綠色機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)

【摘要】：我國(guó)制造業(yè)的工業(yè)增加值已經(jīng)進(jìn)入世界前四位，成了制造大國(guó)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是制造強(qiáng)國(guó)，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大，，在可持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)下，綠色產(chǎn)品逐漸興起，相應(yīng)的，綠色產(chǎn)品的研究方法成為了一個(gè)熱點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】：綠色；機(jī)械產(chǎn)品；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原則

（一）經(jīng)濟(jì)效益最好原則

設(shè)計(jì)的機(jī)械零件既要功能滿足客戶要求，又要成本低廉。考慮經(jīng)濟(jì)最佳性必須從設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)方面上入手。設(shè)計(jì)上保證合理的原理方案，選用正確的材料；制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。

（二）生態(tài)效益最好原則

不論是在產(chǎn)品制造過(guò)程中，還是在產(chǎn)品使用過(guò)程中，都要求產(chǎn)品對(duì)周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量選擇低污染的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。

（三）安全可靠原則

安全可靠是機(jī)械產(chǎn)品品質(zhì)的保證，必須確定零件在強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于重型機(jī)械，一般要求有自鎖裝置和保險(xiǎn)裝置，以確保操作員人身安全。

二、綠色機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1 綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)是指借助產(chǎn)品生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)信息、環(huán)境協(xié)調(diào)性信息、經(jīng)濟(jì)信息等，利用并行設(shè)計(jì)等各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有先進(jìn)的技術(shù)性、良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性以及合理的經(jīng)濟(jì)性的一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。綠色設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品具有以下屬性：節(jié)能、可拆卸和可維修性、產(chǎn)品報(bào)廢后的可回收和可再利用、不含有害物質(zhì)、廢棄物的處理過(guò)程經(jīng)濟(jì)或不會(huì)對(duì)環(huán)境、安全和身體健康造成危害等。

2.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)者充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，吸收最新科技成果，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，設(shè)計(jì)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的新穎產(chǎn)品。機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)類型可分為三種：原創(chuàng)設(shè)計(jì)、變異設(shè)計(jì)和反求設(shè)計(jì)。現(xiàn)代公司必須致力于開發(fā)新產(chǎn)品，必須學(xué)習(xí)如何有效的創(chuàng)新，從產(chǎn)品概念到投放市場(chǎng)，都必須融合新的“設(shè)計(jì)”。產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以看成是一種以解決問(wèn)題為直接目標(biāo)的活動(dòng)，需要一系列復(fù)雜而系統(tǒng)的努力，包括：提出拓展設(shè)計(jì)概念，修改細(xì)節(jié)，評(píng)價(jià)合理的解決方案等

2.3 綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)互相交合后產(chǎn)生的一種具有綠色特點(diǎn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。目前產(chǎn)品開發(fā)中，有的綠色設(shè)計(jì)是創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有的綠色設(shè)計(jì)不是創(chuàng)新設(shè)計(jì)；綠色設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)不應(yīng)互為排斥，而要互相交合，形成綠色設(shè)計(jì)中有創(chuàng)新設(shè)計(jì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)中有綠色設(shè)計(jì)，構(gòu)成綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)。綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)是綜合考慮環(huán)境影響和資源效率，應(yīng)用創(chuàng)造性思維，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種方法。

三、綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)原則

3.1 生態(tài)效益最好原則綠色設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)不論是在產(chǎn)品制造過(guò)程中，還是在產(chǎn)品使用過(guò)程中，都要求產(chǎn)品對(duì)周圍環(huán)境“零污染”。這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量選擇低污染的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射性的材料；設(shè)計(jì)能源消耗少的產(chǎn)品，減少對(duì)材料和資源的需求，保護(hù)地球的礦物資源。噪聲也是一種環(huán)境污染，影響到人體健康。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越苛刻，低噪聲設(shè)計(jì)日趨重要。從設(shè)計(jì)上就考慮產(chǎn)品的生態(tài)平衡性，應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)理念，是一種從源頭上控制污染的有效策略。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益最好原則設(shè)計(jì)的機(jī)械零件既要功能滿足客戶要求，又要成本低廉。考慮經(jīng)濟(jì)最佳性必須從設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)方面上入手。設(shè)計(jì)上保證合理的原理方案，選用正確的材料；制造上考慮零件的加工工藝性和裝配工藝性。

