前言

    綠色制造與可持續發展強調社會、經濟、資源和環境協調發展，是一個密不可分的系統，既要達到發展經濟的目的，又要保護好人類賴以生存的環境。

    在實現綠色制造與可持續發展的道路上，中國面臨著嚴峻的挑戰。中國有2億畝土地因為礦產開發等因素而廢棄，占總耕地面積10%；中國90%的地下水被污染，60%的地下水污染嚴重；在中國盲目發展水電過程中，還造成了對生態環境的永久性破壞。2008年中國消耗的煤炭這一高污染能源，占能源消費總量的68.7%，高于世界平均水平一倍以上，中國資源利用效率居世界59個主要國家的倒數第6位，中國1噸煤所產生的效率僅相當于美國的28.6%，歐盟的16.8%，日本的10.3%。

    面對這些令人震撼的數據，實現綠色制造與可持續發展迫在眉睫，e-works在2010中國制造業產品創新數字化國際峰會，重點就中國制造企業如何實現“綠色制造與可持續發展”這一主題展開了深入的討論，通過業內專家產品創新理論實踐的分析、行業提供商綠色解決方案的分享，綠色設計典型應用企業案例的剖析，為當前中國制造業企業實現綠色制造與可持續發展提供了豐富的實踐經驗。

一、綠色化的產品創新

1、產品創新過程管理的發展與應用趨勢

    在本次峰會上，清華大學莫欣農教授從產品全生命周期的“價值創新”，靈活、快速、高效的“管理創新”，智能化、服務化、綠色化的“產品創新”三個方面深入剖析了中國企業如何實現走向世界的重大轉型，并對產品全生命周期進行了全新的詮釋。

    莫教授指出：產品全生命周期可以分解成為八個階段，從開始預研策劃、立項、開發設計、驗證測試到工藝與量產，接著進入產品的生產銷售和使用維修階段，最后進入產品的報廢階段。在這幾個階段中，分別解決的是設計、制造、使用和回收問題。

    如果企業純粹以制造為中心，那么形成的曲線就是苦笑曲線；如果企業是以設計、開發新產品與后期服務為中心，那么形成的就是微笑曲線。這就是創新、服務的轉變，也正是企業轉型的核心。制造業未來的發展方向正是不僅要考慮新產品的開發，還要將生產型制造轉變為服務型制造，通過最少的資源消耗，獲得利潤的最大化。

    信息化在這個過程中發揮了巨大的作用，通過更加靈活、快速的信息獲取方式，推動了產品全生命周期（PLM）技術不斷發展，也給制造業帶來了很多革命性的變化。從手工設計到CAD設計，從靜態數據管理到動態數據管理；通過變形設計直接面向產品對象，完成從電子文件管理到面向對象管理的轉變，再到協同制造，形成了完整的設計生命周期的管理。

    在生命周期的各個階段中，如果要進行數據傳遞就需要將所有數據都放入PLM系統中，建立統一的平臺，這樣各個階段的數據都可以從這個平臺中提取，不但解決了數據傳遞問題也解決了數據的唯一性，通過單一數據源和統一的系統構架，將企業的數據進行統一管理。

    在產品的全生命周期中，很多環節都會產生垃圾以及資源的浪費。 隨著信息化不斷發展，制造業需要把報廢這個階段變成回收再利用，這就需要利用PLM平臺管理這些數據，快速準確的查看產品的設計、制造、使用、維修的相關信息。通過這些數據的有效管理，就能夠為綠色制造與可持續發展打下堅實基礎。

 2、PLM與機械產品模塊化技術

    在綠色設計與可持續發展中，模塊化設計具有非常重要的意義和作用，不但能夠縮短上市周期、降低產品成本、提高產品質量，還可以在資源最優利用率下充分滿足客戶的個性化需求。

    浙江大學紀楊健教授在主題為《PLM與機械產品模塊化技術》的演講中談到：從應用深度上，模塊化技術經歷了從幾何模型/單學科到多學科/集成的發展，在產品基礎上做模塊化；接著發展到組織/過程的模塊化，到與IT技術融合的模塊化技術；

    從空間角度來說，模塊化一開始是針對特定的零件來做模塊化，后來發展到需要對一個部件做模塊化，最后需要對整個產品和整個產品平臺做模塊化；

    從時間角度來說，過去在做模塊化的時候，更多關注的是產品的研發階段，后來發展到如何把制造過程考慮進去，最后發展到建立服務/維修和設計模塊化之間的關系。

    模塊化技術要想良好的應用必須要與IT技術進行相應的融合，通過建立優質的數據模型，使模塊化技術與IT技術最終走向融合之路。

    PLM技術和模塊化技術融合會有很多的問題需要處理，比如技術對象樹 產品樹、零件樹、文檔樹如何建立，模塊如何劃分等等。針對企業常見的問題，對已由零件進行模塊化設計主要有以下幾方面的工作：
    第一、建立編碼體系，這里有兩類碼：1、分類碼，2、識別碼，這兩類碼可以平行使用，也可以聯合起來使用。

    第二、做好零部件名稱規范化。企業零部件名稱雜亂會對模塊化帶來很多不利因素。必須要仔細分析零部件命名情況，比如按照功能、位置、形狀命名等情況。

    第三、層次式分類框架。零部件分類有很多操作方法和步驟，推薦使用的架構是層次式分類方法。比如根據企業實際選擇標準，企標或國標等，確定第一層。例如環、套、銷、軸、管、圈等。第二是根據功能劃分、功能—-主特征映射與組合，確定第二層，例如襯套零件，主要功能語義為潤滑、導向等，因此可映射為潤滑孔、臺階等功能特征。第三就是細分功能結構—特征，例如同樣是潤滑孔但可能是橢圓型的油孔、或者腰型油孔、重復第二步。

    第四、做ABC的分析。A類件是專用零部件。B類件是企業標準零部件，C類件是標準件和外購件。

    最后即將模塊化系列擴展，零部件模塊擴展需要按照一定的級別進行擴展。總結來說，模塊化和PLM技術的相互融合，關鍵就是要解決數據模型的問題。

 3、產品研發設計體系建設

    在當前制造業發展趨勢下，經濟增長方式已經逐漸從資源資本要素投入型向知識技術投入型、增強產業核心競爭力方向轉變，以規模擴展為中心的科技產業結構調整成為發展中國家的核心要素。

    而如何建立有效的產品研發設計體系建設，成為信息化增效的關鍵。在本次峰會上，上海市信息化專家委員會委員、博士生導師明新國教授在《產品研發設計及其信息化體系建設》主題演講中指出：“先進制造業競爭已由資源和勞動力競爭轉向技術和人才競爭，競爭的界面前移到技術和產品的研究開發、產業化乃至基礎性研究和應用研究開發階段，使科技競爭成為先進制造業競爭的關鍵因素。”

（網絡轉載）