綠色設(shè)計及制造技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中的運(yùn)用

李良校 嵊州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所

綠色設(shè)計及制造技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中的運(yùn)用

李良校 嵊州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所

在社會不斷發(fā)展的進(jìn)程中，人們對于生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識在不斷進(jìn)步，對環(huán)保理念也更加重視。對于機(jī)械產(chǎn)品，除了要求其具備較好的質(zhì)量之外，還要求其符合節(jié)能環(huán)保的要求。為此，許多研究者提出將綠色設(shè)計的理念融入進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)當(dāng)中。本文主要研究的就是綠色設(shè)計及制造技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中的運(yùn)用。

綠色設(shè)計 制造技術(shù) 機(jī)械 產(chǎn)品 運(yùn)用

一、綠色設(shè)計的基本內(nèi)涵

（一）綠色產(chǎn)品的描述與建模

要想實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)品的設(shè)計，首先我們要樹立正確的綠色設(shè)計理念，建立一個由綠色設(shè)計思想指導(dǎo)的機(jī)械產(chǎn)品評價模型。在綠色理念的指導(dǎo)下，我們追求采用重量輕、體積小、能耗低的設(shè)計方案。在當(dāng)前的研究成果中，已經(jīng)提出了科學(xué)的綠色產(chǎn)品評價指標(biāo)和評價原則。

（二）綠色設(shè)計的材料選擇與管理

綠色設(shè)計的理念要求設(shè)計人員轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計思路，在選材和生產(chǎn)方面，都要加入綠色環(huán)保思想。例如，在選材的過程中，要保障所選擇的材料具有基本的適用性能。還要對生態(tài)環(huán)境有一定的協(xié)調(diào)性能。綠色設(shè)計思想在機(jī)械產(chǎn)品中的運(yùn)用，也在一定程度上促進(jìn)了材料科學(xué)的快速發(fā)展。因此，材料科學(xué)需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行綠色材料的研究和生產(chǎn)，盡可能地簡化材料結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)過程中要追求節(jié)能環(huán)保。例如，使用能耗較低、污染較小，最好還可以回收再利用的材料。在這種理念的指導(dǎo)下，汽車行業(yè)開始研究使用輕型的鋁材來建造汽車?？梢杂行Ы档蛙嚿碇亓浚?jié)約驅(qū)動所需的燃油消耗。

對基本生活用品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，許多產(chǎn)品外包裝中都改用了柳條、麻類等可回收的材料。除了要做好科學(xué)的選材之外，還要加強(qiáng)對材料的管理。從基本的生產(chǎn)情況來看，材料管理主要包括兩個部分的內(nèi)容：一方面，在進(jìn)行管理時，要對含有有害物質(zhì)的材料以及不含有害物質(zhì)的材料進(jìn)行分類管理；另一方面，對一些已經(jīng)超過使用期限的產(chǎn)品進(jìn)行分類和成分分析。對于一些可以回收再利用的成分，要充分回收利用。對于不可再用的部分，要采取生態(tài)環(huán)保的工藝方法進(jìn)行處理。也就是說，要盡可能將這些產(chǎn)品對環(huán)境造成的破壞降到最低。

（三）產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計

許多企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時，往往會采用較多種類的材料。這些材料的拆卸是十分復(fù)雜的，是當(dāng)前綠色設(shè)計研究的重點(diǎn)關(guān)注對象。如果機(jī)械產(chǎn)品中的許多部分都無法拆卸，那么就無法重復(fù)利用可以回收的零部件，從而造成資源的浪費(fèi)。而且，如果沒能好好處理廢棄物，還會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。由此可見，機(jī)械產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計在綠色設(shè)計當(dāng)中的重要價值?？刹鹦缎栽O(shè)計要求我們在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計之初就將可拆卸性作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要評價準(zhǔn)則。除此之外，便于拆卸的機(jī)械產(chǎn)品也有利于后期的產(chǎn)品維護(hù)，更加節(jié)約資源。要想實(shí)現(xiàn)可拆卸性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，就要從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的聯(lián)接方式，采用更加細(xì)致的、可拆卸的結(jié)構(gòu)聯(lián)接方式。對實(shí)際采用的可拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行總結(jié)，大致可以分為兩種類型：一種是基于成熟結(jié)構(gòu)的聯(lián)接方式，如市場上許多機(jī)械產(chǎn)品所采取的螺栓聯(lián)接、鍵聯(lián)接、過盈配合等方式；另一種屬于一種基于計算機(jī)的目的設(shè)計方案，在現(xiàn)代信息技術(shù)的指導(dǎo)下，開發(fā)了實(shí)際所需的評價軟件。

