淺談綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意義及方法

摘 要：在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨著設(shè)計(jì)理念更新和技術(shù)發(fā)展，綠色設(shè)計(jì)理念逐漸得到人們重視，并在設(shè)計(jì)中得到具體落實(shí)。采用綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式，不僅能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，還能更好指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)，降低對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平進(jìn)一步提高。本文探討分析了綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，指出其重要意義，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，希望能夠?yàn)閷?shí)際工作提供指導(dǎo)與借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì) 綠色 創(chuàng)新 生命周期

綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念，面向產(chǎn)品全生命周期，不僅能降低環(huán)境污染，還能提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為促進(jìn)綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念有效落實(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)該采取逆向設(shè)計(jì)法、并行工程法、生命周期法、技術(shù)組合法、產(chǎn)品移植法等有效方法。

一、綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意義

綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，還重視對(duì)廢棄物的回收，消除環(huán)境污染，降低對(duì)環(huán)境的破壞，其重要意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.降低資源消耗和環(huán)境污染。通過(guò)綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，不僅能順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，避免因設(shè)計(jì)不到位而影響產(chǎn)品質(zhì)量，給周?chē)h(huán)境帶來(lái)污染。同時(shí)還能降低能耗，提高機(jī)械產(chǎn)品綜合性能，有利于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。

2.提高企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，堅(jiān)持以綠色設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)，綜合采取有效對(duì)策，達(dá)到降低環(huán)境污染，提高產(chǎn)品性能的目的。讓機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)更好適應(yīng)市場(chǎng)需要，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力注入新的活力。

3.促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益提升。降低環(huán)境污染，提高機(jī)械產(chǎn)品性能，能更好滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，擴(kuò)大市場(chǎng)占有份額，獲得廣大消費(fèi)者認(rèn)可。從而促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售，為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益進(jìn)一步提高。

二、綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)指的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)綠色材料應(yīng)用，采用綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色包裝方式，以節(jié)約能源，降低能耗，促進(jìn)設(shè)計(jì)水平提高，其顯著特點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面。

1.體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅強(qiáng)調(diào)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，還注重保護(hù)環(huán)境，要求機(jī)械產(chǎn)品對(duì)周?chē)h(huán)境實(shí)現(xiàn)“零污染”。因而在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理選擇產(chǎn)品設(shè)計(jì)材料，選用低污染材料和零部件，不得采用有毒、有害材料，同時(shí)減少產(chǎn)品能耗，節(jié)約材料用量，保護(hù)周?chē)h(huán)境。隨著人們生活質(zhì)量提高和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品要求越來(lái)越高，低噪音、低污染成為設(shè)計(jì)工作者的不斷追求和目標(biāo)，因而推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，落實(shí)綠色設(shè)計(jì)理念對(duì)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)具有重要作用。

2.面向產(chǎn)品全生命周期。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所考慮的內(nèi)容不全面，只對(duì)產(chǎn)品使用屬性和使用功能進(jìn)行考慮，忽視設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、廢棄等全生命周期考慮。而落實(shí)綠色設(shè)計(jì)理念，推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，提高環(huán)保意識(shí)，不僅能提高設(shè)計(jì)水平，還能確保產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)避免污染環(huán)境，從而取得更好的綜合效益。

3.綜合性與先進(jìn)性特征。設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅對(duì)綠色設(shè)計(jì)方法進(jìn)行全面考慮，還注重設(shè)計(jì)創(chuàng)新，形成新的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)理念。并注重先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用，對(duì)各部件進(jìn)行優(yōu)化組合，增長(zhǎng)產(chǎn)品附加值，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力更好地提高。

三、綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法

在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為落實(shí)綠色設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，需要根據(jù)具體情況，采取有效設(shè)計(jì)方法。根據(jù)設(shè)計(jì)工作需要，主要設(shè)計(jì)方法包括以下種類(lèi)：

