｌＬｒＣｃ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｉｔ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｐｒｏｃｅｓｓ ｅｌｅｍｅｎｔ ｐｌａｎｎｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｕｒｓｅｐｌａｎｎｉｎｇ，ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｐｒｏｊｅｃｔ．
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ如ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ＯＲ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｂｒｏａｄｌｙ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｌｉｔｅｒａｔｕｒｅａｎｄｗｏｒｋｓ．
１．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｅｓｅｎｔ
ｓｔａｔｅ ｉｎ ａｎｄ ｏｕｔ ｏｆ ＯＵｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｉｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｃｄ．
２．Ｇｉｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｃ，ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｉｎ ｔｈｉｓ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｔｈｅ，ａｎｄ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ
ｔｏｔｈｅ ＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄ ｔｈｅ ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｐａｔｔｅｒｎ．
３．Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，ｉｔ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ
Ⅱ
ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｇｒｅｅｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｏｂｔａｉｎｓ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｇｒｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄＯｎｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ．
４．Ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｅｅａ ａｐｐｒａｉｓａｌ ｃｏｎｃｅｐｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｉｔ ｐｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ Ｇｒｅｅｎ
Ａｐｌ蒯Ｍｏｄｅｌ
ｆｏｒａｎｔｏｍｏｂｉｌｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．５．ＰｒｏｐｏｓｅｔｈｅＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＳｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄＯｎｔｈｅＷＥＢｉｎ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
ｉｎｄｕｓｔｒｙ． 、
６．Ｃａｒｒｙ ｏｎｔｈｅｒｅａｌ ｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ Ｄｏｎｇ－ＦｅｎｇＲｉ－ＣｈａｕＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ－
ｇｅ／ｗｏｒ山：Ｇｒｅｅｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｌｉｆｅ Ｃｙｃｌｅ ＧｒｅｅｎＡｐｐｒａｉｓａｌ ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｙ吼ｅｍＢａｓｅｄ ｏｎ
ＷＥＢ
ＩＩＩ
第１章导论
，．ｔ研究的背景、目的与意义
２０世纪初，随着以工业电气化、交通运输现代化两大潮流为代表的“第二 次工业革命”以及以机械化耕作．大量应用化肥、杀虫剂农药为代表的“农业革 命”的相继来临．烟囱林立的工厂、汽车川流不怠的公路、拖拉机耕作的农母成 为当今世界的现代化标志，也成为后起国家在发展过程中孜孜追求的理想。
但是。大规模工业化带来了一系列的恶果．人类本身首当其冲，成为直接的 受害者。在率先工业化的国家中，由污染造成的公害病导致成千上万人死亡，成 为直接威胁人类健康的一大“杀手”．整个地球的生态环境也由于开发手段的不 当而日益恶化。
如今。人类终于从自然界的教训中开始警醒并付诸行动。环境保护成了当代 企业发展的口号，尽量减少能源和水的消耗、同时也减少污染环境的废水、废气、
废弃物排放韵“绿色设计、绿色制造”已成为近年来世界各国共同的目标。
绿色制造目前已成为世界性的新产品设计潮流，因为这符合现代环境观．经 绿色制造面生产的产品，当它寿终正寝时，其组成部件可经整修后重复利用，从 而形成该产品的封闭式循环。
１．１．１研究背景
制造业是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和利 用的工业品或生活消费品的产业。它涉及到国民经济的大量行业，如机械、电子、
化工、食品、军工等等。制造业已成为创造人类财富的支柱产业，是人类社会物 质文明和精神文明的基础。制造能力也是人类区别子其他生物的一个重要特征．
