綠色理念在機械設計制造中的應用探討

摘 要：隨著經濟技術的不斷發展，越來越多的高科技產品出現在了人們的面前，然而，機械制造企業在為人們帶來便利的同時，也加重了我國環境污染的問題。當前，“綠色環保”理念興起，該理念不僅可以實現機械制造業的穩定、可持續性發展，還能改善自然環境，實現社會經濟與自然相協調。文章首先概括了綠色機械設計的基本概念以及內容，隨后闡述了綠色理念在機械設計制造中的重要性，最后具體分析了綠色理念在機械設計制造中的應用。

關鍵詞：綠色理念；機械設計制造；應用

引言

機械設計制造是工業設計制造的一部分，也是衡量我國工業發展狀況的重要部分之一。機械制造的水平從某角度上看代表著一個地區，甚至一個國家的科學技術和經濟發展水平，所以說，機械設計制造在我國經濟發展中作用顯著[1]。在過去，我國的機械設計制造企業大多不具有環保意識，不僅沒有節約制造成本，還沒有處理好生產過程中產生的廢水、廢氣、廢渣，導致資源浪費嚴重、自然環境遭到破壞，與此同時，也限制了機械制造業的持久發展。綠色理念是近年來出現的一種新型理念，既滿足了人們的生活要求，又適應了時代的發展需求，因此，綠色理念在機械設計制造中廣泛應用意義非凡。

1 綠色機械設計的基本概念以及內容

1.1 綠色機械設計的基本概念

機械設計是生產的第一項內容，機械設計的主要內容就是根據機械產品各個結構零件的原理，設計零件的尺寸、大小、形狀等，以滿足企業不同的生產需求，綠色機械設計的過程通常需要結合綠色、環保的理念，通過設計人員結合實際情況緊密研究，只有這樣，才能確保機械產品日后運行正常、環保。

1.2 綠色機械設計的內容

總體上講，綠色機械設計包含以下四點，其一，由于產品成本及性能的不斷提高，所以綠色理念應當融入到機械制造的全過程而不僅僅是機械制造的設計環節。其二，綠色設計的目的是實現產品的可持續發展，所以設計者應當將機械制造產品的綠色設計要求作為重要約束條件，倡導無污染、無廢物設計。其三，在機械設計制造過程中，要分析產品對環境可能造成的影響，并優化產品設計中的不利影響因素，設計循環使用系統以延長產品的使用年限，并降低產品在其生產、使用過程中的資源耗損，以最大的程度減少對環境污染，實現節能減排。其四，充分掌握綠色設計的核心內容，在降低能源消耗的同時，實現產品的循環利用與回收，減少機械維修、退換的幾率。

2 綠色理念在機械設計制造中的重要性

隨著人們環保意識的不斷增強，我國機械設計制造行業不僅在綠色機械設計上的研究力度有增加，在綠色機械設計上的研究廣度與深度也有擴展，綠色機械設計也被稱作“自然環境設計”、“生態設計”以及“環保意識設計”[2]。在產品的開發與設計過程中，相比于現在的機械設計制造理念，過去的機械設計制造通常緊緊圍繞著市場需求，設計者根據市場需求來設計產品的壽命、使用功能、特點之處，需要不斷適應當下時代潮流進行反復修改，也就導致了設計時間久、產品生產后拆卸困難、產品回收利用可能性低等問題，且由于產品的無法回收，消費者在產品報廢后就無法對其進行處理，在造成資源浪費的同時影響了環境。綠色理念在機械設計制造中的重要性表現在可以節約制造成本，降低能源耗損，并減少制造過程中三廢（即廢水、廢氣、廢渣）的產生，使得我國的自然生態環境得到保護，我國的可持續發展得以落實。

