加工制造業(yè)的發(fā)展讓人類有更大的能力去改造自然并獲取資源，其生產(chǎn)的產(chǎn)品被直接或間接地運(yùn)用于人們的消費(fèi)當(dāng)中，極大地提升了人們的生活水平。作為創(chuàng)造人類財(cái)富的支柱產(chǎn)業(yè)，在過去的一百多年里，加工制造業(yè)給人類帶來了前所未有的文明和財(cái)富，但同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。
當(dāng)前，環(huán)境污染的加劇讓環(huán)境保護(hù)得到空前重視，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與碳排放的增長相互脫鉤成為大勢所趨。在國內(nèi)，生態(tài)文明建設(shè)被作為統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容。隨著社會(huì)數(shù)字化與能源升級的雙轉(zhuǎn)型，“綠色制造”重要性愈發(fā)凸顯。
然而，想要環(huán)境友好的加工制造卻成為現(xiàn)階段行業(yè)最大的戰(zhàn)略挑戰(zhàn)之一，不僅從工程角度，也是從商業(yè)和營銷角度。面對綠色制造前期的投入大、成本高和見效慢，有無破局之法？從賠本到收益，又如何以綠色產(chǎn)品和綠色生產(chǎn)技術(shù)作為提高競爭力的方式，助推綠色制造行穩(wěn)致遠(yuǎn)？
綠色制造之必然
1996年，美國制造工程師協(xié)會(huì)(SEM)發(fā)表了綠色制造的藍(lán)皮書(GreenManufacturing)，自此，綠色制造的研究在世界各地興起。并且，隨著環(huán)境問題日益惡化，以及社會(huì)數(shù)字化大轉(zhuǎn)型，綠色制造已成為當(dāng)下的必然選擇。
綠色制造，又稱環(huán)境意識制造、面向環(huán)境的制造等，是一種綜合考慮環(huán)境負(fù)影響和資源利用的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對環(huán)境的影響最小，資源利用最優(yōu)。綠色制造具有廣義的內(nèi)涵。除了保護(hù)環(huán)境以及最有效地利用有限的資源外，綠色制造還包括兩個(gè)層次的全過程控制。
一方面，是在集體的制造過程即物料轉(zhuǎn)化過程中，充分利用資源，減少環(huán)境污染．實(shí)現(xiàn)具體綠色制造的過程；另一方面，是指在構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、裝配、運(yùn)輸、銷售、售后服務(wù)及產(chǎn)品報(bào)廢后回收的整個(gè)產(chǎn)品周期中每個(gè)環(huán)節(jié)均充分考慮資源和環(huán)境問題．以實(shí)現(xiàn)最大限度地優(yōu)化利用資源和減少環(huán)境污染的廣義綠色制造過程。
當(dāng)前，環(huán)境、資源、人口已成為人類社會(huì)面臨的三大主要問題。環(huán)境問題惡化程度與日劇增，正在對人類社會(huì)的生存與發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。并且，環(huán)境問題決非是孤立存在的，它和資源、人口兩大問題有著內(nèi)在的聯(lián)系。對于資源問題來說，它不僅涉及人類世界有限的資源如何利用，又是產(chǎn)生環(huán)境問題的主要根源。
改革開放以來，我國制造業(yè)發(fā)展迅速，實(shí)現(xiàn)了由小向大的歷史性轉(zhuǎn)變。但長期以來，我國制造業(yè)形成了以“高投入、高消耗、高排放”為特征的粗放式發(fā)展模式，在其快速發(fā)展的同時(shí)，帶來了巨大的能源資源消耗及污染物排放，資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞已經(jīng)成為制約我國制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
在這樣的背景下，最有效地利用資源和最低限度地產(chǎn)生廢棄物，是環(huán)境問題的治本之道。因此，涉及產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，作為一個(gè)“大制造”的概念，在產(chǎn)品生命周期的每一個(gè)階段并行地、全面地考慮資源因素和環(huán)境因素，即保護(hù)環(huán)境和資源優(yōu)化利用的綠色制造成為必由之路。
此外，社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方興未艾，其形成的漣漪是逐漸蔓延開來的。工業(yè)的場景復(fù)雜多樣，這決定了企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)無法一蹴而就。智能制造強(qiáng)調(diào)消除非增值活動(dòng)所造成浪費(fèi)，同時(shí)以最低的成本和更高的效率交付高質(zhì)量的產(chǎn)品。一個(gè)組織的競爭力和盈利能力，如果在智能制造模式下進(jìn)行管理，就可以有效地提高生產(chǎn)效率。
為了保持競爭力，面對當(dāng)今前所未有的全球競爭形式，企業(yè)必須設(shè)計(jì)和提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)，改善其制造業(yè)務(wù)。而綠色制造在制造領(lǐng)域內(nèi)更新生產(chǎn)流程和建立無害環(huán)境的業(yè)務(wù)，減少使用自然資源，回收和再利用材料，并在生產(chǎn)過程中減少排放，無疑拓寬了智能制造的邊界。
事實(shí)上，制造方式的轉(zhuǎn)變與能源效率的提升，從來就是不可分割的。一個(gè)世紀(jì)以前，福特公司試驗(yàn)了第一條流水線，用來裝配飛輪磁電機(jī)。福特將人類大規(guī)模生產(chǎn)能力發(fā)揮到極致，機(jī)器產(chǎn)能開始出神入化。但卻少有人知道，能源的變革是福特流水線的另外一個(gè)關(guān)鍵因素。
