綠色理念在機械設計制造中的應用

彭 超，任燕雄

（新余鋼鐵集團有限公司，江西新余 338000）

綠色理念發展不僅僅是時代發展與保護生態環境的硬性要求，也是我國朝著發達國家發展，進行經濟轉型的一項重大發展戰略。將綠色理念引入機械設計制造中，可以保證機械產品的生產過程及后續使用中不會對自然生態環境產生惡劣影響；提高資源的利用率，減少能耗的同時減少環境污染，從而推動整個社會經濟的全面協調可持續發展。

倡導綠色理念，是以保護環境承載力為責任，“生態文明”建設勢在必行，節能減排已刻不容緩。因此，在機械產品的設計與制造中，科學、高效地運用綠色發展觀念，是推動我國機械工業可持續發展的重要舉措。

1 綠色理念與機械制造業

機械制造業作為我國經濟產業的一大支柱，隨著中國改革開放大力發展到現在的日積月累，已逐步在國內穩定發展。但與發達國家相比，我國的機械制造業發展水平仍舊稍遜一籌。并且隨著機械制造業的經濟形勢大好，國內許多企業紛紛跳入機械浪潮，導致該行業發展現狀并不樂觀，存在著許多問題。例如管理制度落后、創新能力略顯不足，自動化技術落后，無法可持續發展。要想在國際市場上具有競爭力，不僅要做到機械制造工藝集成化、自主化、多元化，沖破現今的壁壘，提升自己的專業水平，更重要的是引進綠色理念，在機械加工中最大限度地降低對環境、能源消耗的影響，已經成為機械制造廠商最大的競爭基礎。結合綠色可持續發展理念，加強機械制造的可循環利用，推動機械制造業往更高更強的方向發展。

綠色發展理念講究節約資源和保護環境，強調對資源的合理利用和可持續發展。隨著經濟的迅速增長，與此同時也給生態環境帶來了巨大壓力。傳統發展方式的三高：高投入、高消耗、高污染已經不再適用于現代社會，綠色理念應運而生。綠色理念是基于傳統發展模式上的模式創新，主要以保護環境為目的，可持續發展為結果，受環境承載力所約束，這并不代表著經濟產業乃至傳統工業的停止，而是新時代社會尋求的另一種出路。傳統產業，例如機械制造業，結合綠色理念對自身進行升級改造，發展經濟的同時做到綠色發展，避免進一步浪費自然資源。

2 綠色理念在機械設計制造中的應用

總體上講，將綠色理念結合在機械設計制造中主要表現在以下四點：①材料選擇上使用綠色材料。傳統材料很大程度上在使用過程中有浪費資源的風險，后續回收利用率很低，在材料上應注重資源的循環利用，降低對生態環境的負面影響；②機械設計選擇綠色設計。傳統的設計模式為滿足產品功能和工藝的完美體現，不顧資源的浪費，結合綠色設計，將節能減排做到最好，綜合考慮產品的功能展現；③機械制造選擇綠色理念。機械制造過程中為展現機械工藝的魅力，對過程中產生的資源浪費、污染環境、產生毒氣的行為視而不見，極大程度上加劇了生態環境的惡化；④其他方面。例如企業管理、后續處理上采用綠色理念。綠色理念不僅要融入機械設計制造的全過程環節之中，還要在其他各個方面提高環保要求，力求保障生態環境良好發展。

2.1 綠色理念應用于材料選擇

機械行業中材料選擇是最重要的一步，也是從源頭影響生態環境的一步。過去傳統模式中，選擇材料更加看重材料的性能和作用，運用到生產過程中的某些材料或許含有各種化學有毒物質，例如汞、鉛。在生產過程中，稍微使用不當，該有毒物質的流出，很有可能造成動植物中毒以及水源污染，含有該物質的產品也會或多或少對人體產生不良影響。隨著時代的發展，人們對于材料要求也越來越高，所以必須要加強材料的選取工作，這樣才能夠確保整個設計質量得到有效保障。

如何選擇材料，選擇什么樣的材料，是機械制造綠色產品設計的關鍵。目前國內外已經提出了多種方法來解決這一問題。其中一條便是使用綠色材料。綠色材料是指在生產、使用、廢棄、回收等全過程，對環境負面影響不大，可循環利用率高，可以讓經濟與環境和諧共生，另一方面對人體健康有益，避免危害人的身體。在首要考慮選擇綠色材料的基礎上，還要注意以下三點要求：①材料需要滿足機械產品的基本設計要求與功能需求；②選擇材料看重實用性，在使用過程中可以很好地聯系機械工藝制造，體現機械設計功能；③選用材料要配合機械產品生產過程中的生產環境，具備耐腐蝕、抗沖擊、耐高溫等最基本的材料性能，與此同時要格外避開高輻射、高毒性的材料。

