綠色理念在機械設計制造中的應用

劉長昊

（大連國際機場股份有限公司機務工程部，遼寧 大連 116033）

綠色理念的內核在于節約環保和推動可持續發展，這種理念符合現代機械制造業發展的需求，即實現經濟效益和社會效益的統一，在創造經濟效益推動經濟發展的同時能有效提高資源利用的效率和質量，同時能降低機械設計制造過程中的浪費和污染情況，推動機械制造業轉型升級。

一、綠色理念概述

（一）綠色理念的內涵

社會發展進步的一個重要標志在于機械設計與制造行業的出現和發展，機械設計與制造行業的出現得益于工業革命的推進，機械制造業的出現極大提高了社會生產力，對社會發展注入了新的發展動力。機械設計是生產活動得以實現的基礎，而機械產品設計的水平在一定程度上決定了機械的性能，因此在設計過程中需要加強針對產品的設計和研發，在這個過程中需要產品設計師在明確產品使用需求的基礎上對其結構和零部件材料開展研究，保證所設計產品能很好滿足生產需求。而進入新時代綠色環保和節約的理念逐漸深入人心，同時綠色理念也滲透到了社會生產的各個領域，其中就包含機械設計和制造行業，在這一理念的影響之下，設計人員在開展設計的過程中需要從節能環保的角度出發進行設計，以此來降低產品投入使用過程之后造成的能源消耗，這一過程就是綠色設計的具體體現。綠色設計又被稱為環境意識設計或者生態設計。在生產制造產品的過程中，為了貫徹綠色理念，需要不斷提高生產的效率和質量，同時需要降低其中所產生的能源消耗，以此來提高能源利用的效率，在這個過程中需要充分考慮到機械產品時候可拆卸、易安裝、易回收，這些都是綠色設計理念的體現，此外還要考慮產品功能和壽命等因素，最終實現節能減耗的目的。綠色理念貫穿機械設計制造的全過程能有效提高產品生產的效率和質量，在保證產品性能的同時有效降低生產過程中對環境造成的影響以及資源浪費等情況。綠色理念的內核在于節約環保和可持續發展，這要求貫徹綠色理念不能僅僅聚焦當下產品，而要注重考慮到產品的可持續發展，通過降低能耗，提高資源利用效率和質量以及降低對環境的影響來實現機械設計制造行業的可持續發展。

（二）綠色理念的特點

綠色理念被運用于機械設計制造過程中，體現了其兩大特點：環保性和經濟性。首先是環保性，機械制造的特點在于制造過程中存在著嚴重的環境污染問題，其中主要包含對大氣和空氣等的污染，而隨著機械制造行業的發展，其規模也在日益擴大，這使得機械制造行業中對環境和人們生活造成的影響只會越來越大。為了解決機械制造行業發展以及環境污染之間的沖突和矛盾，人們引入了可持續發展的理念，即在保證機械制造行業整體發展質量的基礎上提高其社會效益，有效降低機械制造行業中造成的環境污染等問題。將綠色理念融入機械設計制造過程中，首先需要堅持環保性的原則，在這個過程中需要充分考慮到環境的協調性，將生態環保和生產相結合，在此基礎上提出可行的節能措施，以此來降低機械制造過程中造成的環境污染。

此外，將綠色理念融入機械設計制造過程中，還要注重遵循經濟性的原則。機械制造的產生本質在于解放生產力，因此必須充分肯定機械制造對解放生產力、提高生產的機械化程度的重要作用。而在運用綠色理念的過程中也要注重提高資源利用的效率和質量，這是分析投入與產出比例所得出的結論，通過提高資源利用的效率和質量能有效實現對生產成本的管理和控制，從而創造出更大的經濟效益，推動機械制造行業的健康穩定發展。