電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，使得機(jī)器終于可以擺脫中央動(dòng)力的限制。既往的中央動(dòng)力（如一個(gè)蒸汽機(jī)），需要靠齒輪鏈條傳動(dòng)后再次進(jìn)行動(dòng)力分配，這使得機(jī)器的布置受到巨大的限制。而電機(jī)帶來的分布式動(dòng)力，終于讓機(jī)器可以按照最高效率而布置。
而綠色制造帶來的能源變革正是除了智能制造外推動(dòng)工業(yè)革命進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)綠色制造以一種最大限度減少浪費(fèi)和污染的制造方法，疊加上各種數(shù)字化技術(shù)時(shí)，不但能夠減少浪費(fèi)和污染，而且還將大幅度提高組織的生產(chǎn)率和利潤。顯然，隨著環(huán)境問題日益惡化，以及社會(huì)數(shù)字化大轉(zhuǎn)型，綠色制造已成為當(dāng)下的必然選擇。
綠色制造，道阻且長
變革，從來都是困難的。
盡管環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重影響到民生，在這種態(tài)勢下，國家對于完善節(jié)能減排、推進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的工作日益重視。無人能逆綠色制造的潮流而動(dòng)，但環(huán)境友好的制造依然是當(dāng)前各制造行業(yè)最大的挑戰(zhàn)之一。
首先，從技術(shù)水平來看，我國依然存在制約的情況。事實(shí)上，我國制造業(yè)之所以沒有擺脫粗放的發(fā)展模式，與我國技術(shù)水平不高存在著必然聯(lián)系。
近些年，我國科技創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，國內(nèi)及國際專利申請量均位居世界前列。其中，不乏大量與綠色制造相關(guān)的技術(shù)。然而，我國專利申請數(shù)量雖然眾多，但是含金量卻不高，在與制造過程密不可分的綠色工藝及節(jié)能環(huán)保技術(shù)裝備等領(lǐng)域，嚴(yán)重缺乏核心技術(shù)。
在一些領(lǐng)域，即使國內(nèi)已發(fā)明出可替代產(chǎn)品，但由于質(zhì)量、價(jià)格、可靠性或者運(yùn)營成本等問題，很難與國外同類產(chǎn)品進(jìn)行競爭。由此導(dǎo)致我國制造業(yè)發(fā)展過程中，一般物的要素投入依舊過高，而知識、技術(shù)等投入?yún)s過低，即使付出較大的資源環(huán)境成本，產(chǎn)出卻很難盡如人意。
其次，近年來，能源及資源密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在制造業(yè)中占比越來越高，鋼鐵、電解鋁、平板玻璃、水泥、造船等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)依然存在產(chǎn)能過剩，平均產(chǎn)能利用率不足80%，低于世界平均水平。
粗鋼產(chǎn)能利用率自2010年到達(dá)峰值后一直處于下降狀態(tài)，到2015年已經(jīng)跌落至67%的水平，處于嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩狀態(tài)。電解鋁則呈現(xiàn)更明顯的波動(dòng)性，2013年到2016年之間處于震蕩下跌的趨勢，并在2016年上半年跌落谷底。2016年下半年開始迅速回升。
除傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)外，不少新興產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的跡象。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2015年我國光伏組件產(chǎn)量超過43GW，同比增長20.8%，51家組件企業(yè)平均產(chǎn)能利用率為86.7%。在一些領(lǐng)域出現(xiàn)產(chǎn)能過剩問題的同時(shí)，一些科技含量高、附加值高的領(lǐng)域發(fā)展卻嚴(yán)重不足，相關(guān)產(chǎn)品供給多依賴進(jìn)口。
最后，想要實(shí)現(xiàn)綠色制造，還需要為綠色轉(zhuǎn)型增添動(dòng)力。從產(chǎn)品全生命周期看，企業(yè)若優(yōu)化生產(chǎn)工藝，購置先進(jìn)的節(jié)能、節(jié)水、污染處理設(shè)施，或者開展綠色回收和再制造工作，必然會(huì)增加額外開支。在市場上，當(dāng)綠色消費(fèi)尚未成為主流消費(fèi)理念時(shí)，消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)是產(chǎn)品價(jià)格，而非企業(yè)的環(huán)保投入，綠色產(chǎn)品很難獲得競爭優(yōu)勢。
基于商業(yè)利益考量，很多制造企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型意愿并不強(qiáng)。甚至在現(xiàn)實(shí)的企業(yè)中，許多企業(yè)不顧對環(huán)境的破壞，寧愿承受由此而來的懲罰（如環(huán)保部門的罰款）也不愿在綠色制造上想辦法和采取措施。
綠色制造本身是一種企業(yè)行為，但是在某種程度上又具有公共物品的特性。因此，要使綠色制造成為自覺的企業(yè)行為，政府必須要先行一步，如完善法律法規(guī)、稅收政策和資金市場支持環(huán)保部門切實(shí)有效的工作等。然而，這方面的法律法規(guī)目前卻還不能形成對綠色制造行為的有力支持。
顯而易見的是，隨著碳中和的盛行，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展遲早要與碳排放的增長相互脫鉤，而綠色智能制造更將在未來成為提升數(shù)字化企業(yè)競爭力的重要一環(huán)。從技術(shù)到制度，從困局到破局，都將成為綠色制造奔流的起點(diǎn)。
