綠色設計制造在產品設計中的應用問題

張祖華

[摘 要]目前，研究熱點越來越傾向于綠色設計制造，盧瑟設計以及其綠色設計制造產品風靡一時，成為大眾的第一選擇。同時，對于研究者來說，綠色設計產品也成為當前的研究熱點。所謂綠色設計，是將產品的設計過程綠色化，設計出環境友好的綠色產品。綠色設計產品更多地關注產品的環境友好，而產品的物理性質不是首要考慮的問題，這種設計區別于傳統的設計，成為當前流行的一種全新的設計方法。本文列舉了綠色設計的具體應用方法，為綠色設計未來的發展指明方向。

[關鍵詞]綠色設計制造;產品設計;應用問題

[中圖分類號]TB472 [文獻標識碼]A

1 前言

目前，人類社會的科學技術得到了極大的發展，但與此同時，也面臨著極其嚴峻的環境問題，資源環境和人口的嚴重環境問題影響了人類社會的發展，由于嚴重的環境問題，反過來也制約了經濟以及科技的發展，因此首先要對綠色設計進行研究，以便于更好地發展科技和經濟。

2 綠色設計思考

由于全球環境污染，人類正在遭受全球變暖，臭氧層破壞，酸雨，空氣污染，水污染和土地荒漠化。此外，人們越來越重視生活質量、生活環境、環保意識，加上設計和制造技術的發展，促進了綠色設計和綠色制造的產生和發展。綠色相關產品發展至今，綠色設計以及綠色產品已經較為成熟，并且擁有著龐大的市場。環保產品如綠色汽車、綠色照相機、綠色冰箱和綠色包裝已經出現。因此，要使產品成為“綠色產品”，我們必須從設計和制造開始，即綠色設計和綠色制造。

產品的綠色設計最核心的問題就是環境友好型，即其在設計制造的整個過程中都必須與環境友好相關，綠色產品的設計過程中，首先需要滿足的不是使用需求，而是其是否符合可持續發展的需要，只有滿足了綠色設計，才能再考慮它的使用需求以及其他相關需求。

綠色設計是一種開發設計方法，集成了面向對象技術、并行工程、生命周期設計等。它涵蓋了從概念形成到制造，使用甚至處置的產品回收，再循環，回收和處理的各個階段。涉及產品的整個生命周期的過程。

傳統設計產品很少考慮可持續發展的需要，因此其壽命結束后無法處理，會對環境造成較大的影響。按照傳統設計制造的產品在使用壽命結束后成為一堆廢棄垃圾，回收率低。綠色設計優先考慮產品在整個生命周期中的環境屬性（可移除性、可回收性等）。

2.1 綠色設計的定義和特征

“綠色設計”是在整個產品生產過程中，包括原料選用，生產制造的過程中均采用環境友好的材料和生產工藝，可以說綠色的概念貫穿產品的整個生命周期。關注產品環境屬性（可移除性、可回收性、可維護性、可重用性等）作為設計目標。在實現環境目標的同時，我們必須確保產品的功能、使用壽命和質量。

該產品能耗最低，可減少源頭廢物的產生，減少對物質資源和能源的需求。因此，綠色設計是并行閉環設計。

2.2 我國發展綠色設計的重要意義

2.2.1 綠色設計是可持續發展的要求

可持續發展是當代經濟文化能源等多個領域共同適用的一種重要的戰略思想，可持續發展戰略要求我們不僅要滿足現在的發展，還要考慮子孫后代的發展，發展經濟的同時也要發展環境，對于目前生態環境脆弱的我國來說，是繼續實施的一項重要戰略。

綠色設計是我們選擇實現可持續發展的正確途徑。萊斯特·布朗在接受“國際先驅論壇報”采訪時表示，中國必須學會“跳躍”，不要使用大量的礦物原料來破壞資源和環境。再轉向發展清潔能源利用的彎路。可持續發展戰略下的綠色設計體系應承擔“青蛙飛躍”的任務。每種類型的“設計”對應于大型工業，例如制造，加工和銷售，并且從設計階段采用符合環保要求的方法。

