1前言

 生态环境保护为基本国策 。注塑机的生态环境保护将成为其市场准入的绿色门槛，而且绿色门槛越来越高，唯由持续创新驱动才能跨越。习近平总书记指出：“良好生态环境是最公平的公共产品，是最普惠的民生福祉。” “十二五”表明中国注塑机制造业快速发展的过程中，强调可持续发展，“十三五”“新常态”创新驱动过程中，更要重视加强生态环境保护工作，更加自觉地推动绿色发展、循环发展、低碳发展，获得更大的发展空间。

本文提出了基于生态环境保护原则的注塑机新常态创新驱动的属性、理念、评价体系；结合基于生态环境保护原则的注塑机新常态创新驱动的成果，分析研究了注塑机的机构/结构、动力驱动系统、柔性模块化、设计技术、功能化技术、智能化控制技术、注塑工程七个应用领域等方面的新常态创新驱动，指出我国的注塑机行业应深刻反思三十年来的制造历程，为什么总是处在低端状态，还应老老实实做学生，才能在技术方面有所突破和创新，逐步实现引领注塑工程的发展。

2 基于生态环境保护原则的注塑机“新常态”创新驱动的属性^[1]

新常态创新驱动突出设备生命周期内生态环境属性，并把生态环境属性统率全过程。在创新驱动方案阶段纳入设备在整个生命周期内(设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理)产品的生态环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等)，以现代能源技术、材料技术、生物技术、污染治理技术、资源回收技术、环境监测技术、清洁生产技术、网络技术、数字技术等科学技术为指导，从设备及其系统、部件，直至零件的设计必须实施从方案的确定、设计的方法、材料的选择、加工型式及工艺、回收利用及处理等生命周期的各个环节，围绕绿色材料、绿色结构、绿色制造、绿色成型加工、绿色能耗、绿色包装、绿色再制造、绿色维修、绿色服务等全套绿色方案进行发展和研发，预先防止设备对生态、环境、能耗、资源、清洁等产生负作用，实现设备与人、自然环境、社会环境的和谐关系。新常态创新驱动突出个性化、多样化、智能化、专业化、差异化，努力提高注塑机生态环境保护的附加值。

2.1 生命周期属性

新常态生命周期创新驱动突出生态环境生命周期优先策略，生态环境保护原则惯穿注塑机的设计、制造、维护、物流、成型加工、废弃物处理等整个生命周期内的各个环节。生态周期从“设备的制造到投入使用”延伸到“使用回收利用及处理处置”；生命周期“功能”理念，由传统的狭义“单一成型功能”扩展到广义“多种成型功能”。

2.2 生态环境属性

新常态生态环境创新驱动突出加强对原生生态系统的保护，避免和减少对原生态系统的干扰和破坏。把改善环境影响的努力凝固到创新驱动之中，最大限度地减少在制造、使用和废弃／回收再生过程中对生态环境的负面影响。

应用生态环境优先策略分析创新对象其从原材料选择、生产、使用到报废处理的全过程对生态环境的影响进行评估。

传统设备的责任属性，只对本企业承担责任。基于生态环境保护原则的绿色注塑机新常态提出了生产企业在环境保护、节约资源方面应承担的社会责任。发达国家已实施，企业不但要承担设备“三包”，还应承担设备制造过程中生态环境的责任、产品回收和再利用的义务。

2.3 成型加工属性

实现塑料制品的绿色化：成型加工过程、产品和服务持续运用整体预防的环境战略，以期增加生态效率并降低人类和环境的风险。成型加工低成本化、节能化、无害化；成型制品减量化、薄壁化、复合化、低应力化、大型化、精密化、高端化；制品应用领域宽广化、深度化。

2.4 环境安全属性

环境安全突出以解决损害群众健康安全的突出生态环境问题为重点，坚持预防为主、综合治理，强化水、大气等污染生态环境的防治，着力推进大气污染治理，保护生态环境。

环境安全内涵包括“有形”和“隐形”，更强调生态环境保护的“隐形”创新驱动。

“有形”环境安全指防止人体外在伤害的所谓液压、电气、机械“三保险”的操作人员的个性化安全的传统设计。“隐形”环境安全指防止人体内在伤害的诸如噪音、振动、热辐射、化学物质及高分子材料的分解等污染的损害社会群体利益的生态环境保护设计。“有形”安全事故，伤害单体。“隐形”安全缺陷，往往是看不见，摸不着，长期累积侵入，对社会公共利益的危害性更大，影响面更广，伤害群体及生态环境。长期来，社会对于挥发性有机污染物重视程度不够，该污染物数量超过二氧化硫和氮氧化物，是形成PM2.5和臭氧的前提，对人体健康危害也很大，所以应引起全社会高度重视。 

 “隐形”环境安全创新驱动从方案确定开始，强化从源头防治污染，从源头上扭转生态恶化趋势。杜绝/尽量减少设备运行污染的排放源及排放量，设计有效的措施收集/处理设备排放的污染，污染不破坏周边生态健康环境。

污染排放主要包括：废弃物、废水、废气、粉尘排放、高分子材料热分解污染、噪声污染、电磁电子干扰等。

2.5 资源应用属性

新常态资源应用创新驱动突出着力提高在设备生命周期中对资源利用效率，以减少不可再生资源的消耗，提高对可再生资源和再生资源的利用领域，进而从源头就注意节约资源，实现低碳排放。设计工程不仅研究在制造过程中物资的有效利用，初期充分考虑在销售、使用和废弃／回收再生过程中物资的回收的可能性、回收价值的大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等于回收性有关的一系列技术，最终达到零部件材料资源、能源的最大利用，并对环境污染为最小。要求生产出来的物品在完成其功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可利用的垃圾。

