裝備制造業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的重點(diǎn)行業(yè)，是制造業(yè)的核心組成部分。基礎(chǔ)制造工藝是裝備制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，其水平直接決定著裝備和主機(jī)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性?！笆濉逼陂g，我國(guó)已發(fā)展成為基礎(chǔ)制造大國(guó)，鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等行業(yè)規(guī)模都是世界首位，年鑄件產(chǎn)量超過(guò)4000萬(wàn)噸、鍛造和沖壓超過(guò)2000萬(wàn)噸、材料熱處理超過(guò)1500萬(wàn)噸。與此同時(shí)，基礎(chǔ)制造工藝也成為了裝備制造業(yè)資源消耗和污染排放的主要環(huán)節(jié)，鑄、鍛、熱、焊四種基礎(chǔ)制造工藝合計(jì)能耗占裝備制造業(yè)總能耗的70%-85%?！笆濉睍r(shí)期是我國(guó)全面推行綠色制造、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵時(shí)期，加快推廣綠色基礎(chǔ)制造工藝、提升精益制造水平意義十分重大。

一、綠色基礎(chǔ)制造工藝是實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展的重要基礎(chǔ)

（一）綠色基礎(chǔ)制造工藝是落實(shí)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要內(nèi)容

《中國(guó)制造2025》把全面推行綠色制造作為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要內(nèi)容，要求加大先進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā)力度，加快制造業(yè)綠色改造升級(jí)，努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。鑄造、鍛壓、熱處理、焊接、表面工程和切削等基礎(chǔ)制造工藝量大面廣、通用性強(qiáng)，是汽車(chē)、電力裝備、石化裝備、造船、鋼鐵、紡織、機(jī)床制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)制造核心技術(shù)，通過(guò)采用無(wú)毒無(wú)害或低毒低害的原輔料、清潔能源以及高效節(jié)能的先進(jìn)制造工藝與設(shè)備，可帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的技術(shù)改進(jìn)、產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提升工業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益?？梢哉f(shuō)，基礎(chǔ)制造工藝的綠色化、精益化水平直接決定著工業(yè)綠色發(fā)展基礎(chǔ)能力的高低。

（二）綠色基礎(chǔ)制造工藝是制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)

基礎(chǔ)制造工藝是裝備制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程耗能及污染物排放主要環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鑄造、鍛造和熱處理工藝年消耗能源量約4000萬(wàn)噸標(biāo)煤，約占裝備制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)總能耗的50%。鑄造行業(yè)不僅要排煙、排塵，而且要排出大量的廢砂、廢渣，我國(guó)每噸合格鑄鐵件平均排放廢渣0.2～0.3噸、廢砂0.4～0.7噸、排放CO2、NOx等2.3噸，每年合計(jì)排放總量超過(guò)1億噸。我國(guó)鍛造行業(yè)燃料爐污染物排放超標(biāo)嚴(yán)重，鍛壓年消耗潤(rùn)滑劑約40萬(wàn)噸，容易造成水體、土壤中有機(jī)烴和毒害物累積，鍛壓時(shí)產(chǎn)生的巨大振動(dòng)和噪聲嚴(yán)重影響了精密裝備的精度和生態(tài)環(huán)境。我國(guó)每年因摩擦磨損或腐蝕造成的總損失至少占當(dāng)年GDP的7%以上，其中腐蝕總損失約占GDP的5%，表面處理行業(yè)通過(guò)綠色發(fā)展每年至少可以挽回30%的腐蝕損失。因此，沒(méi)有綠色基礎(chǔ)制造工藝的綠色化，制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展就沒(méi)有了技術(shù)支撐，綠色基礎(chǔ)制造工藝是制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。