随着时代的变迁，制造业模式也在改变；即从以产品为中心的制造到以客户 为中心的制造。以产品为中心的制造是以产品的批量生产，满足人类生活必需为 主要特征；以客户为中心的制造是以产品的多样化，满足人类个体个性化生活需 要为特征。这两种制造模式目前正存在于我们的现实世界，并指导着广大企业的 生产和经营。但从哲学角度，这两种制造模式实际上解决的是如何满足人类日常 生活的问题。事实上，现代制造业在将制造资源转变为零件制造过程中以及产品 的使用和处理过程中，同时也消耗掉了大量人类社会有限的资源并对环境造成严
重污染。由于制造业的量大面广，因而对环境的总体影响很大，即人类生存的问 题开始被触及。于是一种新的、考虑人类存在问题的制造业可持续发展模式——
绿色制造（也称为可持续制造）被正式提出。
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式。其目标是使 得产品从设计、制造，包装、运输、使用至Ⅱ报废处理的整个生命周期中，对环境 负面影响极小，资源利用率极高。并使企业经济效益和社会效益协调优化。各国 专家的研究普遍认为，绿色制造是解决制造业环境污染问题的根本方法，是实旖 环境污染源头控制的关键途径。绿色制造以人与自然的协调为基本出发点，实质 上是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。
１．１．２研究的目的与意义
本文针对汽车工业企业，因为该行业中绿色制造的特色明显．且具有重要的 理论和现实意义，其主要表现为：
（１）绿色制造是国家新型工业化道路发展战略的需要
江泽民同志在十六大报告中指出“走新登工监化道路，大力实施科教兴国战 略和可持续发展战略。实现工业化仍然是我国现代化进程中艰巨ｅ９历史性任务。
信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择．坚持以信息化带动工业化，
以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污 染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子．”绿色制造是一个企业经 济效益和社会效益协调优化为目标，综合考虑环境影响和资源消耗的现代铝日造模 式，因此推进绿色制造的研究和推广应用是国家新型工业化道路发展战略的需
要．
（２）绿色制造是全球日益兴起的绿色产品消费趋势的需要
随着政府立法和公众环保意识的逐渐增强，绿色消费已经渐渐成为人们的共 识，绿色产品日益受到欢迎。国际经济专家的分析普遍认为，到２０ｌＯ年，绿色 产品将成为世界主要商品市场的主导产品。这使得绿色制造已经成为世界范围内
的研究热点。不少著名企业都将绿色产品作为未来竞争的重要筹码，不借投入大 量财力，人力、物力进行研究。１９９３年，美国各大汽车公司就结成回收联盟，
在密西根建立车辆拆卸中心，专门研究车辆的回收拆卸技术．
（３）绿色制造是２ｌ世纪国际制造业的重要发展趋势
绿色制造是可持续发展战略思想在制造业中的体现，其致力于改善人类技术 革新和生产力发展与自然环境的协调关系，符合时代可持续发展的主题。美国政 府己经意识到绿色制造将成为下一轮技术创新高潮，并可能引起新的产业革命，
２
于１９９９－－－－２００１年，在美国国家自然科学基金和国家能源部的资助下，美国世界 技术评估中心（ＷＴＥｃ）成立了专门的“环境友好制造（即绿色制造）”技术评估 委员会，对欧洲、日本有关企业、研究机构、高校在绿色制造方面的技术研发、
企业实施和政策法规等的现状进行了实地调查和分析，并与美国的情况进行对比 分析，指出美国在多方面已经落后的事实，提出绿色制造发展的战略措施和亟待 攻关的关键技术。‘制造与技术新闻》期刊在一篇题为“ＧｒｅｅｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｓ ＡＳｔｒａｔｅｇｉｃ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ（绿色制造是优先发展战略）”的头条报道中指出；“在不 久的将来，无论从工程还是商务与市场的角度，绿色制造都将成为工业界最大的 战略挑战之一”。目前已有很多跨国企业都纷纷在不同程度上开始推行绿色制造 战略，开发绿色产品，如德国的西门子公司、日本的丰田和日立公司、美国的福 特集团等．
综上所述，无论从国民经济的宏观角度还是从公司企业经营的实际需要，绿 色制造战略的实施都以势在必行，特别在汽车领域，世界各发达国家无疑已走在
了前歹ｌｊ．
１．２国内外研究现状
＇．２．．Ｉ国外关于绿色制造的研究现状
绿色制造（Ｇｒｅｅｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ），又称环境意识制造（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ
Ｃｏｎｓｃｉｏｕｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）、面向环境的制造（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，
ＭＦＥ）等。绿色制造是铝４造科学、环境科学和管理科学深层次交叉而形成的重要科 学前沿领域，在国际上引起了广泛的重视。美国制造工程师学会（Ｓ髓）１９９６年 发表了关于绿色制造的蓝皮书（Ｇｒｅｅｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ｝，提出绿色制造的概念，
并对其内涵和作用等问题进行了较系统介绍，１９９８年ＳＭＥ又在国际互联网上发 表了。绿色制造的发展趋势”的网上主题报告。美国机械工程学会ＡＳＭＥ也在网 上公布了不少研究论文．美国Ｂｅｒｋｅｌｅｙ加州大学不仅设立了关于环境意识设计 和制造的研究机构，而且还在国际互联网上建立了可系统查询的绿色制造专门网 页ＣＧＤＭ。国际生产工程学会ＣＩＲＰ近几年有大量论文对环境意识制造和生命周期 工程等与绿色制造本质一致的问题进行了广泛研究。国际电子电器工程师协会
（ＩＥＥＥ）和日本生态设计（ＥｃｏＤｅｓｉｇｎ）协会联合发起，在松下、Ｓｏｎｙ、ＩＢＭ、丰田等 多家跨国公司赞助下，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ Ｃｏｎｓｃｉｏｕｓ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ国际研讨会迄今已成功举办了３届，对环
境意识制造和逆向制造技术展开了讨论．２００１年４月国际技术研究学会
