輕工機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)研究

謝飛鵬

摘要：綠色設(shè)計(jì)是一種新型環(huán)保的設(shè)計(jì)方式，以獲得綠色產(chǎn)品為最終目的。在輕工機(jī)械的研發(fā)過(guò)程中綠色設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用，在很大程度上改變了以往設(shè)計(jì)方面“從搖籃到墳?zāi)埂钡膯蜗蛐?、不可逆的做法。文章從綠色設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，研究綠色設(shè)計(jì)在輕工機(jī)械中的應(yīng)用和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計(jì)；輕工機(jī)械；機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)；綠色產(chǎn)品

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）12-0018-02

綠色設(shè)計(jì)是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的一股國(guó)際設(shè)計(jì)潮流，不僅反映了人們對(duì)于現(xiàn)代科技文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞的反思，而且體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師道德和社會(huì)責(zé)任心的返璞歸真。綠色設(shè)計(jì)在輕工機(jī)械中的應(yīng)用和發(fā)展，不僅有利于輕工機(jī)械的發(fā)展，而且有助于我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)。

一、關(guān)于綠色設(shè)計(jì)的概述

（一）綠色設(shè)計(jì)的含義

綠色設(shè)計(jì)（生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)）是指在產(chǎn)品及其壽命周期全過(guò)程的設(shè)計(jì)中，要充分的考慮對(duì)資源和環(huán)境的影響，在考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)，要優(yōu)化各種相關(guān)因素，使得產(chǎn)品及其制造過(guò)程中對(duì)環(huán)境的總體影響減到最小，使得產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合綠色環(huán)保的要求。

（二）綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1．設(shè)計(jì)目標(biāo)特征。綠色設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)除了要考慮產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量、成本等因素，還要考慮產(chǎn)品在制造、銷售、使用及報(bào)廢之后對(duì)環(huán)境的影響，運(yùn)用環(huán)境評(píng)價(jià)準(zhǔn)則約束制造、裝配、拆卸、回收等設(shè)計(jì)過(guò)程，使之擁有良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

2．設(shè)計(jì)方法特征。綠色設(shè)計(jì)的方法中除了傳統(tǒng)常規(guī)的設(shè)計(jì)方法之外，還有模塊設(shè)計(jì)、可回收設(shè)計(jì)、拆卸設(shè)計(jì)等創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)方法。

3．設(shè)計(jì)程序特征。綠色設(shè)計(jì)的程序是系統(tǒng)化的并行閉環(huán)設(shè)計(jì)，包括環(huán)境規(guī)章評(píng)價(jià)、環(huán)境污染鑒別、環(huán)境問(wèn)題的提出、較少污染、滿足用戶要求的替代方案、替代方案的技術(shù)和商業(yè)評(píng)估等。

4．設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)特征。從原材料的提取、加工、制造及產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、使用、廢棄、處理等全生命周期為出發(fā)點(diǎn)，評(píng)價(jià)可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的總負(fù)荷量，以實(shí)現(xiàn)輕工機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

二、綠色設(shè)計(jì)的方法和關(guān)鍵技術(shù)

（一）綠色設(shè)計(jì)的方法

1．并行工程設(shè)計(jì)。并行工程設(shè)計(jì)就是充分利用并行工程的技術(shù)，全面考慮產(chǎn)品在綠色設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種各樣的因素，在設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中隨時(shí)隨地進(jìn)行信息交流與反饋，從而實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。

2．生命周期設(shè)計(jì)。生命周期設(shè)計(jì)（生態(tài)設(shè)計(jì)）是從產(chǎn)品性能、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可行性的角度，考慮產(chǎn)品開發(fā)全生命周期（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料的提取、產(chǎn)品的制造、包裝、銷售和使用、用后的回收與處置全過(guò)程）的污染預(yù)防要求，多級(jí)使用資源與能源，以降低產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，確保滿足產(chǎn)品的綠色屬性要求。

3．模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)是指將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有特定功能的子系統(tǒng)，將這個(gè)子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進(jìn)行多種組合，構(gòu)成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的系列產(chǎn)品。

（二）綠色設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

1．綠色產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于輕工機(jī)械來(lái)說(shuō)，除了滿足基本的產(chǎn)品功能以外，還應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)的易拆卸性、易回收性、易處理性。在產(chǎn)品的拆卸和回收過(guò)程中，采用模塊化設(shè)計(jì)和容易拆裝的連接方法，減少材料表面的涂渡處理。因此，拆卸是可以確保廢物回收利用的基礎(chǔ)，而回收則是實(shí)現(xiàn)廢物再利用的有效途徑。具體研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾方面：（1）產(chǎn)品的拆卸設(shè)計(jì)方法；（2）建立拆卸結(jié)構(gòu)的模塊；（3）完善拆卸評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系；（4）材料和零部件的分類編碼、系統(tǒng)識(shí)別。