（三）綠色基礎(chǔ)制造工藝是未來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域

綠色基礎(chǔ)制造工藝的水平直接影響到制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，發(fā)達(dá)國(guó)家不斷提高綠色基礎(chǔ)制造工藝的發(fā)展目標(biāo)。2012年，美國(guó)提出到2020年原材料消耗量減少15%、加工廢屑減少90%、能耗減少75%的目標(biāo)，從而進(jìn)一步提高數(shù)字化工廠中水、能源和材料的利用效率；德國(guó)啟動(dòng)了“BlueCompetence”高能效機(jī)電產(chǎn)品推廣計(jì)劃，要求機(jī)床減重50%以上、能耗減少30%～40%、報(bào)廢后機(jī)床100%可回收等。綠色基礎(chǔ)制造工藝已成為未來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域，但我國(guó)基礎(chǔ)制造工藝長(zhǎng)期難以克服能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重的弊端，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)綠色制造基礎(chǔ)工藝創(chuàng)新和應(yīng)用存在較大差距。目前，我國(guó)噸鑄鐵件能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高約60%，每噸鍛件能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高47%，熱處理噸工件平均能耗約為國(guó)際先進(jìn)水平的1.4倍，噸合格鑄件與鍛件三廢排放量約為國(guó)際先進(jìn)水平的10倍。

二、“十三五”基礎(chǔ)制造工藝綠色發(fā)展重點(diǎn)方向

（一）輕量化

輕量化是未來(lái)基礎(chǔ)制造工藝的重要發(fā)展方向，主要通過(guò)采用新型輕量化材料和輕量化成形工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。以汽車(chē)零部件制造為例，通過(guò)采用復(fù)合材料、輕金屬、高溫合金等高強(qiáng)韌度材料，如鎂合金替代鋼、鑄鐵可減重60%-75%；超高強(qiáng)度鋼熱沖壓成形技術(shù)制造的等輕量化成形可以減小關(guān)鍵零部件壁厚或截面尺寸，具有減輕車(chē)體重量和提高安全性的雙重優(yōu)勢(shì)。汽車(chē)自重每減少10%，燃油消耗可降低6%-8%，污染物排放可降低5%-6%。

（二）清潔化

“十三五”期間，在資源能源與環(huán)境的約束下，物耗大、污染物重的基礎(chǔ)制造工藝將不斷被淘汰。對(duì)于切削、熱處理、涂鍍等污染嚴(yán)重的行業(yè)，采用綠色清潔生產(chǎn)工藝將是主要發(fā)展趨勢(shì)。例如傳統(tǒng)切削加工過(guò)程中大量使用切削液，污染嚴(yán)重，而干式切削和準(zhǔn)干式切削一般使用強(qiáng)冷風(fēng)或其他介質(zhì)或少量切削液冷卻切削點(diǎn)，可大幅減少切削液污染。

（三）精密化

精密成形主要是指采用近凈成形、快速成形等精密成形技術(shù)，免除或減少后續(xù)加工，有效降低后續(xù)加工余量。精密成形過(guò)程中材料流動(dòng)經(jīng)過(guò)合理控制，材料纖維連續(xù)并按照要求分布，且由于免除或減少成形后續(xù)加工，最大限度地保留了成形的纖維形態(tài)，從而提升零件的機(jī)械強(qiáng)度，提高產(chǎn)品使用壽命，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量綠色節(jié)能、節(jié)材。

（四）短流程化

基礎(chǔ)制造工藝綠色化的一個(gè)重點(diǎn)方向是短流程生產(chǎn)。一方面，可以通過(guò)利用前期工序中的材料、熱能或者集成工序，使整個(gè)制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)流程再造和優(yōu)化。另一方面，也可以通過(guò)采用增材制造等先進(jìn)的成形技術(shù)實(shí)現(xiàn)短流程成形，減少資源能耗消耗。由于增材制造技術(shù)采用材料累加的方法制造零部件，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除—切削加工技術(shù)，可以大幅減少材料消耗，同時(shí)提高加工精度。