（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＩＴＲＩ）・世界技术部（Ｗｏｒｌｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ＷＴＥｃ）召集了一批美国绿色制造方面的专家，对美国、欧 洲、日本共５０多家企业金属和塑料加工过程、汽车和电子产品进行了调研，对 绿色制造的需求、研究、应用现状进行了全面的分析，并完成了“环境友好制造 最终报告”（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ Ｂｅｎｉｇｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）。指出材料与制造业的环 境友好性迫切需要改善。欧洲、日本、美国等发达国家的许多跨国公司都制定了 绿色制造实施目标和措施。开展节能、降耗、产品生命周期评估（ＬｃＡ）、环境审 核，绿色产品开发等具体工作，如日本本田公司２００１年曾提出。到２００３年将全 面实施绿色制造’的口号．特别是，近年来随着ＩＳＯｌ４０００环境管理体系系列标 准、ｏ｝ｌＳＡＳｌ８０００职业健康与安全卫生标准系列、绿色产品标志认证等的颁布，
企业环境管理和绿色制造的研究更加活跃．截至２００２年底，已有１１８个国家４９４６２ 家企业已经获得ＩＳ０１４００１环境管理体系认证．２００２年度，由于中国政府和企业 的积极参与，有１７１８家企业获得认证，列全球第２位。仅次于日本．
Ｔ．２．２国内关于绿色制造的研究现状
绿色制造自提出以来受到了国内各单位的高度重视，并展开了大量的研究。
目前包括清华大学，中国工程院，上海交通大学、合肥工业大学，华中科技大学 等在内的许多单位都进行了这方面的研究。国家８６３和国家自然科学基金也支持 了大量绿色制造方面的课题，有力的推动了该领域的研究工作。在近年来的研究 工作中。已形成了一批专门从事绿色制造研究的科研队伍。发表了大量的研究论 文，出版了多本绿色制造方面的专著，有关技术手册也收录了绿色设计与制造方 面的技术。国家８６３现代集成制造系统网络ＣＩＭＳＮＥＴ已将绿色制造列为技术专 题之一，跟踪报道绿色制造的研究动态。
清华大学于２００１年在国家、学校和企业多方支助下，建立了清华至卓绿色 制造研发中心，主要从机电产品绿色设计，、线路板的回收，产品全生命周期评估
（ＬｃＡ），以及机电产品的拆卸回收处理等方面进行了绿色制造的研究，并开发了 一个绿色网站，用于介绍国内外的研究成果，最新动态，提供绿色制造技术咨询，
开展绿色制造技术应用，从而提高全民的绿色环保意识。
中国工程院早在２０００年就提出了设立《绿色再制造工程及其在我国应用的 前景》咨询项目的报告，报告中指出再制造是一项系统工程，它对国家经济的可 持续发展、产生的社会和经济效益以及就业等问题都将会做出重大贡献，这一项 目的提出受到国务院有关领导的重视，“再制造”被列入了有关部门“十五”期
４
间前瞻、优先发展的技术领域。
上海交通大学对产品的绿色设计，绿色回收方面进行了研究，包括面向产品 回收的绿色设计，废旧回收及关键技术的研究，并建立了中国绿色设计数据库；
合肥大学的刘光复教授等主要的研究对象是面向可拆卸性设计和产品的绿色设 计；华中科技大学胡成刚教授、陈荣秋教授等对生命周期评价以及绿色制造的企 业行为等开展了研究工作：西安交通大学的孙林岩教授等对绿色制造模式及绿色 供应链等进行了一定的研究。
又如，由世晃工程组织联合会和联合国教科文组织共同发起和支持的第二届 世界工程师大会已于２００４年在我国上海举办，经国务院批准，会议将由中国科 协，中国工程院和上海市人民政府共同主办．本次会议的主题是“工程师塑造可 持续发展的未来’，其中。生态材料和绿色制造”被列为七大专题之一，并由我 国负责该项专题。会议还邀请联合国秘书长安窿、我国国家主要领导人以及世界 顶尖工程技术界大师与会。我国学术界近年来对绿色制造的研究十分重视，２００３
年１２月举办的。由２６位院士参加的我国第一次。工程前沿研讨会一未来的制
造科学与技术”中也将。生物制造及环境友好、可持续发展的绿色制造技术的发 展方向’列入了我国未来制造科学与技术的六个前沿发展方向之一，中国科学院 院长路甬祥院士在中国机械工程学会２００２年年会主旨报告中将。坚持发展与环 境的统一。实施绿色制造”列为实现与世界制造强国地位枢适应、有中国特色的 现代制造的基本理念之一．而２００３年的中国机械工程学会年会的主题则是：“全 球化、信息化，绿色化提升中国制造业”．
绿色制造的研究虽然已在国内外特别是国际上迅速开展，但是由于。绿色制 造”涉及问题的多学科复杂性以及本身提出和研究历史较短，现有研究不少仍停 留在概念研究、认识研究、一般理论和方法的探讨阶段，许多问题还有待于深入，
特剐是缺乏能够在实际生产中（如车间层）直接应用的实用方法和软件工具。
Ｓ．Ａ．Ｍｅｌｎｇｋ教授ａｎｄ Ｒ．Ｔ．Ｓｍｉｔｈ教授曾在美国制造工程师学会（ＳＭＥ）发布的 绿色制造蓝皮书中指出。“尽管目前有很多有利因素促进绿色制造的实施和推广，
如环境和资源方面法规、ＩＳ０１４０００国际环境管理体系系列标准、绿色标志认证、
公众意识、甚至已经有很多企业在以绿色环保作为自己的市场竞争优势（如绿色 空调、绿色汽车等），但绿色制造在实际生产中的实施仍不乐观，其主要原因之 一是缺乏可以明显改善环境友好性的实用方法和工具”。迄今为止有关绿色制造 方面的实用化方法和软件工具仍很少有报道。
５
１．３研究思路与方法
１．３．１研究思路
本文拟分为七章，在分析现有的各绿色制造理论后，将结合汽车企业的特点 建立汽车企业绿色制造评价模型，并将运用此模型对现实中的汽车企业进行分 析，总结绿色制造原理，提出汽车制造业基于ＷＥＢ的绿色制造系统．
第一章为导论部分，概述全文展开的脉络和方向‘第二部分是绿色制造的理 论。首先是对绿色制造的基本理论进行介绍，然后挖掘出绿色制造的概念与内涵，
在对绿色制造与传统制造模式的比较分析后，得出绿色制造系统的基本原理；接 着本文主要对汽车行业的绿色制造进行分析，并在第四章提出全文的核心．一是 提出绿色评价的概念和绿色评价的标准，二是在此基础上结合汽车企业的自身特 点建立汽车企业绿色评价的模型；第五章是根据第四章所建立的模型，给出汽车 制造业基于ＷＥＢ的绿色制造系统；最后结合上汽集团绿色制造的模式及系统进行 实证分析，并提出全文总结及展望．
１．３．２技术路线与研究方法
绿色制造的深入研究依赖于经济学与管理学，特别是生产与运作管理等诸多 学科的融合．本文坚持历史唯物主义和辩证唯物主义相结合的原则，以理论研究 为主，实证研究为辅。首先，从管理学、经济学，刨新理论和可持续发展理论的 角度对绿色制造的概念及内涵入手分析，并对绿色制造中的绿色评价建立模型，
进行理论研究；然后，结合汽车企业的特点对汽车行业的绿色制造途径进行阐述，
提出针对性极强的ＷＥＢ绿色制造系统；最后重点对上汽集团这一国内知名汽车企 业进行较深入的实证研究。
根据研究需要，主要采取如下具体方法展开分析：
（１）文献查询，查阅与本研究有关的国内外研究成果和理论专著，对有关 汽车企业绿色制造的资料进行分析整理；