2.2 綠色理念應用于機械設計

受傳統生產模式影響，進行機械設計時只為滿足產品功能的實現，不考慮產品的后續問題，例如消耗、后續回收以及污染環境。隨著人們環保意識的不斷增強，這種傳統的設計模式已經不能適應現代制造業的發展要求。因此，必須進行產品設計的改革與創新，以達到“綠色”設計的目的。

綠色設計主要是將生產與節能減排結合起來，對設計的機械產品講究其回收性和可循環利用。簡而言之，綠色設計就是把環境與產品結合起來，使之成為一個整體。它既符合社會發展規律，又能滿足人們日益增長的物質文化需要。因此，要將綠色理念應用于機械設計中：

（1）要對設計的機械產品有全方位的評估，明確其材料成本以及功能體現、需求分析，在設計產品初期就要考慮該產品后續回收問題，如何進行再利用，從而對產品進行設計。

（2）對機械產品的模塊化進行分析。根據機械產品可拆卸的原理分析該產品的組成部分數量，確保零件在不傷害本體的情況做到可拆卸、可安裝、可回收的狀態，進一步靈活利用資源，減少成本的投入，從而提高機械企業的生產效益。

（3）行業內部可以選擇建立綠色設計機械產品數據庫，通過將設計師的產品設計上傳，設計者可以知曉和備份機械產品在生產過程中運用的每一個零件，分析該零件的優劣以及損耗情況，全方面系統化進行研究，以更新更具優勢的機械產品零件，延長產品的使用時間，研究更符合環境概念和更具高效率的機械產品。

（4）在機械設計時，要注意其它的環境因素，以增加可再生性，達到資源的再利用，降低資源的浪費。機械產品的設計要充分利用綠色的概念，樹立綠色的觀念，注重綠色的設計，不會造成環境的污染。只有如此，才能在一定程度上推動我國的經濟和環保工作。

（5）應加大對機械設計的研究力度，提高技術水平，為社會提供更好的服務。綠色理念是一個新的時代，在實際應用中，應充分考慮到產品質量、能源消耗、工作效率等方面的因素，從而實現對各類原料、產品的回收，降低資源的浪費。在進行綠色機械的設計時，應充分考慮到市場的實際需要，充分聽取顧客的意見和建議，不斷地進行產品的創新，以增強市場的競爭能力。

2.3 綠色理念應用于機械制造

機械制造是機械設計的下一步，也是真正要在實踐中結合綠色理念和綠色設計的一項重要環節，想要完全實現綠色理念，需要從整體上考慮資源的損耗情況，在資源利用率最高的基礎上達到延長產品生命周期、降低生產的負面影響。機械加工技術是影響整個工業生產的一個重要環節，因此需要引起有關部門的高度關注。機械制造中最容易融入綠色理念的便是制造工藝。如果機械生產企業所使用的生產技術相對落后，在生產過程中會造成大量的資源浪費和環境污染。因此，在運用綠色思想進行機械制造時，必須加強對生產工藝的改進與優化，采用先進的生產技術，以降低機械加工中的無謂浪費和能耗，達到節能目的。

綠色機械制造技術是指在機器生產過程中，依據國家可持續發展要求，運用減少污染的相關技術將各個原材料進行生產組裝，獲得既符合環境保護又體現功能的產品。其相關技術有智能編程的控制器技術、干切削技術、低溫切削技術等。例如，液壓系統就可以很好地融合綠色理念。在制作產品過程中，液壓系統的使用往往存在著資源泄漏的問題，一方面為產品的質量保證產生很大影響，另一方面資源的泄漏導致資源短缺，價格高漲，同時污染環境，得不償失。設計人員結合綠色理念，對液壓系統重新設計，合理有效提升液壓系統的環保效果，使得在液壓系統進行工作時不會造成資源浪費的情況，同時不會影響周圍的生態環境。

