基于綠色制造技術的汽車部件設計探討

陳璐

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)在正在提倡綠色節(jié)能技術。汽車產(chǎn)業(yè)作為促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，為順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，應該不斷強化綠色制造技術的相關研究，加強這一技術在新能源汽車領域的應用。在此基礎上，本文探討綠色制造技術在新能源汽車零部件設計中的應用。根據(jù)產(chǎn)品生命周期理論和綠色制造的內(nèi)容，對汽車工業(yè)的傳統(tǒng)制造模式和綠色制造模式進行了比較，提出了在汽車零部件設計過程中重視綠色制造技術的意義和方法。

關鍵詞：綠色制造技術;新能源汽車;全壽命周期;設計;應用

中圖分類號：U462 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）01-0194-02

進入21世紀，針對社會主義初級階段的基本國情，為適應中國發(fā)展需求，我國提出了科學發(fā)展觀這一重大戰(zhàn)略思想。可持續(xù)發(fā)展觀是科學發(fā)展觀的具體內(nèi)容。而綠色制造技術已經(jīng)成為汽車制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，成為我國汽車制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排的關鍵技術。綠色制造技術有利于對資源的循環(huán)利用以及減少環(huán)境污染，可以提高企業(yè)的市場競爭力，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。新能源汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展趨勢的焦點，新能源汽車的主流是電油能驅動汽車，汽車零部件與傳統(tǒng)汽油有一定區(qū)別，需要全面加強新能源汽車零部件的設計工作，全面分析了綠色生產(chǎn)技術的實施，保證了新能源汽車的節(jié)能和綠色，從而發(fā)揮新能源汽車的生產(chǎn)效率和使用質(zhì)量。在國際環(huán)境中，汽車的綠色制造產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模相當大的產(chǎn)業(yè)。而且，新能源汽車零部件的全生命周期設計也備受關注。世界主要汽車公司也非常重視汽車的回收和制造。中國在汽車的綠色制造產(chǎn)業(yè)方面還處于發(fā)展的初級階段，有很大的發(fā)展空間。

一、綠色制造技術與傳統(tǒng)制造技術對比

傳統(tǒng)設計是綠色設計的基礎，綠色設計是傳統(tǒng)設計的補充和完善。傳統(tǒng)的設計只能在使用設計目標的基礎上，將環(huán)境屬性作為設計目標之一，才能使設計的產(chǎn)品滿足綠色性能的要求，增加市場競爭力。兩者在設計依據(jù)、設計人員、設計工藝、設計目的和產(chǎn)品等方面存在較大差異。傳統(tǒng)制造模式的產(chǎn)品生命周期，如圖 1 所示。

二、綠色制造技術下汽車部件設計分析

汽車零部件在綠色制造技術的設計中可以實現(xiàn)零部件的技術升級，同時還能辨別報廢零部件是否可以回收利用，而且使用先進的表面工程技術、快速成型技術對資源進行二次利用，達到更高的性能。對新能源汽車產(chǎn)品進行再造，這是對新能源的二次投資，提高汽車產(chǎn)品的內(nèi)在價值。

1.延長汽車部件生命周期

在傳統(tǒng)制造技術的應用過程中，對其進行論證、設計、制造、使用和報廢。整個過程是一個開環(huán)系統(tǒng)。新時期新能源汽車的全生命周期是一個“開發(fā)→再生”的過程，即當汽車零部件報廢后，通過回收進行再制造，對廢舊零部件進行轉化和再生，使廢舊汽車的零部件壽命加倍延長，整個生命周期呈現(xiàn)出一個閉環(huán)系統(tǒng)。

2.發(fā)動機再制造

發(fā)動機是汽車制造產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，無論是傳統(tǒng)的汽油驅動汽車還是汽油電動汽車。重新制造發(fā)動機并不是對傳統(tǒng)發(fā)動機的簡單修復，而是對傳統(tǒng)發(fā)動機的“測試——重造——升級”。現(xiàn)在，再制造的發(fā)動機主要是由對價格敏感的用戶群體進行購買，因為這樣可以有效節(jié)省發(fā)動機的后續(xù)投資。例如，如果一個油電混合驅動發(fā)動機的電氣存儲出現(xiàn)了問題，可以直接更換電池完成維修。中國上海的大眾汽車股份有限公司在全國各地的特約維修站都進行回收可以重新制造的舊發(fā)動機。再制造的發(fā)動機再通過專門的維修站流向市場。通過特約維修站的強大網(wǎng)絡支持，專業(yè)的維修技術，可以樹立良好的企業(yè)形象，廣受市場歡迎。

3.再回收生產(chǎn)模式

汽車零部件回收系統(tǒng)主要包括：（1）直接使用;（2）維修之后再利用;（3）再制造。結合零部件的實際生產(chǎn)生命周期循環(huán)流程，設計和回收面向全生命周期的汽車零部件，采用廢舊零部件回收再利用的方式，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)設計，促進汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。根據(jù)產(chǎn)品生命周期中零部件的循環(huán)流程，可以建立產(chǎn)品生命周期的回收與再生模型。

汽車零部件的回收設計是在汽車零部件設計初期，綜合考慮產(chǎn)品零部件材料是否具有回收價值的可能性，而且也要研究回收價值的大小、回收的解決方案、回收的處理結構工藝性等問題，從而做到汽車零部件材料的合理利用、最大使用效率、最小能量損失、提高新能源的利用率，設計環(huán)境污染最小的設計思想與實施方案。在這里面，可拆卸設計作為一種汽車零部件回收再利用的設計方案，必須在產(chǎn)品結構設計中改變傳統(tǒng)的連接形式，采用易于拆卸的連接方式。總體而言，可拆卸結構大致可以分為兩類。第一類是成熟的結構連接方法，如生活中常用的普通鍵連接、螺栓連接、過盈配合等;第二類是基于計算機的設計方案，如智能驅動等。

4.可拆卸的設計方法

在綠色制造技術中，可拆卸設計是綠色制造技術的主要內(nèi)容之一。在汽車零部件產(chǎn)品設計過程中，應該將可拆卸性作為汽車零部件的結構設計目標之一，對套筒、軸承、齒輪、鍵等進行可拆卸、更換和升級的設計。汽車零部件產(chǎn)品回收與可拆卸設計不是產(chǎn)品裝配設計中一個簡單的可逆過程，而是集成CAD/CAM和DFD的統(tǒng)一信息模型，實現(xiàn)汽車零部件的自動裝配與拆卸的最優(yōu)配置流程，實現(xiàn)設計產(chǎn)品集成與并行，朝向全生命周期的一種設計形式。

三、結語

綜上所述，綠色制造技術作為適應新時期汽車領域生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展要求的一種生產(chǎn)設計形式，著眼于資源的循環(huán)利用，也是推動新能源汽車進行綠色制造，解決社會污染問題的重要途徑，可以讓廢舊的汽車零部件資源得到回收和再利用。汽車的綠色制造技術深刻踐行科學發(fā)展觀的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對環(huán)境保護、節(jié)能減排和社會友好發(fā)展具有重要意義，而且它也是未來汽車領域的重要發(fā)展趨勢。

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（責任編輯：林麗華）