1.逆向設(shè)計(jì)法。與正向設(shè)計(jì)方法是相對(duì)而言的，設(shè)計(jì)中采用逆向思維方式，利用對(duì)立、對(duì)立并存、對(duì)立綜合等方式，從原理逆向、大小逆向、屬性逆向幾個(gè)方面完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。常用設(shè)計(jì)方式包括以下種類(lèi)：簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少部件數(shù)量，方便拆卸，減少緊固件數(shù)量，設(shè)計(jì)中采用方便拆卸的設(shè)計(jì)方式，簡(jiǎn)化回收工藝，從而便于對(duì)廢舊產(chǎn)品回收利用。設(shè)計(jì)朝極小化方向發(fā)展，注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)的輕、薄、短、小，減少體積占用，取得更好的設(shè)計(jì)效果。設(shè)計(jì)朝極大化方向發(fā)展，采用新技術(shù)和新原理，設(shè)計(jì)功能極大的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，減少材料使用量，減小體積，降低重量，提高機(jī)械產(chǎn)品可靠性，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。另外還要注重對(duì)廢舊產(chǎn)品的回收利用，盡量降低對(duì)周?chē)h(huán)境污染，達(dá)到有效保護(hù)周?chē)h(huán)境的目的。

2.并行工程法。對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)綜合全面考慮，集成、并行的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣不僅能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，還能增強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)性。首先是人員集成，由多位專(zhuān)業(yè)人員完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，包括材料人員、設(shè)計(jì)人員、營(yíng)銷(xiāo)人員，以綠色設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)，相互分工配合完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其次是信息與技術(shù)集成，全面獲取產(chǎn)品設(shè)計(jì)所涉及的信息，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，促進(jìn)設(shè)計(jì)水平提高。最后還要采用模塊化設(shè)計(jì)方法，分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有功能，劃分系統(tǒng)模塊，結(jié)合市場(chǎng)不同需求，通過(guò)模塊選擇和組合完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)。并行工程設(shè)計(jì)方法能節(jié)約成本，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，促進(jìn)產(chǎn)品的升級(jí)換代和更新，提升產(chǎn)品質(zhì)量，方便產(chǎn)品維修，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新發(fā)展也具有積極作用。

3.生命周期法。設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)市場(chǎng)分析、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷(xiāo)、使用、廢棄、回收利用等各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面考慮，對(duì)產(chǎn)品屬性、資源利用、勞動(dòng)保護(hù)、企業(yè)戰(zhàn)略、環(huán)境屬性、生命周期成本進(jìn)行全面分析，然后完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)每項(xiàng)任務(wù)，不僅重視產(chǎn)品使用功能，還注重產(chǎn)品報(bào)廢和回收利用。采用該設(shè)計(jì)方法，對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境影響、成本、功能、美學(xué)特征進(jìn)行全面考慮，從原材料采集到產(chǎn)品報(bào)廢全過(guò)程，都應(yīng)該注重對(duì)廢棄物回收利用，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)綜合效益提高。

4.技術(shù)組合法。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，將兩種或兩種以上的技術(shù)要素巧妙組合起來(lái)，從而獲得新產(chǎn)品。常用方法為：材料組合法，將不同種類(lèi)的綠色材料組合起來(lái)使用。工藝組合法，將不同工藝組合起來(lái)使用，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。技術(shù)組合法，將無(wú)污染的純水作為工藝介質(zhì)，研制液壓元件與系統(tǒng)。模塊組合法，將不同模塊組合起來(lái)，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以方便產(chǎn)品拆卸、維修和廢棄處理。

5.產(chǎn)品移植法。研究和應(yīng)用其它領(lǐng)域產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，將其應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，并研究本領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在的不足，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，移植新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。例如，原理移植法，將太陽(yáng)能炊具集熱原理移植到雨傘，研制新型多功能傘，雨天可以遮雨，晴天可以燒水做飯。材料移植法，工業(yè)陶瓷應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，降低燃料消耗，提高熱效率。

總之，綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)也是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜的工作，需要設(shè)計(jì)人員提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)具體需要采取有效對(duì)策，促進(jìn)設(shè)計(jì)水平有效提高。從而降低環(huán)境污染，節(jié)約資源能源，更好地促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的提高。

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