（２＞比较研究：对国内外关于汽车企业绿色制造的理论与实践进行比较分 析，总结经验和教训，找出汽车企业绿色制造的模式和路径；
（３）个案研究：通过实证研究收集相关资料，进行系统分析。
具体研究路线，如图１—１所示。
图卜Ｉ 研究的技术路线
７
第２章绿色制造的理论
２．１绿色制造的理论基础
绿色制造是制造业可持续发展的核心，绿色制造是贯彻可持续发展战略，实 现社会，经济，环境协调统一的有效途径．其研究方法是以生命周期思想作为指 导，对象是一个闭合循环的复合系统．绿色制造研究的理论基础是可持续发展、
工业生态、循环经济等理论。
２．ｔ．＇可持续发展理论
目前，可持续发展正由一个口号性的概念变成各国政府和国际组织的发展战 略，其最主要的表现是将衡量可持续性或是否符合可持续发展要求，作为各国政 府重大战略决策和实施盼主要依据．
１、可持续发展的概念和内容
有关可持续发展的定义有多种，有人着重于从自然属性定义可持续发展，指 保护和加强环境的生产和更新能力；有人着重于从社会属性定义可持续发展，落 脚点在人类社会，指改善人类的生活品质、创造美好的生活环境；也有人着重予 从经济属性定义可持续发展，即不降低环境质量和不破坏世界自然资源的前提 下，使经济发展的净利益达到最大限度：还有人从科技属性定义可持续发展，是 指在技术改善的情况下，转向更清洁、更有效的技术，尽可能接近零排放或密闭 式工艺方法，减少能源和其它自然资源的消耗。
上述定义从不同侧面探讨了可持续发展的定义，但它们都强调了可持续发展 是一种长期运行模式，都考虑了自然资源对经济的支持能力的长期维持性。但可 持续发展不仅仅只涉及到经济和环境，它还应该包括人类组成的社会，因此，可 持续发展应该是经济、环境和社会三位一体的发展战略。可持续发展是以人为本
的发展目标ｌ可持续发展的实施是科技、体制和教育相结合的产物。
２、可持续发展的内涵 ’
可持续发展的内涵主要包括三点：①发展性。可持续发展的最终目的是发展，
是社会、环境、经济、生态和人类的全方位的健康向上的过程。②系统性，发展 涉及所有的领域和范围，是整体的协润和互相推动，不是局部的也不是一方的发 展损害或阻碍另一方的发展。③平衡性，涉及所有领域，如生态平衡、经济发展 与环境保护的平衡、发达国家与贫穷国家的平衡、再生资源再生与再生资源消耗
的平衡等等。
制造业是创造社会财富的主要产业，是国民经济的基础产业，同时又是消耗 资源、污染环境的源头。绿色制造就是要用先进的制造技术取代传统的制造技术，
淘汰那些渭耗大、污染重、效益低的“夕阳产业０将。绿色。的概念引进到制 造业中。这里的“绿色■不仅仅是清洁的意思，还包括节约资源，优化利用资 源的思想，它正是追求人与社会，经济、环境的整体的协调发展，保证资源的有 序利用，具有可持续发展的内涵。
而对于绿色制造而言，它从环境角度衡量绿色制造战略可持续性，并提出符 合可持续发展要求的减缓、补救接施或替代方案，为最终的战略决策和实施提供 制定有关环境保护的依据．因此，可持续发展有关理论是绿色制造研究的重要理 论基础和开展工作的具体指导思想。
２．ｔ．２工业生态理论
自然生态系统的基本特征之一就是食物链和网的存在与保持．在这个系统中，
某种有机体所产生的废弃物可作为另一种有机体有用的材料源和能源。无论以什 么方式（死的或活的）存在，所有植物和动物以及它们所产生的废弃物或多或少都 可作为食物。微生物消耗和分解这些废弃物；反过来，这些微生物又被食物链中 的另外一些生物屹掉．自然生态系统作为一个综合整体可以使废弃物降至最少。
在这个奇迹般的自然系统中。物质和能量在一个大循环中通过一系列相互作用的 有机体而循环出现．
基于对自然生态系统的这种认识，可以考虑采用类似的方法把不同工业过程 联系起来。研究这种类似予自然生态行为的工业活动的学科就是工业生态学．工 业生态学并非全新概念。在２０世纪６０～７０年代的科技文献中。工业生态学”一 词已被提出，但并没有进行深入研究．１９８９年，Ｆｒｏｓｃｈ和Ｇａｌｌｏｐｏｕｌｏｓ撰文指 出，各个制造过程摄入原材料并产生要销售的产品加上要处置的废弃物的传统工
业活动模式。应当转变成一种更加一体化的模式一种工业生态系统．在这样
一个系统中，能量和物质的消耗是优化的，而且一种过程的排出物，无论是石油 炼制过程的废催化剂，发电过程的飞灰和底灰，还是消费产品的废塑料容器，都 可用作另一种过程的原材料。由此，工业生态学走向了充满活力的发展道路。
由于工业生态学提出和研究的历史很短，工业生态的概念和内涵尚处于探索 发展阶段，因而至今还没有统一的定义。综合文献等的观点和笔者的认识，本文 将工业生态定义如下：工业生态是以模仿自然生态系统的运行规律为基础，综合 运用工程学、生态学和生态经济学等学科的知识和方法，使工业系统以一种更为
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一体化的、闭环的生产方式来代替传统的简单的、开环的生产方式，最终达到一 种较为完美的共生体系，实现工业活动的健康，持续发展．工业生态的这种定义 表明，社会经济系统不能脱离其周围环境体系而独立存在．按照这种观念，在进 行工业生产时，人们要用系统的观点，优化从原料到材料加工、产品生产、废旧 产品的回收和处理处置整个物质循环过程，实现生产过程的封闭循环。
工业生态的主要目标是促进全球、地区或本地范围的可持续发展．这主要从 以下几个方面来体现：（１）工业生态有利于可再生资源的持续使用和使非再生资 源使用最小化：（２）工业生态可保持生态及人类的健康Ｉ（３）工业生态可显著减 小环境负担．
２．１．３循环经济理论
（１）循环经济的涵义
循环经济是将清洁生产和废物的综合利用融为一体的经济，它按照自然生态 系统物质循环和能量流动规律重构经济系统，使经济系统和谐地纳入到自然生态 系统的物质循环的过程中，建立起一种新形态的经济，循环经济在本质上就是一 种生态经济。
传统经济是一种由“自然资源—产品和用品一废物排放”线性流程组成的开 环式经济，通过把资源持续不断地变成废物来实现经济的数量型增长，从根本上 说，当前的资源衰竭、环境退化，正是人类自己一手制造的这种开环式经济造成 的恶果．而循环经济要求经济活动按照自然生态系统的模式，组织成“自然资源 一产品和用品一再生资源”的闭环式流程。所有的原料和能源要能在这个不断进 行的经济循环中得到最合理的利用。从而使经济活动对自然环境的影响控制在尽 可能低的程度。循环经济使整个经济系统以及生产和消费过程基本不产生或只产 生很少的废物，从根本上消解长期以来环境和发展之间的尖锐冲突。
（２）循环经济的“３Ｒ原则”和减少废物优先原则 ．
循环经济不但要求人们建立。自然资源一产品和用品一再生资源”的经济新 思维，而且要求在从生产到消费的各个领域倡导新的经济规范和行为准则。
首先，循环经济要求以“减量化，再使用、再循环”为经济活动的行为准则