2.2.2 綠色設計引領綠色消費的需求

綠色消費的概念是由人類經歷人口膨脹、自然資源枯竭、能源危機和環境污染等重大事件引起的。經過對過往所作所為的深刻思考，才能夠從中吸取教訓，并開辟出嶄新的全新道路，這是人類理性和道德的選擇，也是自律的方式之一。根據調查，71.3%的中國消費者認為，發展環保產業和開發綠色產品將大大改善中國的環境。半數以上的消費和在購物時，比起普通商品會更偏好于綠色產品或者環境友好的產品，這也說明了綠色產品對消費者有著巨大的吸引力。綠色產品適應了經濟和環境可持續發展的需要，同時也創造了經濟效益，可以稱的上是一舉兩得，從而呈現出更好的發展趨勢。

3 綠色設計制造

在20世紀80年代，歐洲和美國等國家開始研究綠色設計和綠色制造。1992年，在聯合國環境與發展會議上，提出了一項可持續發展戰略，日本和德國等國家提出的清潔制造也與這項研究有關。

綠色設計（GD）是從源頭“綠色”產品的最有效方法和手段之一。目前的“綠色產品”比例約為5%至10%。它可以回收利用，易于操作，零件或整個機器可以翻新或回收。也就是說，綠色設計將成為未來10年工業生產行為的標準。

避免污染，降低生產成本的根源在于設計環節，因此在設計環節就要注重以綠色設計為準則。總之，綠色設計在產品的整個生命周期中優先考慮環境屬性（可移除性、可比性、可維護性、可重用性等）。作為設計目標，它符合環境目標，并確保產品的基本性能、使用壽命和質量。綠色制造本質上是現代制造業人類社會可持續發展戰略的體現。

4 在產品設計中如何應用綠色設計

4.1 適當的材料選擇

產品的材料選擇有許多選擇原則，對顧客來說，偏愛對人體健康的材料，同時又不能成本過高，與此同時，還會出現一些額外需求，如有小孩的偏向使用避免意外傷害的材料。然而，產品的綠色設計要求設計師改變傳統的材料選擇方法。使用無毒，無污染，易于回收，可重復使用或易降解的材料。

4.2 采用面向拆卸的設計方法

對于某些擁有可以回收材料的物品，可以設計成便于拆卸，這樣有助于產品的回收利用，面向拆卸的設計是指在設計過程中作為結構設計的設計標準的可拆卸性，使得設計的產品易于拆卸，從而可以容易地分離不同的材料。以利于循環再用、再生或降解。另外，每個機構盡可能地分解和重建，這也便于維護，從而使產品的使用壽命最大化。

4.3 采用面向可回收性的設計方法

回收設計是指在綠色產品設計的早期階段回收和再循環產品的各種材料，回收處理方法，回收成本等的可能性。以及與產品回收相關的一系列問題。

4.4 采用面向制造和裝配的設計方法

該產品的制造和組裝設計使產品更易于制造和組裝，并且在制造和組裝過程中環保或污染較少。一種需要最少能量和資源的設計方法。

4.5 采用以產品為導向的生命周期分析方法

產品生命周期分析是指在進行產品設計時，要考慮產品的整個使用過程，因為消費者使用商品并不只是購買的一瞬間，而是從購買到使用直至破壞的整個生命期間，因此在進行綠色設計時，要考慮整個生命周期的綠色環保，對環境友好。使設計的產品對社會貢獻最大化，最大限度地減少對環境的污染，不浪費能源或資源。對制造商、用戶成本最少。在設計階段，就要考慮這些因素并加以分析，做到在設計階段采用生命周期分析方法。

5 結語

綠色設計及制造今后的研究方向有：基于環境意識的機電產品的設計與制造;ECDM的數據庫及信息系統;ECDM產品的評估系統;智能決策支持系統;理論框架體系的研究。

綠色設計和制造不僅是21世紀非常重要的設計理念，也是必然的發展趨勢。同時對于經濟可持續發展和環境友好來說，綠色設計又是實現其目標的重要組成部分，因此在當前的產品設計中，應順應時代發展，積極采用綠色設計。、

[參考文獻]

[1] 黃旭.綠色理念在機械設計制造中的應用[J].機電信息，2018（27）.

[2] 郭天一.汽車企業綠色制造模式及關鍵技術研究[D].吉林大學，2014.

[3] 李莎菲，喬路寧.綠色設計制造在產品設計中的應用問題[J].節能，2012（05）.

[4] 李先廣.機床制造業綠色制造運行模式及其特征主線研究[D].重慶大學，2012.

[5] 谷振宇.定制型制造企業綠色制造實施模型及實施方法研究[D].重慶大學，2010.

[6] 李聰波. 綠色制造運行模式及其實施方法研究[D].重慶大學，2009.