低碳制造

其目标是实现产品在生产、制造、使用过程中的低资源消耗、低排放、低污染，实现制造企业经济效益、社会效益与环境效益的统一；其实质是提高制造业能源、物料等资源利用效率，创建清洁能源结构；其核心是制造业的技术创新、制度创新和发展观的转变。

发展概况

英国最早提出了“低碳”概念并积极倡导低碳经济。美国于2007年提出的《低碳经济法案》直接以低碳经济为名，该法案指出到2020年美国碳排放量减至2006年水平，2030年减至1990年水平的碳排放总量控制目标。英国政府于2009年正式发布名为《英国低碳转换计划》（Low Carbon Transition Plan）的国家战略文件。德国环境部在2009年公布了发展低碳经济的战略文件，强调低碳经济为经济现代化的指导方针。日本于2009年发布了《绿色经济与社会变革》的政策草案，欲通过削减温室气体排放等措施，强化日本的绿色新政。中国政府在2009年宣布“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划”。在此背景下，一种全新的可持续制造模式——低碳制造应运而生。

研究现状

低碳制造模式获得了许多工业组织的关注。2008年1月，国际生产工程科学院（The International Academy for Production Engineering; CIRP）在巴黎成立了低碳制造工作组（Low Carbon Manufacturing Working Group; CWG），并参与发起了名为CO2PE合作研究计划，目的在于核算并减少离散零件制造工艺过程的碳排放等。2009年9月，国际生产工程科学院在爱尔兰都柏林大学召开了第26届国际制造会议（International Manufacturing Conference; IMC26），将“能源效率与低碳制造”作为会议主题，提出“为了确保制造业创新与发展，必须准确评价制造过程与系统的能量消耗状况”。联合国工业发展组织（UNIDO）于2011年10月召开了第二届资源效率与清洁生产全球网络会议，其中将“低碳与资源效率制造”作为其主要议题之一，目的是揭示工业物料、水以及能源等资源使用过程中的内部关系，以通过“资源效率和清洁生产”（Resource Efficient & Cleaner Production; RECP）方法、技术实现低碳工业化。世界自然基金会香港分会也已制定低碳制造计划，致力于通过高效利用能源和资源进而降低全生命周期的碳排放强度，减少企业厂房的碳排放量，协助企业践行环保责任，为制造商提供量度减碳成效的工具及标杆评级系统，从而使企业掌握管理温室气体的最佳措施。

在全球气候变化以及能源价格持续上涨的压力下，机械制造行业的低碳制造研究已成为各国政府组织、学术界等共同关注的新的学术热点。英国、美国、德国、中国等国家的专家学者已针对低碳制造的基本概念、内涵、体系框架等，进行了研究。此外，实现低碳制造的途径、措施等理论方法与技术也得到了很多学者的关注。尽管低碳制造已获得广泛的关注，但低碳制造的研究在全球范围内仍属于起步阶段，大部分研究都从能源及物料资源的效率分析评估、碳排放（碳足迹）的定量计算、碳排放减量化等方面进行研究，主要集中于低碳设计理论与方法、低碳制造定量分析与碳足迹评估、制造系统低碳优化理论、低碳加工技术及装备四个方面。

技术体系

低碳制造是一个以保证经济效益而实现碳排放减量化为目标的将各种制造资源、能源转变为产品的输入、输出系统。涉及产品全生命周期（包括市场分析、产品设计、工艺规划、加工工艺过程、运输、产品销售及售后服务、回收处理等）或部分环节。面向产品全生命周期过程，低碳制造的关键技术主要包括低碳材料选择、低碳设计、低碳加工技术与装备、低碳装配及包装、节能低碳产品开发、回收及再制造等。低碳制造的目标最终可细化为通过提高资源利用率及能源利用率、减少废弃资源排放、选用碳足迹较小的原材料替代传统材料，改善制造企业的能源结构，以实现制造企业碳排放的减量化，最终实现企业经济效益及社会效益的统一。

扩展阅读

• AREL K，WIM D，MICHAEL O．Methodology for systematic analysis and improvement of manufacturing unit process lifecycle inventory （UPLCI）-CO2PE! Initiative （cooperative effort on process emissions in manufacturing）．International Journal of Cycle Assessment，2012，（17）：69-78．