（称为３Ｒ原则）。①减量化原则（Ｒｅｄｕｃｅ）要求用较少的原料和能源投入来达到既 定的生产目的或消费目的，从而在经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。
在生产中，减量化原则常常表现为要求产品体积小型化和产品重量轻型化。此外，
要求产品包装追求简单朴实而不是豪华浪费，从而达到减少废弃物排放的目的。
②再使用原则（Ｒｅｕｓｅ）要求产品和包装容器能够以仞始的形式被多次使用，而不
ｌＯ
是用过一次就了结，以抵制当今世界一次性用品的泛滥。③再循环原则（Ｒｅｃｙｃｌｅ）
要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源雨不是无 用的垃圾．按照循环经济的思想．生产者的责任应该包括解决废弃品的处理问题。
一件制品诞生，生产只能算是完成了一半，另一半是要提供制品在寿终正寝后如 何处理的设计。
其次．循环经济要求将避免废物产生作为经济活动的优先目标。研究表明．
一个循环经济的产业体系起码要具备下列特征：①从长远利益出发，能源应用应 尽可能转移觋汰阳能、风能、潮汐能、地热能等绿色能源上来：②生产不仅要注 重新产品的开发和产品质量的提高，而且要尽可能地减少原材料的消耗和选用能 够回收再利用的材料ｌ③抵制为倾销商品而进行的过分包装，在简化包装材料和 容器的同时。使用可以回收再利用的包装材科和容器；④在减少废弃物的同时，
对其进行尽可能彻底的回收再利用；⑤努力培育把消费后的产品资源化的回收再 利用产业，使得对废物的填埋和焚烧处理量降至最低．
围绕上述方面，人们提出从三个维度去构建循环经济的产业体系：就工业而 言：①在企业内部循环的维度，要大力发展生态工业．生态工业是以清洁生产为 导向的工业．它根据循环经济的思想设计生产过程，促进原科和能源的循环利用，
实现经济增长与环境保护的双重效益。②在生产之间循环的维度，要大力发展生 态工业链或生态产业园区．生态工业链把不同的工厂联接起来形成共享资源和互 换副产品的产业共生组合．这种生态链甚至可以扩大到包括工业、农业和畜牧业 在内的不同产业领域。③在社会整体循环的维度，要大力发展绿色消费市场和资 源回收利用产业．在绿色消费中，商品贴有政府认可的环境标志方可出售，表明 该产品从生产到使用和回收的全过程符合保护环境的要求．
循环经济是中国在未来将要实现的可持续发展的一种重要途径和方式．它要 求以对环境友好的方式利用自然资源和环境容量，实现经济活动的生态化转向
（即。绿化”的发展方向），是一种善待地球的经济发展新模式。绿色制造体现了 循环经济的发展理念，它要求把经济活动组织成一个“资源一产品一再生资源”
的闭环式流程，使得从整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只 产生很少的废物，从根本上消解长期以来环境与制造业发展之问的尖锐冲突．
２．２绿色制造的概念与内涵
由于绿色制造的提出和研究历史较短，其概念和内涵尚处于探索阶段，因而 至今还没有统一的定义，综合现有文献的观点，可将绿色制造定义为：绿色制造
是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设 计、制造、包装、运输、使用到报废处理盼整个产品生命周期中，对环境的影响
（负作用）最小，资源效率最高，并使企业的经济效益和社会效益协调优化。
从上述定义可看出，绿色制造具有深刻的内涵，其要点主要有：
（１）绿色制造涉及的问题领域包括三部分：一是制造问题，包括产品生命周 期全过程：二是环境保护问题：三是资源优化利用问题。绿色制造就是这三部分的 交叉和集成（见图２一ｌ所示）。
图２－ｌ绿色制造的河题领域交叉状况醋
绿色制造
（２）绿色制造中的“制造”涉及到产品整个生命周期，即涉及到制造工业 中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理，市场销售 等一系列相关活动和作业的总称，是一个“大制造”概念。它体现了现代制造科 学的。大制造、大过程、学科交叉”的特点。
（３）围绕制造过程中的环境问题提出了许多与绿色制造相关或相类似的制 造概念，将其中的主要概念大致归类（见图２－２所示）。
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图２．２“绿色制造”及相关概念的关系图
可见，绿色制造和环境意识制造等是同一层次的概念，而绿色设计、绿色工 艺规划，清洁生产、绿色包装等是绿色制造的组成部分，即绿色制造的内涵宽广 得多．
（４）绿色制造的定义揭示了制造系统中导致环境污染的根本原因，是资源 消耗和废物的产生，体现了资源和环境两者不可分割的关系。资源、环境、人口 是当今人类社会面临的三大主要问题，绿色制造是一种充分考虑前两大问题的一 种现代低熵的制造模式。
（５）当前人类社会正在实施全球化的可持续发展战略，绿色制造实质上是 人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现，是一种可持续发展模式。
２．３传统制造模式与绿色制造的比较
制造过程是一个复杂的输入输出系统。输入生产系统的资源和能源，一部分 转化为产品，而另一部分则转化为废弃物，排入环境造成污染和危害。制造业中 零件的加工成形长期以来都沿袭着传统的开式循环生产模式，如图２－３所示．
图２－３传统制造模式示意图
人们往往只注重的是最终的产品质量，而轻视了对零件加工成形过程中产生 的各种废弃物的处理。
随着生产技术的不断发展和社会的进步，产品的更新换代和废弃速度加快，
如何对这些废弃物加以回收利用是传统开式循环生产模式面临的一大难题。为 此。现在提出绿色制造的闭式循环生产模式，就是在原来的生产模式中增加“回 收’环节，如图２—４所示．
图２－４闭式循环生产模式
输出
在闭式循环生产模式中输入的是原材料信息（能源、再生资源等）。绿色制 造所选择的材料既要有良好的适用性能。又要满足制造工艺特性以及与环境有较 好的协调性。为此。应选用易加工的材料，低耗能、少污染的材料，可回收再利 用的材料。输出的是处理信息（空气散发物，液体和固体废物）。
２．４绿色制造系统的基本原理
绿色制造的系统结构应是绿色制造的内容、目标和过程等多方面的集合，应 能给人们研究和实施绿色制造提供多方位的视图和模型。
绿色制造的体系结构中包括两个层次的全过程控制、三项具体内容和两个实
现目标。 ．
两个层次的全过程控制，一是指具体的制造过程即物料转化过程，充分利用 资源，减少环境污染，实现具体绿色制造的过程：另一个是指在构思、设计、制 造、装配、包装、运输、销售、售后服务及产品报废后回收整个产品生命周期中
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每个环节均充分考虑资源和环境问题，以实现最大限度地优化利用资源和减少环 境污染的广义绿色制造过程。