不僅在產品制造過程中倡導綠色理念，在產品制造結束后更要貫徹綠色理念的落實?，F階段，很多廠商為了增加產品的銷量，都會在產品的設計中加入一些不太實用的設計，同時也會對周邊環境產生一定的影響。例如在產品的生產和加工中，產品的包裝是很重要的一部分，但是有些公司會在產品的包裝上做一些花哨的設計，讓消費者產生一種視覺上的震撼，從而引起消費者的注意。首先，產品本身就是一種商品，如果包裝不具有環保性，那么消費者購買之后就不會再選擇這種產品；產品本身的成本較高，這又會使企業蒙受巨大的經濟損失。近幾年，人們認識到了這一問題，在生產和加工中，以控制產品的質量為核心，減少對產品包裝的外部設計，盡量降低對外部環境的影響。

2.4 綠色理念應用于其他方面

綠色理念還應貫徹于企業的綠色管理和綠色處理。綠色管理模式是促進經濟和環境和諧發展的關鍵。在技術層面看，綠色設計、綠色加工和綠色生產成為當今先進制造業所采用的三大關鍵技術；在觀念上，人們開始認識到：綠色制造是21世紀工業文明進步的標志之一。在組織結構方面，政府制定和執行了相關的質量標準和規章，促使某些企業采取必要的措施來降低廢棄物的排放量，同時也對環境保護行業的控制提出了新的要求。目前的環保管理制度，也是為了改善企業的綠色管理、提高企業的經濟效益。

綠色管理是降低產品對環境的影響，以達到更好的效果，達到有關的法律和標準。在此背景下，我國的機械設計制造企業應根據自己的具體情況，制訂出一套較為完備的管理辦法。在這一過程中，每個細節都要得到充分的解決。做好環保工作。在具體的發展過程中，要認識并加以控制。在設計過程中，設計師要把環保觀念貫徹到機械設計和生產的每一個方面，盡可能地減少非再生材料的使用，以確保最終產品的品質得到最佳化。同時，要運用科學方法，不斷地提升設計者的綜合素質，使之能熟練地運用現代技術。隨著社會和經濟的快速發展，環保觀念也呈現出多元化的趨勢，設計者要在生產工藝上進行創新與研究，在機械設計與制造過程中，科學地運用環保觀念，不斷提高工作效率，降低環境污染，提高產品品質。

綠色處理是指對生產過程中的廢液、廢氣、毛坯廢料、破碎零部件、設備等進行再循環或轉換成環境友好的材料。環保的處理方式有：①依據廢氣的特性，可以用物理或化學的方式將可吸收的氣體吸收，而可燃氣體則由燃燒爐充分燃燒。②回收轉化和焚燒廢物。例如，將汽車零件及引擎機油經過高溫燃燒，變成可再生的燃料，或直接用于制造各類化學制品。這既能降低環境污染，又能有效地提高資源的使用，還能為企業帶來一些經濟利益。③對有害廢物進行集中掩埋或化學處理，形成無毒無害的物質，對銳利廢物進行集中處理。④加強對廢棄產品的再循環。

3 引入綠色理念的意義

綠色觀念是目前最符合現代社會發展的觀念，在機械設計與制造中引入環保概念，既能確保產品的實用性，又能降低物料的損耗，并能回收利用，避免資源的浪費。

我們國家的自然資源十分匱乏，因此，在發展經濟的過程中，必須從長期發展的觀點出發，推動我國機械設計和生產的健康、可持續發展。在機械設計中運用綠色理念，既能降低資源的浪費，又能有效地提高資源的利用效率，為企業帶來更大的利益?？萍嫉陌l展和人民生活水平的提高，人們更加注重環保，機械的設計和制造也是環保工作的一個重要組成部分。所以，將環保理念引進到機械設計與生產中就顯得尤為重要。

隨著環保意識的提高，對機械的設計也進行了深入的研究。在產品的設計中，有關人員要不斷地運用各種手段進行產品的檢驗，以選出最合理、最科學、最完善的產品，從而達到產品的綠色設計目的。

4 結束語

綠色理念與機械制造相結合是當今社會發展的必然趨勢。它不僅對傳統的機械制造模式產生了重大影響，而且還在一定程度上改變著人們的生活方式，促進了社會的文明進步。因此，大力宣傳綠色理念具有十分重要的現實意義。綠色理念的落實也能營造有利于環保產業發展的環境，有利于貫徹可持續發展，促進國民經濟的發展?？傊瑢⒕G色理念應用于機械設計和生產，不僅可以有效地節省資源，還可以提高設備的設計和制造品質，促進機械行業可持續發展。未來，在機械產品的設計和制造中，我們應該不斷探索綠色設計和制造。