二、綠色理念在機械制造中的應用價值與優勢

（一）機械設計制造引入綠色理念的價值

運用綠色理念的過程中必須強調人與環境的和諧統一，而在機械設計制造過程中，即需要實現工作人員、生態環境和產品制造的統一與可持續，實現這一目標需要借助各種技術和手段來優化機械設計的周期，使得機械設計制造整個周期凸顯綠色理念。其中主要包含節能技術和其他環保技術，以此來提高機械能源利用的效率和質量，進一步貫徹綠色理念。

（二）機械設計制造引入綠色理念的優勢

傳統的機械設計制造只關注生產效率和質量，而忽略了環境保護和節約資源，而綠色理念驅動下的機械設計制造則將重點放在了節約資源和保護環境等方面，從而保證機械設計制造能更好實現可持續發展。綠色發展理念極大改變了機械設計制造行業，傳統的機械設計與制造往往以產品的性能和壽命為出發點，采取市場導向的原則，因此生產往往需要經歷較長的周期，這使得生產成本大大增加，此外針對產品拆卸和回收等方面在設計的過程中缺乏考慮，這嚴重影響了機械產品的回收再利用，從而造成了資源浪費的情況。而引入綠色理念能有效改變這一現狀，提高產品生產的效率和質量，同時能實現對生產成本的管理和控制。

三、綠色機械設計制造的基本理念

（一）降低能源消耗

綠色機械設計制造理念的優勢在于降低生產制造過程中的能源消耗。機械制造過程中會運用到燃料型能源，諸如石油和煤炭等，這些都處于不可再生能源，隨著上述資源的消耗直至枯竭，依托這類能源發展起來的工業也會無法繼續，最終都會變成廢鐵，從而造成了嚴重的資源浪費。而綠色機械設計制造理念能有效解決這一問題，通過提高資源利用的效率和質量來推動工業的可持續發展，同時還能有效降低生產制造的成本。

（二）節省材料

機械設計制造過程中的材料節省體現在多個方面：生產過程中的材料節省以及生產過程中使用機械的時間，而降低材料消耗的關鍵在于延長設備的使用壽命，這給材料使用提出了更高標準的要求，在這個過程中需要運用環保材料代替可能危害環境的材料，而且還要注重對邊角料進行回收，以此來提高材料利用的效率和質量，而節省材料并不意味著偷工減料，而是在保證產品質量的同時降低成本，提高材料利用的效率和質量。

（三）保護環境

綠色理念的作用在于保護環境、降低污染。而綠色理念的突出優勢在于其在保護環境的同時融入了回收利用的理念，這一理念被廣泛運用于污染物質回收的過程以及污染物過濾的過程中。機械設計制造中產生的一大部分污染物質都是可以進行回收的。而在環境保護方面，依托綠色理念進行機械設計能有效降低環境污染，同時還能實現對污染物的回收再利用，這是可持續發展理念的體現。

（四）綠色理念在機械設計制造中的應用關鍵

綠色理念在機械設計制造過程中的主要引用包含四方面，即材料選擇上、設計和制造過程中，以及在設計制造過程中如何提高產品的可循環利用能力。

首先在選材方面需要優先考慮節能環保且便于回收的材料，部分企業在開展生產制造的過程中，處于成本和效益的考慮，往往會選擇更加便宜的材料，而忽略了這些材料運用會對環境造成污染，因此要實現可持續發展，必須從材料這一關入手，完善對材料準許進入市場的篩選規范，獲得許可的材料可以被允許進入市場。

此外還要注重綠色理念在機械設計過程中的運用。在開展設計工作的過程中要注重在明確環境因素的基礎上確定產品的目的。而針對機械產品來說，最關鍵的在于動力源問題，因此在設計的過程中需要將環保性能作為篩選動力的標準，在這個過程中可以積極運用電力和清潔燃料等等。此外，在設計裝配環節的過程中還要注重盡可能降低能源消耗，從而在保證設計質量的同時降低成本和對環境造成的污染。

制造過程中也要注重積極運用綠色理念，在這個過程中要注重綠色和節約經濟，關鍵在于處理好機械制造與污染的問題。首先要注重提高工藝的嚴謹性，在這個過程中要注重不斷優化制造過程，同時需要提高能源利用的效率和質量，提高機械制造過程中廢棄物的回收利用率。

