淺析綠色理念在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

譚龍利+司勝杰+宋威鋒

摘 要：綠色理念是我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的主要理念，機械設(shè)計制造行業(yè)作為能源和污染的主要來源之一，貫徹綠色理念是其可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。要機械設(shè)計制造中貫徹綠色理念，要從材料的選擇和應(yīng)用、機械設(shè)計以及機械制造全部過程著手，極力推廣綠色材料、綠色設(shè)計和綠色制造。

關(guān)鍵詞：綠色理念；機械設(shè)計；機械制造；應(yīng)用

當(dāng)前我國經(jīng)濟和社會發(fā)展已進入節(jié)能、綠色、環(huán)保發(fā)展時期，以可持續(xù)發(fā)展為目標，重點在于綠色理念的應(yīng)用。機械設(shè)計制造作為我國工業(yè)化發(fā)展的重要標志，是當(dāng)前我國能耗污染的重要來源之一，要推行綠色理念，在機械設(shè)計制造中加大對綠色理念的運用是重點。

1 綠色理念的含義

機械制造是現(xiàn)代工業(yè)化體系的重要保障。機械設(shè)計水平是機械性能高低的決定性因素，綠色設(shè)計理念即生態(tài)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計，綜合考慮機械產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期，為提升生產(chǎn)效率，改善機械產(chǎn)品的可拆裝性和可回收性等環(huán)境屬性，從而節(jié)約資源，以此為設(shè)計目標，在滿足機械產(chǎn)品使用性能、壽命以及質(zhì)量等的基礎(chǔ)上，最大程度滿足環(huán)境目標的設(shè)計方式。這一設(shè)計方式主要遵循節(jié)約資源、降低能耗以及可循環(huán)再利用三大原則。將綠色理念貫穿于機械產(chǎn)品的全壽命周期，對于產(chǎn)品生產(chǎn)及使用效率的有效提升有重要作用。綠色理念的重點在于機械設(shè)計制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實施無廢物、可回收及高效率為中心的設(shè)計技術(shù)。

2 綠色理念在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

1、綠色理念在機械材料上的應(yīng)用

材料選擇是機械設(shè)計的基礎(chǔ)，在綠色理念下，材料的選擇要以綠色環(huán)保類材料為首要選擇，即選擇那些能夠在材料收集、產(chǎn)品制造、回收再利用和廢棄物處理各環(huán)節(jié)中與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性更強、對人體健康更有利的材料，并從各種材料之間的融合性、材料的經(jīng)濟性及環(huán)保性上，分析材料可能給環(huán)境帶來的影響。在機械制造中，包含朋大量汞、鉛等有害物質(zhì)，用這些物質(zhì)設(shè)計的機械產(chǎn)品，不僅可回收利用概率較低，更會對環(huán)境造成重大危害，因此，要貫徹綠色設(shè)計，就必須慎重選材。首先要保證選材能夠滿足機械性能要求，確保材料的使用性能。其次，材料結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計要具備可實現(xiàn)性，遵循材料加工工藝原則，確保產(chǎn)品能夠成型，保證材料能夠得到充分利用。在設(shè)計中，盡量減少材料的使用種類和數(shù)量，以提高可回收再利用的概率。最后，要確保材料的選擇能夠適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境，材料要具備耐高溫性、抗沖擊性以及耐腐蝕性等。

2、綠色理念在機械設(shè)計上的應(yīng)用

設(shè)計方案是機械設(shè)計的基礎(chǔ)，設(shè)計水平的高低與機械性能高低有著直接的關(guān)系。在機械設(shè)計環(huán)節(jié)，就是要根據(jù)機械產(chǎn)品的使用要求，分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、運作原理、運行方式以及能量傳遞等內(nèi)容，通過精密的計算設(shè)計出能夠滿足使用要求的產(chǎn)品。要在機械設(shè)計中貫徹綠色理念，就是要在綜合考慮機械產(chǎn)品質(zhì)量、性能、適用性、經(jīng)濟性以及開發(fā)周期等因素的前提下，充分考慮到機械產(chǎn)品可能對資源和環(huán)境產(chǎn)生的影響，以可循環(huán)利用為導(dǎo)向通過先進技術(shù)和設(shè)計理念，優(yōu)化機械設(shè)計，最大程度減少機械產(chǎn)品制造及使用過程中資源的消耗和對環(huán)境的危害，遵循綠色產(chǎn)品設(shè)計要求，以此為標準進行機械設(shè)計，力求以無廢棄物和可回收的技術(shù)設(shè)計產(chǎn)品。其核心理念包含了降低環(huán)境污染、節(jié)約能源消耗、可循環(huán)回收利用機械產(chǎn)品及其零部件、減少機械更換。