2．綠色產(chǎn)品的材料選擇。在材料的選擇方面與管理方面，首先要將含有有害成分和無(wú)害成分的材料區(qū)分開來(lái)，分別存放；其次對(duì)于達(dá)到壽命周期的產(chǎn)品，充分回收利用又用的部分，采取特殊工藝處理一些不能用的部分，降低這些材料、對(duì)環(huán)境的影響。包括對(duì)于環(huán)境中可以降解或者生物降解的材料設(shè)計(jì)，積極開發(fā)應(yīng)用天然材料。有關(guān)材料的選擇，應(yīng)奠定在綠色產(chǎn)品基礎(chǔ)上，研究指標(biāo)主要包括：（1）材料選擇的經(jīng)濟(jì)性、合理性；（2）材料選擇是否對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響；（3）分析材料的相容性及配備技術(shù)；（4）綠色材料的綜合評(píng)價(jià)。

3．綠色產(chǎn)品的工藝程序。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注意將工藝流程簡(jiǎn)化，減少不必要的原料消耗，將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物、輔料、副產(chǎn)品進(jìn)行綜合利用、回收再生，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的零排放或者低排放。

4．綠色產(chǎn)品的資源性能。一方面，不同的輕工機(jī)械產(chǎn)品對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響有所不同，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品性能特點(diǎn)，盡量與環(huán)境要求相適應(yīng)。如冰箱生產(chǎn)過(guò)程中，不能應(yīng)用發(fā)泡劑或者制冷劑，減少磷化或者酸洗過(guò)程中可能產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，降低噪音與能耗；另一方面，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品資源的優(yōu)化配置，應(yīng)主要研究以下兩大指標(biāo)：其一，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，資源的消耗量；其二，在產(chǎn)品生命周期之內(nèi)，資源的消耗量。

5．綠色產(chǎn)品的環(huán)境成本。輕工機(jī)械中的綠色設(shè)計(jì)所要進(jìn)行的環(huán)境成本與社會(huì)成本的評(píng)估包括：環(huán)境污染的治理成本、廢棄物的回收成本、人體健康受到損壞的醫(yī)療成本。

6．綠色產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)建立。在綠色設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，要注意對(duì)數(shù)據(jù)的收集與分析，其包括材料的性能數(shù)據(jù)、能源利用利用和環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)、量化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)輔助工具等。

三、綠色設(shè)計(jì)技術(shù)在輕工機(jī)械中的發(fā)展前景

（一）提升輕工機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)實(shí)力

綠色設(shè)計(jì)的本質(zhì)特征就是在不影響輕工機(jī)械產(chǎn)品功能、使用周期、產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，通過(guò)科學(xué)管理和先進(jìn)技術(shù)的合理運(yùn)用以提高資源利用效率、降低能源消耗。綠色設(shè)計(jì)技術(shù)可以在一定程度上降低產(chǎn)品在原料采購(gòu)、加工、產(chǎn)品銷售、廢棄物回收再利用、環(huán)境保護(hù)等方面的成本，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)效益與環(huán)境效益。

（二）減輕企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與壓力

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，社會(huì)對(duì)環(huán)保的要求也越來(lái)越高。一些輕工行業(yè)，例如制糖、釀造、皮革、洗滌等原料消耗大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)的環(huán)保壓力逐漸加大。如若不及時(shí)的采取綠色設(shè)計(jì)的輕工機(jī)械，這些企業(yè)就會(huì)面臨著被并、轉(zhuǎn)、關(guān)、停的危險(xiǎn)，阻礙企業(yè)的發(fā)展。因此，企業(yè)采取綠色設(shè)計(jì)技術(shù)制造的輕工機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定、健康、高效的發(fā)展空間。

另外，綠色設(shè)計(jì)技術(shù)在輕工機(jī)械中的應(yīng)用，不僅有助于改進(jìn)輕工機(jī)械的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以提升輕工機(jī)械的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)整個(gè)輕工機(jī)械行業(yè)的健康發(fā)展，為未來(lái)的輕工機(jī)械的發(fā)展注入新的活力和動(dòng)力。

四、結(jié)語(yǔ)

綠色設(shè)計(jì)在輕工機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，是時(shí)代進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展、人們思想觀念轉(zhuǎn)變的一個(gè)縮影。人們意識(shí)到綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有巨大推動(dòng)力，對(duì)于節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境意義重大。綠色設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到輕工機(jī)械中，不僅可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，而且可以降低噪音，使得人機(jī)界面處于友好的狀態(tài)，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)的

發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：王書柏）