3.3 安全可靠原則安全可靠是機(jī)械產(chǎn)品品質(zhì)的保證，必須確定零件在強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于重型機(jī)械，一般要求有自鎖裝置和保險(xiǎn)裝置，以確保操作員人身安全。

3.4 人機(jī)工程學(xué)原則綠色設(shè)計(jì)倡導(dǎo)“以人為本”，進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的良好保護(hù)。通過(guò)研究組成人機(jī)系統(tǒng)的人和機(jī)器的相互關(guān)系，以提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，并使“人一機(jī)器一環(huán)境”相互協(xié)調(diào)，以求達(dá)到人的能力與作業(yè)活動(dòng)要求相適應(yīng)，創(chuàng)造高效、舒適、安全的勞動(dòng)條件。機(jī)器外觀造型應(yīng)比例協(xié)調(diào)、大方，給人以時(shí)代感和美感，色彩要和產(chǎn)品功能相適應(yīng)。如醫(yī)療器械要用淺色，給人以衛(wèi)生、安靜感；冰箱、制冷器要用冷色，給人以清涼感。綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本區(qū)別在于：綠色設(shè)計(jì)要考慮產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，從產(chǎn)品的構(gòu)思開始，在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件的選材、制造、使用、報(bào)廢和回收利用過(guò)程中對(duì)環(huán)境、資源的影響，希望以最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“從搖籃到再現(xiàn)”的循環(huán)。綠色設(shè)計(jì)綜合考慮環(huán)境因素和資源利用率等。

四、綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

4.1 體現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)理念基于綠色原型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)所依賴的設(shè)計(jì)實(shí)施技術(shù)方法群是建立在綠色設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者充分利用創(chuàng)造原理，發(fā)揮創(chuàng)新性思維，以尋找產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)。其重點(diǎn)表達(dá)產(chǎn)品在制造、使用和回收利用的過(guò)程中可能造成的對(duì)環(huán)境的污染及資源的過(guò)分消耗。

4.2 面向產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行設(shè)計(jì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法局限于考慮產(chǎn)品在使用過(guò)程中具有的功能屬性（使用功能），設(shè)計(jì)者缺乏環(huán)境保護(hù)意識(shí)。在基于綠色原型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中，強(qiáng)度方案設(shè)計(jì)是基于產(chǎn)品全壽命周期，通過(guò)分析產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和再利用整個(gè)過(guò)程可能造成的對(duì)人和周圍環(huán)境的影響。

4.3 強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造原理與程序化思考創(chuàng)造性活動(dòng)的開展和完成，不僅依賴于創(chuàng)新性思維，更需要應(yīng)用創(chuàng)造原理。當(dāng)邏輯思維、直覺(jué)思維、抽象思維等創(chuàng)新思維不能滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求時(shí)，通過(guò)建立設(shè)計(jì)方案形態(tài)學(xué)矩陣，進(jìn)行系統(tǒng)的搜索，把創(chuàng)新變成程序化的思考過(guò)程，能夠克服經(jīng)驗(yàn)總結(jié)設(shè)計(jì)的不足，促使創(chuàng)造性成果的生成。

4.4 超前性、綜合性與先進(jìn)性特征①超前性。綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)體現(xiàn)了未來(lái)新產(chǎn)品開發(fā)的趨勢(shì)，將有助于縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，如快新產(chǎn)品開發(fā)，使開發(fā)的新產(chǎn)品更能符合滿足未來(lái)社會(huì)的需要，具有超前性。②綜合性。綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合了綠色設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念、方法、特點(diǎn)、技術(shù)等各種因素，形成新的設(shè)計(jì)方法或設(shè)計(jì)思路。從創(chuàng)新設(shè)計(jì)的角度看，綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有機(jī)聯(lián)系與綜合。③先進(jìn)性。綠色創(chuàng)新設(shè)計(jì)是對(duì)綠色設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)各種因素的優(yōu)化組合，增加了新產(chǎn)品的價(jià)值，是面前市場(chǎng)，具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)。

綠色產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以說(shuō)是一項(xiàng)重大的設(shè)計(jì)，他既創(chuàng)新了機(jī)械產(chǎn)品又保護(hù)了環(huán)境，它可以從機(jī)械產(chǎn)品德形狀，材料，結(jié)構(gòu)，工藝等方面經(jīng)行綠色設(shè)計(jì)。