淺談機械設計制造中的綠色理念

杜宇鴻

湖北大學知行學院 湖北省武漢市 430011

所謂的綠色實際上是新時代企業的發展戰略。在市場經濟利益的誘惑下，為了獲得經濟利益，許多公司選擇性地忽視了社會利益，而以能源來換取經濟利益，使得環境污染日益嚴重，更加嚴重的是能源開始變得緊張，因此，從某種意義上說，綠色發展模式是適應社會轉型時期的發展戰略，是時代發展的必然要求。傳統的機械設計環節很容易受到技術和設計概念的影響，導致所涉及的機械制造過程中嚴重缺乏環保意識[1]。在這種情況下，不僅容易造成資源浪費，而且嚴重影響社會的可持續發展，并產生大量工業廢物也給環境帶來了巨大壓力。隨著生活節奏的越來越快，人們對生活的追求不僅滿足于物質享受，而且關注社會的可持續發展。作為中國社會經濟發展產業的支柱，機械制造業的發展不僅與社會經濟發展息息相關，而且與社會轉型息息相關。為了機械制造業的可持續發展，必須引入先進的生態和科學觀念，以有效地改善其經濟和社會效益，并使之與時俱進。

1 綠色設計理念概念

1.1 基本含義

機械制造的興起對社會的發展有很大的影響，不僅在某種程度上釋放了生產力，而且提高了生產效率。機械設計是機械生產的第一步，設計水平將直接決定機器的性能，主要根據產品的要求，對產品的結構，組成材料和其他方面進行精確的分析和計算，生產滿足實際生產需求的機械產品。所謂的綠色設計，實際上也可稱之為生態設計、環境設計、環境意識設計[2]。

生態設計概念的存在不是著眼于產品的即時效果，而是著眼于未來產品的可持續發展。因此，對于機械設計，結合綠色設計理念也是一種實施過程，可以促進高效，可回收和無浪費產品的設計技術。可以看出，綠色設計的核心內容實際上是減少損失，減少生產過程中對周圍環境的污染，提高產品的回收利用率的過程。

1.2 特點分析

環保性：首先，將生態概念納入機械設計和制造的關鍵是堅持環境保護原則。只有考慮到環境的協調，將生態和環境問題與生產問題結合起來，我們才能有效的節能，并可減少能耗和環境污染。

經濟性：根據輸入和輸出之間的關系，可以有效地提高資源利用率，無疑將更有利于成本控制，從而可以提高機械制造的經濟效益。可以看出，對于綠色概念的應用，經濟是一個不可忽視的重要特征。

2 機械設計制造中的綠色理念

綠色理念不僅是企業順應時代發展的必然要求，也是時代發展的必然產物。對于解放勞動的機械設計制造行業，其目的是提高生產效率，加快生產發展。在提高生產速度的過程中引入綠色概念是保證質量，減少資源浪費，保證發展速度的重要措施。在分析制造業的制造過程時，可以看出制造業是一個相對高耗能的產業，大部分消耗不可再生資源，而自然資源并非取之不盡，用之不竭。為了經濟的健康和可持續發展，我們必須從長期發展的角度考慮機械設計和制造業的發展，并納入生態理念。

綠色理念倡導：盡可能回收生產過程中產生的廢物和產品丟棄后的廢物，以完全避免浪費資源。傳統機械的制造側重于產品的生產，新發展時代背景下的綠色發展理念主要側重于資源節約和環境保護。

3 綠色理念在機械設計制造中的應用

3.1 材料的選擇

在機械設計和制造中，為了更好地實現機械設計的綠色發展和可持續發展，在選擇材料時，必須選擇綠色生態且對人類和環境無害的材料。基于質量問題，我們可以生產更好的產品并在市場上獲得認可。總而言之，在選擇材料時，必須嚴格按照相關規定對材料的性能進行測試，以確保材料中不含有害物質；其次，為了確保材料的質量合格，并在機械設計和制造過程中使用的材料良好，對于某些可回收材料必須具有良好的回收利用能力，以節省材料并實現真正的生態發展。