资源消耗设计包括：原材料消耗、制造中的物料消耗、包装消耗、运输消耗、使用消耗等。

资源可回收性设计包括：可回收材料、可回收工艺、可回收性经济评介、可回收性结构设计等内容。要求生产出来的物品在完成其功能后能重新变成可以利用的资源，而不是不可利用的垃圾。

2.6 能耗属性

新常态能耗创新驱动突出清洁能耗和能耗清洁，不但研究设备使用过程中消耗能量最少、能量损失最少，而且更重于研究设备使用过程中所消耗的资源及其给环境带来的负担。 能耗污染最低。高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源，消耗即意味着减少对环境的污染。

能耗包括：使用原材料的能耗、制造过程的能耗、成型加工的能耗、回收处理的能耗、物流的能耗以及能耗对生态环境的影响等。

2.7 绿色成本属性

新常态成本创新驱动突出以用户的成本效益为优先原则，通过技术的创新，使得用户以最小的单位成本生产出最高质量的绿色制品，实现设备制造经济效益的最大化和科学化。

成本的绿色平衡原则。不一定在每个绿色要素上都做到最好、最精，但是可以使综合成本与技术、环境、功能、性能、艺术等方面之间达到整体绿色的最优化。

在整体成本策略上，从总体规划到单体设计全过程都要考虑绿色设计，从经济性、阶段性出发选择适宜的技术路线。采取个性化的定位、定性的精细化分析，再利用现代科技的手段，通过计算机模拟定量化，达到成本的最优化。

成本分析不仅要考虑设计、制造和销售成本的核算，还有考虑包括使用和废弃／回收再生过程中用户和社会所承担的成本、污染物的替代、产品拆卸等生态环境成本。

2.8 质量属性

新常态质量创新驱动突出生态环境质量，并把生态环境质量的创新驱动放在设备质量创新驱动的首位，而且设备的所有质量必须符合生态环境质量的要求，

质量的寿命周期特性。设备在额定寿命周期内，设备的运行质量稳定性，保护生态环境能力的持衡性，实现可靠地运行。

2.9 性能属性

新常态性能创新驱动突出设备与周边设备等各相关要素关联耦合、协同作用以实现其高效、高速、可持续、最优化地生态环境保护实施和运行。

设备成型效率创新驱动突出高效高速稳定成型，意味着可降低成型设备的数量，即减少设备制造资源的消耗，直接降低碳排放。追求低端低效设备制造数量增长的模式将被高端高效高速稳定成型的精品设备制造模式所取代。

2.10 功能属性

新常态功能创新驱动突出适应性原则，实现设备对未来发展变化具有动态适应性的策略、持续进化的可能性，并采用弹性的、在设计中为后续技术系统的升级换代和新型设施的添加应用留有操作接口和载体，并能保障新系统与原有设施的协同运行。

2.11 设计模式属性

新常态设计模式创新驱动突出并行工程设计，缩短研发周期、减少研发及制造费用，提高产品的质量、绿色度，更好地满足顾客需求，增强产品的竞争能力。强调各部门的协同创新驱动，避免或减少那些导致方案运行到后期不得不返工的设计错误。

建立设计数据库，例如，材料数据库、制造数据库、LCA数据库及各种知识库，开发绿色产品设计和实施绿色制造的支撑软件，为设计者提供绿色设计依据及研发方向。数据库应包括设备生命周期中与环境、经济、技术、对策等有关的全过程数据，如材料成分、各种材料对环境的影响以及制作、装配、销售、使用过程中所产生的附加物数量对环境的影响，环境评估准所需的各种判断标准、设计经验等。图1为零件/部件设计的生态环境生命周期优先策略

2.12 生态环境保护评价体系 ^[2]

生态环境保护评价指标体系是判据其设备生态环境保护性能及改进设计的重要依据。

建立较完备基于生态环境保护评价技术和标准体系。评价指标体系内涵：评价指标应尽可能的覆盖产品全生命周期内的不同阶段以及不同角度的各种要求；确定各项评价指标在体系内的能体现出整个寿命周期内生态环境保护性能优劣的权重系数；确立科学的能较好地适应产品的类型、使用环境、市场和用户的差异且易于调整的评价方法, 使之适用于各种特定的评价对象和环境条件；开发输入简单、输出结果容易得到的评价指标体系的技术处理系统；评价结果必须明确，易于判断设计方案或产品的优劣，为改进设计和方案决策提供指导信息。要把资源消耗、环境损害、生态效益等体现生态文明建设状况的指标纳入绿色注塑机的评价体系，增加考核权重，使之成为推进注塑机科学发展的重要导向和约束。

目前，还没有触及注塑机新常态创新驱动的生态环境保护评价指标体系的研究，所以现在对一台注塑机的生态环境保护性能和指标很难做出一个权威性的评价。对设备从设计、制造、包装、运输、报废整个生命周期中每一个环节对环境影响做出评价，并且要在整个生命周期中、集成环境下建立绿色产品新常态的评价体系。

遵循ISO9000系列国际质量标准和ISO1400国际环保标准，全面考虑从原材料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个周期中对环境造成的总负荷为最小。其中每一个技术方案的确定都应该要生态环境保护生命周期中、集成环境下建立绿色产品的评价体系，以评估的结果为基础，同时结合企业的产品战略，制定出当前采取的设计方案和未来改进的方向。

目前对注塑机的评价体系只有两个评价标准：《塑料注射成型机能耗检测和等级评定的规范》，《橡胶塑料注射成型机安全要求》。这两个标准还停留在传统的理念上，离基于生态环境保护原则的注塑机的能耗及安全的评价体系要求还有较大距离。