淺析綠色理念在機械設計制造中的應用

譚龍利+司勝杰+宋威鋒

摘 要：綠色理念是我國當前經濟發展的主要理念，機械設計制造行業作為能源和污染的主要來源之一，貫徹綠色理念是其可持續發展的基礎。要機械設計制造中貫徹綠色理念，要從材料的選擇和應用、機械設計以及機械制造全部過程著手，極力推廣綠色材料、綠色設計和綠色制造。

關鍵詞：綠色理念；機械設計；機械制造；應用

當前我國經濟和社會發展已進入節能、綠色、環保發展時期，以可持續發展為目標，重點在于綠色理念的應用。機械設計制造作為我國工業化發展的重要標志，是當前我國能耗污染的重要來源之一，要推行綠色理念，在機械設計制造中加大對綠色理念的運用是重點。

1 綠色理念的含義

機械制造是現代工業化體系的重要保障。機械設計水平是機械性能高低的決定性因素，綠色設計理念即生態設計、環境設計，綜合考慮機械產品的整個生產周期，為提升生產效率，改善機械產品的可拆裝性和可回收性等環境屬性，從而節約資源，以此為設計目標，在滿足機械產品使用性能、壽命以及質量等的基礎上，最大程度滿足環境目標的設計方式。這一設計方式主要遵循節約資源、降低能耗以及可循環再利用三大原則。將綠色理念貫穿于機械產品的全壽命周期，對于產品生產及使用效率的有效提升有重要作用。綠色理念的重點在于機械設計制造行業的可持續發展，實施無廢物、可回收及高效率為中心的設計技術。

2 綠色理念在機械設計制造中的應用

1、綠色理念在機械材料上的應用

材料選擇是機械設計的基礎，在綠色理念下，材料的選擇要以綠色環保類材料為首要選擇，即選擇那些能夠在材料收集、產品制造、回收再利用和廢棄物處理各環節中與生態環境協調性更強、對人體健康更有利的材料，并從各種材料之間的融合性、材料的經濟性及環保性上，分析材料可能給環境帶來的影響。在機械制造中，包含朋大量汞、鉛等有害物質，用這些物質設計的機械產品，不僅可回收利用概率較低，更會對環境造成重大危害，因此，要貫徹綠色設計，就必須慎重選材。首先要保證選材能夠滿足機械性能要求，確保材料的使用性能。其次，材料結構和形狀設計要具備可實現性，遵循材料加工工藝原則，確保產品能夠成型，保證材料能夠得到充分利用。在設計中，盡量減少材料的使用種類和數量，以提高可回收再利用的概率。最后，要確保材料的選擇能夠適應更復雜的工作環境，材料要具備耐高溫性、抗沖擊性以及耐腐蝕性等。

2、綠色理念在機械設計上的應用

設計方案是機械設計的基礎，設計水平的高低與機械性能高低有著直接的關系。在機械設計環節，就是要根據機械產品的使用要求，分析產品結構、材料、運作原理、運行方式以及能量傳遞等內容，通過精密的計算設計出能夠滿足使用要求的產品。要在機械設計中貫徹綠色理念，就是要在綜合考慮機械產品質量、性能、適用性、經濟性以及開發周期等因素的前提下，充分考慮到機械產品可能對資源和環境產生的影響，以可循環利用為導向通過先進技術和設計理念，優化機械設計，最大程度減少機械產品制造及使用過程中資源的消耗和對環境的危害，遵循綠色產品設計要求，以此為標準進行機械設計，力求以無廢棄物和可回收的技術設計產品。其核心理念包含了降低環境污染、節約能源消耗、可循環回收利用機械產品及其零部件、減少機械更換。

1）成本分析。綠色設計機械產品在設計時要考慮到產品設計的合理性及回收和可循環利用問題，因此，在成本計算上，還要考慮到產品后期的回收、可循環再利用、污染物及廢物處理和替代等問題，成本分析較為精細。

2）可回收性及可拆裝性設計分析。要使機械產品能夠實現回收及再利用，可拆裝性是關鍵因系。因此，在設計時，就要考慮到產品的可回收性以及拆裝便利性，才能最大程度提高資源的可利用概率，真正實現綠色設計。

3）建立數據庫。將制造機械過程中涉及到的相關數據全部備份并建立數據庫，在設計時，就能夠通過分析相關數據，對設計支出以及資源選擇以數據形式直觀呈現，更有利于優化設計，貫徹綠色理念。

3、綠色理念在機械制造上的應用

機械設計需要通過反復實踐及檢驗以確保滿足預定的設計目標，經審定后投入制造。制造過程中，要實現綠色理念，關鍵在于減少浪費、降低投入成本，在機械產品全壽命周期中貫徹好綠色理念。但在機械制造的實際過程中，不少生產廠家往往為了外觀等因素而增加一些缺乏使用價值的點綴設計，既增加了成本，又加大了對環環境負擔。如為了吸引消費者，過分追求沒有使用性的包裝，在初期能夠起到一定的作用，但隨著包裝對于使用性能的掩蓋，機械產品的使用性能才是其根本，機械制造重點應關注提高機械使用性能，這種資源浪費現象已經成為最不符合綠色理念的制造手段。此外，機械制造過程中，要加大對綠色制造技術和工藝的研究和使用，強化機械制造過程中的管理工作，規范制造工藝過程，保證材料能夠適用于工作環境以及生產工藝，降低能耗，提升能源和材料利用率。

4、實現綠色理念的配套措施

首先，需要政府部門從各方面提高對綠色機械設計技術的支持，以政策和法律法規的形式保護綠色技術，推廣綠色理念。其次，各學校要加大對綠色設計技術的研發力度，通過校企合作等形式，使產、學、研能夠充分銜接，加快技術開發以及成果轉變效率，把新技術充分地應用到機械設計制造的實際過程中。企業要充分認識到綠色理念的重要性，以實際行動支持技術人員的研發行為。最后，要加大對綠色制造技術的推廣和應用，綠色理念、綠色經濟是當前經濟和社會發展的主流趨勢，機械設計制造行業必須將綠色設計和綠色制造技術作為機械設計制造行業可持續發展的關鍵技術保障，不斷推廣應用綠色制造技術，最大程度降低機械設計制造過程中的能耗和環境污染。

3 結語

機械設計制造行業是一個復雜的行業，其生產過程涉及到各個環節，要貫徹綠色理念，在提高重視度的同時，加大人才培養和技術支持是基礎。科技型社會的到來，將使人才和技術成為各行業的發展核心。國家各部門要大力支持并推廣綠色理念，采取各種措施促進這一目標的實現。社會、企業要響應國家政策的社會發展潮流，通過共同努力，將綠色理念貫穿到機械設計制造的整個過程中，節約資源、降低能耗，提高機械產品的可循環再利用，在改善環境的同時提高經濟效益。

參考文獻

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