机床行业的绿色制造是以资源利用最低化、环境影响最小化、产品全生命周期低碳化为核心目标的制造模式，它贯穿于机床的设计、生产、使用和回收等各个环节，旨在实现经济效益与环境效益的平衡。面对全球市场对低碳产品的需求增长，CIMT 2025上超过60%的展商将绿色制造作为产品宣传重点。

陈洪军  中国机床工具工业协会车床分会副秘书长 

绿色制造是机床行业高质量发展的战略选择

全球主要经济体相继设定碳达峰与碳中和时间表。我国提出“力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的庄严承诺，制造业作为能源消耗与碳排放的重点领域，其绿色转型已刻不容缓。

机床被誉为“工业母机”，其绿色发展水平直接影响下游各制造领域的能耗与排放表现。根据国统局公布的规模以上企业统计数据，2024年全国金属切削机床产量为69.5万台，同比增长10.5%，其中车床占比超过40%。但整体来看，行业仍存在能耗强度高、资源利用率低以及环保设施滞后等问题。在此背景下，推动机床行业绿色升级不仅是响应国家战略部署的要求，更是行业自身提质增效、提升国际竞争力的必由之路。

我国机床行业绿色发展的现状

当前，我国机床行业的绿色制造正处于由理念导入向实践深化转变的关键时期。随着“双碳”战略的持续推进，绿色制造已从政策引导逐步向企业实践延伸。但整体来看，行业仍面临标准体系不健全、技术普及率不高以及资源利用效率偏低等结构性问题，绿色制造尚未形成系统化、规模化的发展格局。

在企业层面，绿色转型已初见成效。根据工业和信息化部数据，目前全国已有超过100家机床企业通过绿色工厂认证，部分头部企业如沈阳机床、大连机床和云南CY集团等，在绿色设计、工艺优化和清洁生产等方面进行了积极探索，初步形成了涵盖产品全生命周期的绿色制造体系。但总体来看，绿色工厂占比不足5%，尚难形成行业引领效应。

在标准化建设方面，尽管国家已出台《绿色产品评价通则》（GB/T 33761-2024）等通用性规范，但在机床细分领域仍缺乏绿色评价体系及相关标准，这不仅影响了绿色机床的市场认可度，也制约了产业链上下游协同绿色发展。

从产业整体水平看，绿色制造的技术普及率、资源利用效率及环保治理能力仍有较大提升空间，主要体现在以下几个方面：

能效水平相对落后：相比发达国家先进水平，我国机床行业单位产值能耗高出约15%～20%，能源管理精细化程度亟待提高；

绿色工艺应用有限：干式切削及微量润滑等低碳加工技术覆盖率不足30%，尚未成为主流工艺选择；

材料利用率偏低：传统粗放型加工方式仍较普遍，原材料浪费严重，循环再利用体系尚未建立；

环保设施投入不足：冷却液处理、粉尘收集及噪声控制等环保配套措施滞后，尤其在中小企业中表现突出。

绿色机床发展的关键技术

绿色制造涉及原材料供应商、机床制造商和终端用户的全链条合作。绿色制造初期投资较高，但通过能耗降低、效率提升和废弃物减少，长期收益显著。

1.绿色加工工艺创新

干式/准干式切削技术，通过取消或减少切削液使用，降低水资源消耗和废液处理成本。适用于铸铁和铝合金等材料的高效加工。该技术已在一些新能源汽车零部件加工企业成功应用，据估算，每年节省冷却液使用量达10 t，减排危废百万元级。

高速高效切削（HSM），提升切削速度与进给量，在保证加工质量的前提下缩短加工时间，降低单位产品的能耗与碳排放。研究表明，采用HSM技术后，加工效率可提高30%～50%，能耗下降约20%。

复合加工与多轴联动技术，通过一次装夹完成多工序加工，减少换刀、定位次数并提高综合能效。例如，五轴联动车铣复合加工中心可显著提升复杂曲面零件的加工效率与精度。

2.节能型设备研发与应用

新型结构设计与轻量化技术，采用热对称结构、空心主轴和高强度铝合金框架等设计，有效降低设备运行时的热变形和能耗。

能量回馈系统，配置制动能量回收装置，将电机减速过程中产生的动能转化为电能回输电网，实现节能降耗。测试数据显示，此类系统可使设备整机能耗降低8%～12%。

智能功率控制系统，通过PLC+传感器组合，实时监测负载状态并动态调整电机输出功率，避免“大马拉小车”现象。

3.数字化赋能绿色制造

智能监控与预测维护，通过传感器实时监测能耗、振动、温度等参数，优化运行状态，延长设备寿命。

MES+ERP集成系统，实现从订单到交付全过程的数据透明化，提升资源利用效率，降低库存积压与能源浪费。

数字孪生技术，在虚拟环境中模拟加工过程，提前识别能耗瓶颈并优化方案。据测算，通过数字孪生技术能够实现单台设备能耗仿真高精度建模，误差控制可在5%以内。

国际与国内绿色制造典型案例

1.国际先进经验参考

德国因代克斯INDEX机床在设计之初就遵循提升环保兼容性的同时降低能耗的原则。体现在ECO fluid、ECO energy、ECO design、ECO cool以及ECO control等多项措施上，其中ECO fluid根据使用情况对泵的运行进行控制以降低其能耗，从而使冷却液供应和液压供应的能耗达到最佳水准；ECO energy使用同步电机提升效率降低能耗，同时所有驱动装置配备电能回馈装置以回收制动能量；ECO design减轻机床组件重量，降低能耗，通过技术和工艺整合，在一台机床上进行智能化多工位加工以实现节能；ECO cool采用中央控制的机床冷却系统，使余热得到再利用；ECO control通过智能化待机方案降低消耗，自动关闭周边设备。