三项内容是用制造系统工程的观点，综合分析产品生命周期从产品材料的生 产到产品报废回收处理的全过程的各个环节的环境及资源问题所涉及的主要内 容．三项内容包括，绿色资源、绿色生产和绿色产品．
第３章汽车企业业的绿色制造
３．Ｉ汽车企业应用绿色制造技术的基础
绿色制造在汽车工业的应用，首先要求采用产品全生命周期设计，提高材料 回收的可重复利用性，据介绍美国汽车产品７ ５％的材料都可回收利用。其次，
提高尾气挥放的环保标准，如欧ｉｆｌＩ ｌ Ｉ ｌ号标准比ｌ Ｉ号标准要严厉得多。再次，
世界各大汽车公司都在研制用新型非金属材料代替传统的金属材料，以降低车身 重量。同时，美国、日本、德国以及我国都在加快新能源和可替代能源汽车研究．
３．２基于产品生命周期的汽车绿色设计技术
绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境 的影响。在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本等基本属性的同时，要 考虑其环境属性，优化各有关设计因素，从而使得产晶及其制造过程对环境的总 体影响和资源消耗减到最小．
产品的设计应该能够充分利用资源，有较商的原材料利用率，产品无害予人 体的健康和生态环境．反之，则要受到淘汰和限制。另外，在设计过程中，还应 该注意到生产的规模，它对原材料的利用率和污染物排放量的多寡以及经济效益 有直接影响。例如，汽车制造企业废钢材回收的经济效益与制车的规模密切相关，
日产１００台韵造车厂为废钢材回收的最小规模，日产４００台车和更大规模的造车 厂才有可能性产生废钢材回收的经济效益。合理的工业生产规模在经济学上裾之 为规模经济。它以投资、资源能源利用、生产管理、污染预防等方面较中小企业 都有明显的优势。
总之，汽车绿色设计除考虑传统设计所满足的产品技术功能目标和经济目标 外，还需要处理好以下几个方面的问题：（１）汽车产品的原理设计与结构设计，要 便于退役零部件的重用或补修，材料要综合利用，报废零件要便于材料分类处理。
（２）合理使用原料。（３）考虑汽车产品使用中对环境的影响。（４）合理利用能源。
（５）汽车产品制造工艺的合理性。（６）设计合理的产品包装材料．（７）不可再生废 物的利用。
３．２．１汽车产品的绿色研发及绿色材料
绿色材料也被称为生态环境材料、环境意识材料或环境协调性材料．所谓环 境协调性是指对资源和能源消耗少，对环境污染小和循环再生利用率高．
原材料准备是汽车产品生产过程的第一步。原材料的选择与生产过程中污染 物的产生量有很大相关性。例如汽车行业的车用电池的生产，采用一般的化学材 料，产生大量的废气及废物，对环境危害很大，同时加重了末端治理的负担．对 于某种特定产品的生产来说．原材料的选择由多种因素决定，但是不能以牺牲环 境为代价，或者以高昂的费用来处理、处置生产过程产生的大量废物，来弥补原 材料选择的缺陷。
原材料的质量对生产也非常重要，直接影响生产的产出率和废物的产生量．
如果原材料含有过多的杂质。生产过程中就会发生一些不期望的反应，产生一些 不期望的产品，这样既加大了处理、处置废物工作量和费用，同时增加了原材料 和废物的运输成本．
绿色材料选择技术是一个系统性和综合性很强的复杂闯题。一是绿色材料尚 无明确界限，实际中选用很难处理。二是选用材料，不能仅考虑其绿色性，还必 须考虑产品的功能，质量、成本等多方面的要求，这些更增添了面向环境的产品 材料选择的复杂性。
一般而言，汽车产品绿色材料的选择应该遵循如下几点原则：（１）优先选用可 再生材料。尽量选用回收材料、资源丰富的材料，采甩节材的设计结构等。（２）
尽量选用低能耗、少污染的材料。（３）尽量选择环境兼容性好的材料及零部件，
避免选用有毒、有害和有辐射特性的材料，减少生产过程中的危险因素。（４）所 用材料应易于再利用、再回收、再制造或易于降解．
３．２．２汽车制造的绿色工艺路线
大量的研究和实践表明，产品制造过程的工艺方案不一样，物料和能源的消 耗将不一样，对环境的影响也不一样。绿色生产工艺规划就是要根据制造系统的 实际，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废物的产生量和毒性小、对环境污染 小的工艺方案和工艺路线。
在汽车生产工艺方面，要求改革生产工艺、更新生产设备，尽可能地提高每 一道工序的原材料和能源的利用率，有效地利用生产过程中输入的物质和能量，
减少生产过程中资源、能源的浪费和污染物的排放。另外，还要求排放的废物对 自然界无害或者容易被微生物、动物和植物所分解。这种没有污染的工艺也被称
为生态工艺。
生态工艺指标一般应该包括：节约能源、水资源；节约资源或能够使用替代 资源；中间废物能够回收利用。最终废物易于分解；对操作人员无害，最终产品 对消费者无害；经济上节约．生态工艺不仅保证了生态的净化，而且可以节省用 于治理污染的成本，是一种可持续的工艺，它将成为未来产业生产工艺的主要部 分．绿色制造工艺属于生态工艺的一部分．
在汽车制造业发展的历史中，许多新型高效的先进工艺和方法总在不断推 出．但随着技术的发展和社会的进步，产品的更新换代和废弃速度加快。如何加 以回收利用也是一大难题，环境友好型和对用户及操作友好型的绿色制造工艺技 术将是未来汽车制造业工艺技术发展的趋势之一．
根据汽车制造业生产加工的特点，汽车企业绿色制造工艺应该具有如下特点：
设计人员必须具有良好的环境意识，能熟练掌握现代化的技术工具（如网络技术 和一些常用的专业软件等）Ｉ广泛采用标准化、模块化的零部件ｌ尽量简化工艺 优化配置ｌ减少不可再生资源和短缺资源的使用量．
在汽车行业中一般绿色工艺的实现途径包括：（１）改变原材料投入，在工艺过 程中的循环利用。（２）改变生产工艺或制造技术，改善工艺控制，改造原有设备．
（３）根据环境负荷的相对尺度，确定其对生物多样性、人体健康，自然资源的影 响评价．
３．２．３汽车产品的绿色包装
绿色包装技术就是从环境保护的角度，选择使用可再生利用或对环境无污 染、对人无毒害的包装材科，合理包装产品。优化产品包装方案。使得资源消耗 和废物产生最少。目前这方面的研究很广泛，但大致可以分为包装材料、包装结 构和包装废物回收处理３个方面。当今世界主要工业国要求包装应傲到“３ＲＩＤ’
（Ｒｅｄｕｃｅ减量化、Ｒｅｕｓｅ回收重用、Ｒｅｃｙｃｌｅ循环再生和Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ可降解）原 则。我国包装行业“九五”至２０１０年发展的基本任务和目标中提出包装制品向 绿色包装技术方向发展，实施绿色包装工程，，并把绿色包装技术作为“九五”包 装工业发展的重点．发展纸包装制品，开发各种代替塑料薄膜的防潮、保鲜的纸 包装制品，适当发展易回收利用的金属包装及高强度薄壁轻量玻璃包装，研究开 发塑料的回收再生工艺和产品。
因此，做到汽车产品的绿色包装要做到如下几点：一是汽车产品包装力求简 化，减少资源浪费以及减少环境的污染和废弃后的处置费用。二是尽量选择无毒、