3.2 綠色設計

對于當前的機械產品設計，綠色設計的概念根本沒有引起足夠的重視。設計師在設計產品時會遵循傳統的設計方法和概念，從而產生綠色的產品。出于這個原因，在機械產品的設計中，設計師必須保持生態設計的理念，并將其有效應用于產品設計中。

首先，在產品設計中，我們不僅要考慮產品的環境因素，還要考慮產品的質量和功能，不斷提高產品使用效率，減少資源和能源消耗。其次，機械產品的拆卸是重要的過程，使用傳統設計方法的機械產品不可避免地會在拆卸過程中對其組件造成一些損壞。因此，在產品的設計中，對于產品的拆卸，必須在整個拆卸過程中考慮產品各部分的完整性，確保零件的回收，從而減少資源浪費。另外，在綠色概念中，回收具有重要的戰略意義，可以節省能源消耗并減少不必要的浪費。但是，就目前的機械產品而言，盡管許多產品可以回收利用，但它們常常被忽略，因此，在產品設計中，設計人員還必須注意產品回收利用，從而提高可回收性。

3.3 可回收性設計

產品回收是設計和制造機械時必須考慮的問題，更新產品后，將不可避免地面臨回收問題。這時，應該從產品的每個部分開始，考慮可以回收的材料的成本，并考慮與回收相關的特定過程和方法。在機械的設計和制造中，將盡可能地利用產品不同零件和材料的有效價值，并減少回收過程中可能造成的環境污染。

3.4 配套措施

首先，政府部門應制定切實可行的政策，以支持綠色機械的設計并推廣綠色設計理念；其次，要加大對綠色設計技術研發的投入，采取校企合作模式，促進有效提高綠色設計技術研究成果轉化效率，并進行生態理念在機械設計和制造中的積極作用。機械制造公司必須充分了解綠色概念的重要性，才能最大程度地發揮綠色概念的作用；最后，有關部門必須根據綠色設計技術的特點制定和完善推廣和應用策略，以發揮生態設計理念在社會經濟發展中的積極作用，確保穩定發展。長期從事機械設計和制造行業[3]。

3.5 機械設計的綠色理念應用

從當前的角度來看，生態設計概念在機械設計和制造領域的應用包括幾種形式，但是大多數生態設計解決方案主要集中在三個不同方面：拆卸設計，模塊化設計和生命周期設計。（1）拆卸設計是指在遵守一定法律的前提下進行拆卸，目的是在確保產品功能不受影響的情況下進行產品的維護和重復使用；（2）模塊化設計是指將不同的產品模塊重組以形成一個新系統。通過充分考慮產品的功能和模塊設計，可以回收和再利用零部件，從而更好地促進產品更新；（3）生命周期設計涉及的因素是產品性能，成本和環境保護，主要包括諸如產品回收/再利用成本，污染物處理以及產品更換。生命周期設計首先需要建立一個綠色的機器設計數據庫，并在設計和制造過程中存儲所有數據，這將有助于將來使用該設計數據，其次，從理論上講，它可以為綠色設計提供支持[4]。

社會各界也必須認識和理解綠色設計的概念，并支持綠色設計的概念在機械設計和制造中的應用。生態設計理念與機械設計與制造的結合，不僅需要某些方法和技術，而且還需要人們在政策，措施和人才方面的大力支持。（1）政府應根據政策措施，支持生態設計理念在機械設計和制造領域的應用，引導公民樹立環境保護的生態意識并監督環境保護過程。（2）需要更新設計概念和創新技術，以使綠色機械設計解決方案更好。（3）重視培養生態設計人才，提高設計師的整體素質，樹立生態設計理念，促進生態理念在機械設計制造中的應用。

4 結語

作為中國經濟和社會發展的重要支柱，機械制造業在中國經濟發展中具有關鍵作用。目前，只有堅持綠色可持續發展的理念，加強綠色原材料在制造業中的應用，增強與綠色制造業相關的人才和儲備，才能不斷提高企業的核心競爭力。