瑞士托纳斯TORNOS机床采用变频器驱动高压泵，优化加工润滑油的供给。优化高压泵电机的转速，能够严格按需供给润滑油，显著降低能耗、节省成本。通过优化分析和计算，减轻机床关键部件的质量，提高运动部件的加速度，同时降低能耗。应用更高效的同步电机驱动技术，能够回收再利用70%的制动能。Tornos自动车床上搭载的TB-DECO软件包能够计算每个刀具分度过程的最小进给速度，而无需修改零件的循环时间，据称这项技术可节约大约7%的能耗。

日本大隈OKUMA的新一代节能系统ECO Suite包含ECO怠速停止、ECO能耗监视、ECO液压单元和ECO操作4个功能模块。

“ECO怠速停止”应用了“Thermo-Friendly Concept”智能技术，监控主轴的冷却状态，在保持主轴精度的条件下，适时关闭冷却装置，并及时关停非工作外围设备，大大降低了未加工时耗电量。加工准备时间越长，“ECO怠速停止”的节能效果越显著。

图1  日本牧野MAKINO的高精密数控线切割机床U6

日本牧野MAKINO的高精密数控线切割机床U6，搭载绿色节能新电源ES200A，容量更大，标配电流80 A（峰值100 A）；通过更精细的数字化控制技术对电压和电流进行控制，控制更精准，损耗小，工作状态更稳定；得益于其新一代数字电源控制技术，虽然电源容量增大，综合耗能却更低，与之前的系统电源相比，综合节能40%。

2.国内典型实践

2025年4月，汇专科技集团股份有限公司携12款超声绿色数控机床亮相CIMT 2025，以“超声领航、绿色智造”为主题，全面展示超声绿色技术最新研发成果，并向全球发布行业领先的超声绿色复材龙门五轴联动加工中心，该加工中心首创性搭载双超声系统和双绿色系统。“双超声系统”，指兼具超声切割与铣削功能;“双绿色系统”，指可实现超临界CO2或低温冷风功能二选一；该加工中心在芳纶纸蜂窝飞机复材特征提取综合测试件加工时，解决了业内无法加工小于18°坡度蜂窝材料的难题，工件一刀成型切割，切削热下降80%，表面目视无毛刺。

图2  沈阳机床股份有限公司降低喷漆作业VOCs排放项目

沈阳机床股份有限公司“降低喷漆作业VOCs排放项目”，改善前使用油性漆作业，改善后全部使用水性漆作业。原有喷涂作业排放的废气，无法满足环保要求。通过项目攻关，喷漆作业VOCs排放浓度和速率均达到国家标准，从根本上解决喷漆作业VOCs排放超标问题，消除因环保不达标停产的风险。项目经改进后但是从源头上降低VOCs排放量，节省后期治理成本，全年综合运营成本基本持平。VOCs排放浓度由130 mg/m3降低至15 mg/m3，

排放速率由13 kg/h降至0.5 kg/h，均远低于现最严格的环保标准，满足环保要求，同时降低员工职业病和火灾风险。

宁波海天精工股份有限公司针对新能源汽车行业的需求，推出了BFH2030D双五轴高速铣削中心。该机床通过双横梁协同作业，单位产品能耗降低30%，直接减少碳排放。多组份注塑成型技术将生产周期从70 s压缩至48 s，缩短加工时间的同时降低电力消耗；此外，高精度加工减少材料浪费，间接降低原材料生产环节的碳排放。

图3  宁波海天精工BFH2030D双五轴高速铣削中心

机床行业绿色协同发展建议

机床行业作为制造业的核心基础，其绿色协同发展对于推动我国工业低碳转型、实现可持续发展目标至关重要。为助力机床行业绿色协同发展初步提出以下建议供参考。

加强标准体系建设，建议行业协会联合龙头企业，制定《绿色机床评价规范》《机床能效分级标准》等行业标准，构建包括资源消耗、环境影响、能源效率和健康安全等核心指标的绿色机床综合评价体系，以及构建机床产品全生命周期，包括原料、设计、生产制造、包装、使用、再制造和回收处理等环节以及评价指标的绿色机床技术标准体系，为产品认证与政策支持提供科学依据，推动中国绿色机床国际化。

推动产学研用深度融合，鼓励高校、科研院所与企业合作开展绿色技术研发，支持重点实验室、工程中心建设，加速成果转化。与新能源、汽车等行业合作，开发专用绿色机床；联合高校和科研机构，攻克关键共性技术（如干式切削、低温冷却技术）。

完善绿色金融与政策激励机制，呼吁地方政府设立专项基金，支持绿色技改项目；推动绿色信贷、绿色保险等金融工具落地，为企业绿色转型提供资金保障。建议政府出台税收优惠、补贴政策，鼓励企业投资绿色技术研发和产能改造。

构建绿色供应链生态，倡导主机厂优先采购绿色认证机床产品，形成上下游协同推进绿色制造的良好氛围。与上游企业合作开发闭环回收系统，实现切削液、切屑等废弃物的100%再利用。与终端用户共建“绿色加工实验室”，联合开发低能耗、高精度的加工工艺。提供机床全生命周期管理服务（如租赁、共享和回收模式），减少用户设备闲置率。

加强人才培育，加强企业、高校“绿色制造”学科建设，培养跨学科复合型人才。企业与高校可形成“需求牵引、技术推动、人才支撑、政策保障”的绿色制造学科建设生态，为制造业低碳转型提供核心动力。