3 綠色理念在機械設計制造中的具體應用分析

3.1 綠色設計中材料的選擇應用分析

材料的選擇是機械設計當中的重要一步，選材方面，最初的一點就是要保證材料的健康與環保[3]。過去的選材重點一直放在產品的環境屬性及工藝性能上而沒有注重材料的安全性，比如，在機械設計與機械投產過程中，可能會用到某些特殊材料，這些材料當中有的含有汞、鉛等有毒化學物質，如果使用稍有不當，這些物質就可能會流出，而產品中的這些物質未來很容易造成動植物中毒及土壤、河流污染，換句話說，必定會對人體以及環境造成巨大的影響。因此，選材時必須再三考慮、謹慎小心，要保證參照以下三點要求：首先，必須滿足機械產品的基本設計技能要求；其次，選擇材料的形狀、結構等都要能有實用性，即產品在使用后能緊密聯系相關工藝；最后，選擇的材料應當符合機械產品工作環境的要求，具備耐腐蝕、抗沖擊、耐高溫等最基本的材料性能。

3.2 綠色理念的機械設計應用

前期的設計方案是機械設計的關鍵所在，所以機械設計的主要內容為機械產品的設計理論，在具有設計理論的基礎上，以先進的技術生產出高科技的產品，并充分響應國家可持續性發展策略，在不破壞自然環境的前提下節約生產成本[4]。綠色設計立足于綜合角度，其主要要求的是產品的實用性、環境性以及經濟性，因此，想要達到綠色設計的要求，機械設計就應當從以下三點進行應用：其一，進行綠色機械產品的成本及需求分析，在產品的設計初期，設計者必須在充分考慮完全回收再利用、污染物處理等問題后，再進行全方面合理設計。其二，要對機械產品的可拆裝設計及循環利用設計進行分析，如果機械產品的可拆裝性能得到改善，那么產品在使用者手中將更加方便、實用，不僅如此，還可以充分利用資源，降低資源浪費，節約成本，體現綠色設計理念。其三，建立完善的綠色機械設計數據庫，通過數據庫，設計者可以備份機械產品制造過程中出現的所有數據，包括機械設計中以及機械制造產生的費用及資源的耗損情況，對這些數據進行全面的、系統化的分析，一方面，可以促使研究者研究出更高效率的產品，另一方面，可以體現整個企業的縝密性，為綠色設計建立基礎。

3.3 綠色理念與機械制造中的應用分析

機械制造在完成了機械設計之后才出現，所以，在綠色機械制造方面，要能以全局的角度對制造模式以及資源耗用進行考慮，在資源利用率達到最高的同時將產品的生命周期以及整個流水線內產生的負面影響減至最低是綠色制造的目標，也就是說，綠色機械制造要保證成本低、質量及可靠性高，并且各項功能完善。

4 結束語

綜上所述，將綠色理念應用到機械設計制造中不僅是時代的要求，還是技術的革新，在綠色理念下設計出的機械產品具有非常重要的社會及經濟價值，不僅有效地節約了我國機械制造的有限資源，貫徹了機械制造產品低成本、低耗能的中心思想，還延長了產品的使用壽命，提高了產品的生產質量與回收利用率，在推動我國可持續發展觀實施的同時促進機械設計制造行業朝著環保節能的方向發展，可見，未來世界發展的主流就是將綠色理念應用到機械設計制造中。

參考文獻

[1]章志榮，蘇純.面向綠色制造的典型機械產品并行設計系統關鍵技術研究[J].軟件導刊，2014，17（3）：34-36.

[2]照日格圖，孟根岱.綠色環保理念下的機械產品創新設計淺探[J].科技風，2014，22（14）：53-55.

[3]何來浩.機械設計制造及其自動化特點和優勢及發展趨勢探析[J].科技與企業，2015，17（4）：56-59.

[4]李金明.淺析綠色制造技術在機械制造過程中的應用[J].科技致富向導，2015，15（21）：24-26.

[5]韓軍霞.機械制造過程中綠色制造技術的應用[J].科技資訊，

2015，7（17）：87-89.

作者簡介：姚峰（1980，1-），男，漢族，江蘇鹽城人，江蘇大學工學碩士，講師，研究方向：機械工程、機械CAD。

王靜（1979，2-），女，漢族，江蘇南通人，碩士，講師，研究方向：模具設計與制造。