最后要注重提高產品的可循環利用能力。可循環利用能力主要指機械使用壽命到期之后需要對其進行處分，機械中的多少資源可以被再次運用到生產中即為該機械的可循環利用能力，提高產品可循環利用能力的關鍵在于盡可能選擇可回收以及易于處理的材料，此外還要保證回收作業的先進性，從而避免機械在回收過程中對環境造成二次污染。

五、綠色理念在機械設計制造中的體現

（一）對產品進行綠色設計

在設計階段要注重積極運用綠色理念，在這個過程中需要設計人員充分考慮到產品的功能、品質和能耗等等，此外為了有效提高產品的可循環利用能力，還要注重在設計階段注重更好滿足產品可回收的需求，其中主要包括產品材料和元件等等。此外在設計的過程中還要注重以市場為導向，以消費者的具體需求作為產品設計制造的依據，以此來強化產品的自然屬性。

（二）應用綠色環保制造材料

運用綠色理念，關鍵在于選擇運用綠色環保制造材料，保證材料的環保性。因此必須明確選材在整個機械設計制造過程中的重要作用，積極選擇安全可靠和經濟性的材料，在這個過程中要保證所選材料不會對環境造成污染。企業在發展的過程中也要注重提高自身的社會效益，在保證生產效率和質量的同時尋求如何降低對環境造成的影響以及因生產制造而產生的浪費，其中關鍵在于積極運用環保材料，運用無污染且無毒害的環保材料代替傳統的化學物質，此外還要注重進行廢物的回收工作，提高廢棄物再利用率。

（三）產品的可拆卸性設計

對產品進行可拆卸性設計是提高產品可循環利用能力的主要手段，產品可拆卸性即產品在使用的過程中既可以實現組裝還能進行拆卸，產品可拆卸還為運輸提供了便利。在進行產品可拆卸性設計的過程中需要保證零件拆卸的規律化、秩序化和完整化，從而保證拆卸零件可以被運用于組裝其他產品。此外還要注重提高拆卸過程的簡潔化，提高拆卸的效率和質量。

（四）產品的可回收性設計

對產品進行可回收性設計的過程中需要設計人員具備可回收利用的理念和意識，以此來有效提高產品回收利用的可行性，在這個過程中還要注重提高回收過程的簡單化和有效化，從而提高產品回收利用的效率和質量。

（五）創新制造技術

立足于綠色理念的指導之下，需要積極改進機械設計和制造方面的技術，即實現制造技術的創新，在這個過程中也要注重遵循綠色的理念。新型制造技術的優勢在于更加環保高效，體現在對資源利用效率不斷提高以及能有效降低生產過程中對環境造成的污染。

六、基于綠色理念的機械設計制造工藝發展的措施

為了有效發揮綠色理念在機械設計制造過程中的引導和支持功能，需要在設計制造的過程中秉持綠色可持續發展理念。企業在發展的過程中必須積極融入綠色發展理念，明確綠色理念在機械設計制造過程中的重要功能和作用，根據企業發展的實際情況嚴格貫徹落實綠色理念，將綠色理念融入到生產發展的過程中。此外還要注重積極培養綠色制造行業人才，強化相關從業人員的綠色制造理念，提高員工對綠色制造工藝類型等內容的認識和了解，不斷提高其綠色制造能力。此外機械制造企業也要充分認識到綠色理念的重要性，強化對其的重視，積極改進和創新自身的發展理念，鼓勵員工積極參與到綠色制造過程中。

七、結語

本文主要分析綠色理念的內涵和特點，在此基礎上明確將綠色理念融入機械設計制造過程中的價值和優勢，通過分析綠色理念在機械設計制造行業中的體現來明確綠色理念運用的可行性，其中主要包含產品設計、材料運用等方面，將綠色理念運用于機械設計制造過程中能推動機械制造的現代化發展。