无害、可回收或易于降解的材料。三是改进汽车产品结构，减少重量，这样也可
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以达到改善包装，降低成本并减小对环境的不利影响。
另外，汽车企业在进行绿色设计时。还应关心产品储存及运输过程的能源消 耗和环境污染，通过减轻产品的重量和减小产品的体积、防止跑、冒，滴，漏等
措施可以实现绿色运输。
３．２。４汽车产品的绿色处理
对汽车产品的绿色使用目前主要集中在延长产品的使用周期和减少使用中 的能源浪费及环境污染．延长汽车产品生命周期可以最终减少产品报废后的各种 处置工作，从而提高资源利用率，减少对环境的负面影响．增加汽车产品的可维 护性是延长产品生命周期的一个重要方法。为此，必须在设计阶段就考虑汽车产 品的拆卸性，尤其是易损件的拆卸和维修．
汽车企业绿色处理技术。一方面是指在具体的汽车产品生产过程中，要注意 对流失的物料和产生的废料进行回收，返回到流程中或经处理后作为原料回用或 被用做其它生产中的原料再利用，建立从原料投入到废物循环回收利用韵生产闭 合回路。使工业生产过程不对环境构成任何危害或危害最小化．
另一方面，主要是指汽车产品生命周期终结后，要采用绿色处理技术对其进 行回收处理，若不回收处理。将造成资源浪费并导致环境污染。
目前的研究认为面向环境的产品回收处理是个系统工程，从产品设计开始就 要充分考虑这个问题。并作系统分类处理。产品寿命终结后，可以有多种不同的 处理方案．各种方案的处理成本和回收价值都不一样，需要对各种方案进行分析 与评估，确定出最佳的回收处理方案。从而以最少的成本代价，获得最高的回收 价值，即进行绿色产品回收处理方案设计。评价汽车产品回收处理方案设计主要 考察三个方面：效益最大化、重新利用的零部件尽可能多、废弃部分尽可能少。
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第４章汽车企业绿色制造的评价
４．１绿色评价
４．１。１绿色评价的概念
绿色制造技术的关键技术之一是绿色评价技术，即对制造中的资源能源消 耗、污染物的捧放等指标做出定量评价，以此判断制造中的绿色度，推动青８造中 的绿色化改造，进而评价绿色化改造的成果。它有助于解决环境污染问题，节约 原材料和能源，降低生产成本，提高企业的经济效益和社会效益．
绿色评价的准确性和公正性是绿色评价技术的关键，而做到准确和公正的绿 色制造评价关键要选取合理的评价方法，评价方法对评价结果的真实性起决定作 用。目前最常用的绿色评价方法是层次评价法和模糊层次评价法．
４．ｔ，２绿色评价的标准
汽车制造企业在进行绿色评价时应注意以下三点标准：
（１）绿色性．资源消耗少和环境污染小是绿色制造的特征目标．制造过程 中资源消耗和环境污染的减少不仅能减少对社会环境的危害，丽对有利于劳动者 的安全和身体健康。因此，面向绿色制造的工艺路线应力求选择优质、高效、清 洁、低耗的新工艺、新方法，使加工过程符合生产和社会可持续发展的要求。
（２）经济性。经济性是实施绿色制造必不可少的条件．一个产品若不具备 用户可按受的价格，就不能走向市场。制造工艺的成本是影响产品成本的最重要 因素之一，因此面向绿色制造的工艺路线同样必须考虑工艺成本。
（３）整体性。在选择工艺路线时，由于实际问题诸多因素的影响和限制，
使加工过程同时达到优质、高效、清洁、低耗的最优化目标往往是比较困难的。
因此，我们在作具体选择时应根据绿色制造工艺过程规划的．Ｔ（时问）、Ｑ（质量），
ｃ（成本）、Ｉｚ（资源消耗）、Ｅ（环境彩响）五大决策目标体系，综合考虑，相互协调，
消除冲突，力求加工过程的整体优化。
４．２汽车企业绿色评价的模型
基于汽车企业绿色评价的模型比较多。有的还很复杂，以下所列出的是在实 际评价中运用的较为普遍的两种方法。
４．２．１基于层次分析法的绿色度评定法
层次分析法（Ａｎａｌｙｔｉｃ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ，简称＾ｔｉＰ）是一种定性分析与定 量分析相结合的多目标决策分析方法。对于结构复杂的多准则、多目标决策问题，
是一种有效的决策分析工具。
ＡＨＰ的基本思想，是根据问题的性质和要达到的目标，将问题按层次分析成 各个组成因素：再按支配关系分组成有序的递阶层次结构；对同一层次内的因素．
通过两两比较的方式确定诸因素之间的相对重要性（权重）；下一层次的因素的重 要性，既要考虑本层次，又要考虑到上一层次的权重因子；逐层计算，直至最后 一层（一般是要比较的各个方案）ｔ比较各个方案的权重大小，进行排序、决策。
＾ＨＰ体现了人们进行决策思维的基本特征：分解、判断、综合．它可以将定性问 题定量化处理，把人的思维过程数学化．既可以将人的主观判断用数量形式表达 和处理，也可以提出人们对某类问题的主观判断前后是否有矛盾，是目前系统工 程处理定性与定量相结合阔题简便易行而行之有效的一种方法。
ＡＩｌＰ大体可以分为四个步骤，即建立问题的递阶层次结构；构造两两比较判 断矩阵；由判断矩阵计算被比较元素相对权重ｌ计算各层元素的组合权重．当 ＡＨＰ用于绿色制造时。具体做法如下：
（１）建立评价递阶层次结构
根据评价指标体系中各评价指标所属类型，划分成不同的指标层次，就形成 了一个多层次的分析结构模型，如图４－１所示。
目标层
指标层
子指标层
级别层或 方案层
图４．１绿色制造评价层次结构图
目标层是结构模型的最高层次，或称为理想结果层，用于描述评价目的。指 标层是评价准则或影响评价的因素层．子指标层的有些因素往往包含较多的下层 指标，此时为了便于分析和评价，可根据产品结构或属性还可将其再细分为子指 标层。方案层是采用的方案、措施或评价的对象．一般来说，构成评价系统的多 级递阶层次结构有３种类型，即完全相关性结构、完全独立性结构、混合结构。
（２）构造两两比较判断矩阵
建立评价递阶层次结构模型后，上下层次之闯元素的隶属关系就被确定。采 用ＡＨＰ方法评价时，需要知道各评价指标对评价目标的影响重要度，即指标的权 重。权重可由判断矩阵计算得到。
对于ｎ个指标元素来说，可以得到两两比较判断矩阵Ａ：
Ａ一（口。）。
（３）计算单～准则下各评价指标的相对权重
根据上面求出的判断矩阵Ａ可由特征根法先计算出判断矩阵的特征向量，然
后经过ｊ卜化处理，即可求出指标两两之间的相对重要度，即相对权重∞．在精
度要求不高的情况下，可以用近似方法计算特征根Ａ。和霄，再利用下面的公式
求解出ｋ：
ｋ＝蠢㈤／ｊ／ｎ（ｏ。
式中，似叫。表示爿脚。的第ｆ个元素。
（４）进行一致性检验
评价过程中，指标圆的相对重要度的估计往往会有误差，通常是判断其随机 一致性比例Ｃ矗．其具体的计算步骤如下：
ｃ“‰一％．１）
Ｃ．Ｒ．ｏ％Ｊ．
式中，Ｃ．１．是一致性指标：
ｎ为判断矩阵的阶数：
Ｒ＾ｆ．为平均随机一致性指标。