（五）循環(huán)化

以無(wú)廢棄物為目標(biāo)的循環(huán)利用也是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)制造工藝綠色化的重要途徑。無(wú)廢棄物制造，即加工過(guò)程中不產(chǎn)生廢棄物，或產(chǎn)生的廢棄物能被整個(gè)制造過(guò)程作為原料而利用，并在下一個(gè)流程中不再產(chǎn)生廢棄物。我國(guó)鑄造行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量余熱還沒(méi)有充分進(jìn)行回收，鑄造產(chǎn)生的廢砂還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)100%回用，若鑄件開(kāi)箱時(shí)的高溫能夠有效利用，可以達(dá)到優(yōu)化鑄造工藝、提高能效的目的。

三、“十三五”發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)和措施

（一）發(fā)展目標(biāo)

“十三五”期間，重點(diǎn)推廣綠色的鑄造、鍛壓、焊接、切削、熱處理、表面處理等基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備。到2020年，鑄件廢品率降低10%，鍛造材料利用率提高10%，切削材料利用率提升10%，電鍍和涂裝行業(yè)減少污染物排放30%以上。

（二）發(fā)展重點(diǎn)

針對(duì)“十三五”基礎(chǔ)制造工藝綠色發(fā)展目標(biāo)，圍繞輕量化、清潔化、精密化、短流程化、循環(huán)化等重點(diǎn)方向，加大重點(diǎn)綠色基礎(chǔ)制造工藝的研發(fā)、應(yīng)用和推廣力度。

（三）主要措施

一是建立完善綠色基礎(chǔ)制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)體系，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。逐步建立體系完善的典型行業(yè)準(zhǔn)入規(guī)范和典型裝備綠色制造標(biāo)準(zhǔn)，把握好綠色制造標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)家、行業(yè)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等的區(qū)別定位和分級(jí)管理，突出行業(yè)特點(diǎn)，推進(jìn)重點(diǎn)綠色標(biāo)準(zhǔn)制定。強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，通過(guò)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)、評(píng)價(jià)和監(jiān)督，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的指導(dǎo)，發(fā)揮企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的主體作用，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化信息服務(wù)平臺(tái)，全面提升標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)能力。

二是實(shí)施綠色基礎(chǔ)制造工藝推廣行動(dòng)。選擇一批鑄、鍛、焊、熱處理等行業(yè)的龍頭企業(yè)實(shí)施“綠色基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備應(yīng)用示范”裝針對(duì)基礎(chǔ)工藝關(guān)鍵工序開(kāi)展生產(chǎn)工藝綠色化改造，重點(diǎn)推廣綠色、先進(jìn)的鑄造、鍛壓、焊接、切削、熱處理、表面處理等基礎(chǔ)制造工藝技術(shù)與裝備。建立綠色化數(shù)字化車(chē)間/工廠，建立數(shù)字化、柔性化、綠色、高效的鑄造車(chē)間，以鍛壓設(shè)備為中心構(gòu)建數(shù)字化沖壓車(chē)間，建設(shè)數(shù)字化焊接車(chē)間、數(shù)字化熱處理車(chē)間、高效綠色切削加工中心。

三是搭建綠色制造基礎(chǔ)工藝創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。圍繞典型產(chǎn)品零部件從毛坯到成品的生產(chǎn)全工藝鏈，以企業(yè)為主體，推進(jìn)綠色制造共性關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)，開(kāi)展制造工藝創(chuàng)新和集成應(yīng)用，提高我國(guó)制造業(yè)綠色化制造能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力。建立并完善國(guó)家級(jí)的工業(yè)裝備制造公共服務(wù)平臺(tái)，為典型裝備產(chǎn)品提供綠色制造資源共享平臺(tái)和數(shù)據(jù)服務(wù)等。

四是健全有利于推廣綠色制造工藝的政策體系。充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)作用，制定行業(yè)技術(shù)規(guī)范，提高行業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻，遏制低水平重復(fù)建設(shè)。鼓勵(lì)企業(yè)積極開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核，推進(jìn)制造過(guò)程綠色化。充分利用中央預(yù)算內(nèi)投資、技術(shù)改造、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、專項(xiàng)建設(shè)資金等資金渠道及政府和社會(huì)資金合作模式，支持企業(yè)技術(shù)升級(jí)改造、推廣綠色制造工藝。

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