二、綠色設(shè)計及制造技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中的運(yùn)用

（一）工程機(jī)械綠色設(shè)計

在進(jìn)行工程機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計的前期階段，要充分了解產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境特點(diǎn)，以及資源狀況。保障工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程既能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求，還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的循環(huán)利用。設(shè)計人員不僅要了解機(jī)械產(chǎn)品的使用性能、各個零部件的材料構(gòu)成、外部使用環(huán)境等，還要掌握生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。保障在不影響產(chǎn)品生產(chǎn)的條件下，降低對環(huán)境的破壞。在機(jī)械生產(chǎn)中加入綠色設(shè)計的理念，能夠從根本上改善我國資源緊缺的情況。工程機(jī)械綠色設(shè)計的幾種主要方式：

1.生命周期設(shè)計法。深入分析工程機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計到生產(chǎn)、產(chǎn)品報廢的各個環(huán)節(jié)，收集各個環(huán)節(jié)所需要的基本能源總量。充分考慮在生產(chǎn)過程中可能對生態(tài)環(huán)境造成的威脅。研究出最為合適的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方案。

2.并行工程法。這種方式指的是在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的過程當(dāng)中，要從實(shí)際統(tǒng)計數(shù)據(jù)出發(fā)，分析產(chǎn)品實(shí)際所需的制造成本、功能和用戶需求等，最終得出整體的數(shù)據(jù)。參考數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，既能提升工程產(chǎn)品質(zhì)量，還能滿足更廣大用戶的需求。

3.模塊化設(shè)計法。從機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際功能需求出發(fā)，將其生產(chǎn)過程分為不同的生產(chǎn)模塊。我們只需要分析每個模塊的實(shí)際情況，使得每個模塊的生產(chǎn)都能夠滿足低耗能、高環(huán)保的要求。最終實(shí)現(xiàn)整體的綠色設(shè)計。

（二）工程機(jī)械的綠色制造

1.節(jié)能環(huán)保型制造技術(shù)。這項技術(shù)的運(yùn)用能夠有效降低廢棄材料的排放量，提升廢棄材料的再利用效率。對無法在回收利用的廢棄物進(jìn)行處理，防止一些對生態(tài)環(huán)境造成破壞的物質(zhì)流出。通過建立封閉式加工制造單元結(jié)構(gòu)的方式，有效防止噪音污染，還可以有效控制溫度。如果此種方式達(dá)不到理想效果，還可以運(yùn)用抽風(fēng)或者隔音等手段來進(jìn)行降噪處理，同時還起到凈化空氣的作用。

2.資源節(jié)約型制造技術(shù)。該項技術(shù)的主要價值在于降低對于生產(chǎn)資料的浪費(fèi)，降低材料損耗。要想從根本上降低資源浪費(fèi)，就要引進(jìn)更加先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、控制生產(chǎn)原材料的選擇。先進(jìn)的技術(shù)能夠有效提升對生產(chǎn)資源的充分運(yùn)用。在選擇生產(chǎn)材料時，要注重選擇無毒、無害、利用率高、可回收利用的材料。

3.可循環(huán)利用制造技術(shù)。該項技術(shù)的使用價值在于能夠?qū)Ξa(chǎn)品的各個零部件進(jìn)行再處理，提升資源的利用，從根本上實(shí)現(xiàn)綠色制造理念。

三、結(jié)語

綠色設(shè)計是當(dāng)前社會對機(jī)械生產(chǎn)提出的新的要求，也是當(dāng)前許多企業(yè)所追求的一種生產(chǎn)模式，它能夠有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的共贏。相關(guān)研究者應(yīng)當(dāng)加快研究步伐，不斷擴(kuò)充綠色制造理論體系，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

[1]機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計準(zhǔn)則研究[J].張秀芬，高宏偉.機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量.2014(05).

[2]機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].宋曉露，包君，劉曉輝.科學(xué)之友.2010(04).