当Ｃ．Ｒ．ｔＯ．１时，通常认为判断矩阵的一致性是可以接受的。否则就要调整 判断矩阵，直到取得满意的一致性为止。
（５）综合权重的计算
在计算了各级指杯对上一级的相对权重以后，即可从最上一级开始，自上而
下地求出各级指标关于评价目标的综合权重。
４．２．２基于模糊层次分析法的绿色评价模型
根据绿色制造工艺过程规划的五大决策目标，工艺路线的绿色性评价主要考 虑经济性、资源消耗和环境影响三个方面，每一方面又选择了四个评价因素，其 相应的目标函数可以表示为经济性Ｅｅ（Ｗ）、资源消耗Ｒ（ｘ）、环境影响Ｅｉ（ｘ）。决 策目标及相应的决策目标函数分析，如图４－２所示．
图４．２工艺路线绿色性评价目标体系
（１）变量描述
由于是对零件己经拟定好的工艺路线进行评价选择。因而其变量可用一个ｒｌ
维向量描述，即Ｘ－阮，工：？一，‘１ｒ。其中，以为可能的工艺路线方案数；毛（ｉ＝１，
２，…，ｎ）代表第ｉ个工艺路线方案，并有Ｘｉ＝０（不采用第ｉ个方案），量＝１（采 用第ｉ个方案）。
（２）数学模型
对于某一工艺路线决策问题：Ｘ—ｋ，ｘ：，…・・ｊ‘】ｒ
求：Ｘ—ｋ，工２，…・ｊ‘】ｒ
满足约束条件：乳（ｘ）墨Ｏ（ｕ ｔ１＇２，一★）
Ｊｌ，（ｘ）一０（ｖ－１，２，一－，ｐ《一）
使得，０ｐｔｉｍｕ埘［［Ｅ，皤），Ｊｔ（ｚ）’Ｅ傅）１－【Ｅ。（工）’，Ｒ（ｘ）．，Ｅ（ｘ）．】】
ＸＥ氏。
其中：Ｘ’——最优工艺路线；
邑何）一不等式约束；
＾，婵）——等式约束。
（３）模型求瓣
由于工艺路线的绿色性评价是一个多目标的，定性与定量相结合的复杂目 题，因而其决策模型的求解问题十分复杂，一般情况下不可能用通常的数学优化 方法求解．我们通常采用的方法有线性加权法，层次分析法、模糊评价法等。本 文将采用一种基于模糊积分的综合评判模型．
由模糊积分与内积的关系。直接从恕积引出一种综合评判模型．
设Ｘ一阮，Ｊ。…”’耳。ｌ为Ｒ个因素构成的因素集合，Ｐ（ｘ）是ｘ上的备域ａ给 定Ｘ上的模糊向量膳－沏。，用：…・・．聃．】，表示ｘ中的“主要因素”这一概念，这 实际上是决策者对ｎ个因素的重要程度的评价。对于ｘ上的每个状态
日∈Ｐ（ｚ），日－ｆｊｌ。，ＪＩｌ２，…“’屯】，则Ｈ关予“主要因素”——Ｍ的综合评价为：
正日ｏ）。Ｈ（’）．ｆｔ啊。兰ｏ・＾屑Ｉ）
式中：正为模糊积分的符号；ｎ表示由肘导出的Ｐ傅）上的可能性测度；ｏ、
・为复合运算算子。可采用多种算子计算：＾为因素集之ｆ回取小算子ｌ ｖ为因素 集之问取大算子。表示主要因素重要程度的值规定为０ｃ研墨１，权重模糊向量集
膨应作归一化处理．
第５章汽车企业基于ＷＥＢ的绿色制造系统
随着ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术的发展，特别是近些年来网络技术在制造业的深入应用，
使得各种先进的制造技术有了新的发展平台，给企业制造活动带来新的变革，其 影响的深度、广度和发展速度往往远超过人们的预溅。
５．，汽车企业进行Ｗｅｂ绿色制造系统的必要性与可行性
汽车制造业进行绿色生产包括三部分内容：绿色设计、绿色工艺和生产环境。
——绿色设计所谓的绿色设计就是从产品设计开始，在传统的产品设计要 求中加入环境要求，首先实现产品的生态设计和环境设计。
（１）原材料的选择．在产品设计的过程中对产品所需要的原材料应充分考 虑到其环保性、生态影响．环保性就是指所选的材料应对环境有最小的影响，充 分考虑到材料的特性，特别是具有放射性、腐蚀性、挥发性的材料；对生态的影 响一方面是其可回收利用性，另一方面是所选择材料的大量使用会不会对整个的 生态系统造成破坏．如目前人类对森林的乱砍滥伐，就已经造成了生态环境的严 重破坏。
（２）产品在使用过程中可能造成的对环境的影响．这已经成为设计者关注 的主要方向之一，某些产品在实现自身功能的同时，会产生出副产品，而这些副 产品会对人类，对生态环境造成不利的负面影响．克服这些负面的影响，除了原 材料及能源的选择之外，更重要的是依赖于新技术的不断出现。
（３）产品及其零部件的回收和再利用．可回收性设计就是产品在设计时充 分考虑到产品报废后回收和再利用的问题。例如日常用品中的橡胶制品、塑料制 品以及家用电器中有关零部件及材料的回收及利用；而产品的可拆卸性是以零部 件的再利用为前提。例如报废汽车、报废家用电器等的可拆卸性，关键是零部件 的再利用率。
（４）经济性分析。经济性在当今经济时代有着极其重要意义，是决定该设 计方法成功与否的重要因素，因此应该高度重视技术、环境、经济一体化模型的 开发和研究。
——绿色生产工艺在加工工艺的绿色实现中主要包含以下三方面因素：加工 设备、制造工艺规划和生产技术。
（１）加工设备加工设备中的环保性现己越来越引起人们的高度重视，如何
提高生产设备的环保性，已经成为科学技术研究的一个重要课题之一。如在机械 加工中的机床，在工作中由于设备本身的原因会产生很大的噪音、灰尘及烟雾，
这些都会对生态造成很大的影响．
（２）制造工艺规划由以往研究的实践和经验来看，由于在产品生产中所执 行的制造工艺方案不一样，原材料和能源的消耗相应的也不一样．同时对环境及 生态造成的影响也不一样．如何才能做到根据制造系统的实际，采用合理的工艺 路线和工艺方案，来实现原材料和能源的消耗最小。废弃物最少，对环境影响最 低．而生产效率不下降．
（３）生产技术绿色制造是借助于各种制造工艺技术和生产管理的理论和方 法。在产品制造的各个环节中采取积极，有效的措施，以减少能源和原材料的消 耗量，缩短产品开发周斯，降低成本，最大限度的减少对环境的负面影响和污染
最小化而且对环境保护起着积极律甩。
——绿色产品是绿色制造的有益补充
绿色产品包括产品的包装运输、产品的使用和回收利用三个方面。现今。绿 色包装材料已成为一个重要的话题。在我国每年产生的大量环境污染中，包装废 弃物已经占了很大的份额，。白色污染”随处可见，对它们只能焚烧处理或者是 降解，而有些材料需降解百年以上，给环境带来极大的危害．因此，产品的包装 应选择无毒、无公害、可回收或易于降解的材料；而在运输中普遍采用的木质包 装材料，则对植物资源造成严重破坏，同时在运输过程中造成某些疾病的传播．
从以上三个方面对汽车制造业绿色制造系统的介绍，不难发现在其中进行 Ｗｅｂ绿色制造体系的开发和使用已是当务之急。
５．２汽车制造业基于Ｗｅｂ的绿色制造系统的技术基础
Ｗ聊（ｗｏｒｌｄＷｉｄｅ Ｗｅｂ）服务是ｉｎｔｅｒｎｅｔ上目前应用最广泛的服务形式，它是 一个分布式的多种信息组合的信息系统，它提供了两种数据库访闯形式：静态访 问和动态访闯。静态访问是客户发出请求后，ｗ胛服务器将预先生成的文件直接 返回给客户．动态访问是指客户发出请求后，ｗ哪服务器根据客户请求的参数和 要求，调用后台数据库，动态的生成相应的文件并返还给用户。对基于Ｗｅｂ的绿色 制造系统来说，系统位于服务器方，它应该根据客户端的用户提出的要求进行处 理才能获得相应的结果并返还给用户，而动态交互式的ｗｗＷ服务方式正好满足了 这一要求。