1）成本分析。綠色設(shè)計機械產(chǎn)品在設(shè)計時要考慮到產(chǎn)品設(shè)計的合理性及回收和可循環(huán)利用問題，因此，在成本計算上，還要考慮到產(chǎn)品后期的回收、可循環(huán)再利用、污染物及廢物處理和替代等問題，成本分析較為精細。

2）可回收性及可拆裝性設(shè)計分析。要使機械產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)回收及再利用，可拆裝性是關(guān)鍵因系。因此，在設(shè)計時，就要考慮到產(chǎn)品的可回收性以及拆裝便利性，才能最大程度提高資源的可利用概率，真正實現(xiàn)綠色設(shè)計。

3）建立數(shù)據(jù)庫。將制造機械過程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)全部備份并建立數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計時，就能夠通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對設(shè)計支出以及資源選擇以數(shù)據(jù)形式直觀呈現(xiàn)，更有利于優(yōu)化設(shè)計，貫徹綠色理念。

3、綠色理念在機械制造上的應(yīng)用

機械設(shè)計需要通過反復(fù)實踐及檢驗以確保滿足預(yù)定的設(shè)計目標，經(jīng)審定后投入制造。制造過程中，要實現(xiàn)綠色理念，關(guān)鍵在于減少浪費、降低投入成本，在機械產(chǎn)品全壽命周期中貫徹好綠色理念。但在機械制造的實際過程中，不少生產(chǎn)廠家往往為了外觀等因素而增加一些缺乏使用價值的點綴設(shè)計，既增加了成本，又加大了對環(huán)環(huán)境負擔(dān)。如為了吸引消費者，過分追求沒有使用性的包裝，在初期能夠起到一定的作用，但隨著包裝對于使用性能的掩蓋，機械產(chǎn)品的使用性能才是其根本，機械制造重點應(yīng)關(guān)注提高機械使用性能，這種資源浪費現(xiàn)象已經(jīng)成為最不符合綠色理念的制造手段。此外，機械制造過程中，要加大對綠色制造技術(shù)和工藝的研究和使用，強化機械制造過程中的管理工作，規(guī)范制造工藝過程，保證材料能夠適用于工作環(huán)境以及生產(chǎn)工藝，降低能耗，提升能源和材料利用率。

4、實現(xiàn)綠色理念的配套措施

首先，需要政府部門從各方面提高對綠色機械設(shè)計技術(shù)的支持，以政策和法律法規(guī)的形式保護綠色技術(shù)，推廣綠色理念。其次，各學(xué)校要加大對綠色設(shè)計技術(shù)的研發(fā)力度，通過校企合作等形式，使產(chǎn)、學(xué)、研能夠充分銜接，加快技術(shù)開發(fā)以及成果轉(zhuǎn)變效率，把新技術(shù)充分地應(yīng)用到機械設(shè)計制造的實際過程中。企業(yè)要充分認識到綠色理念的重要性，以實際行動支持技術(shù)人員的研發(fā)行為。最后，要加大對綠色制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用，綠色理念、綠色經(jīng)濟是當(dāng)前經(jīng)濟和社會發(fā)展的主流趨勢，機械設(shè)計制造行業(yè)必須將綠色設(shè)計和綠色制造技術(shù)作為機械設(shè)計制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)保障，不斷推廣應(yīng)用綠色制造技術(shù)，最大程度降低機械設(shè)計制造過程中的能耗和環(huán)境污染。

3 結(jié)語

機械設(shè)計制造行業(yè)是一個復(fù)雜的行業(yè)，其生產(chǎn)過程涉及到各個環(huán)節(jié)，要貫徹綠色理念，在提高重視度的同時，加大人才培養(yǎng)和技術(shù)支持是基礎(chǔ)?？萍夹蜕鐣牡絹恚瑢⑹谷瞬藕图夹g(shù)成為各行業(yè)的發(fā)展核心。國家各部門要大力支持并推廣綠色理念，采取各種措施促進這一目標的實現(xiàn)。社會、企業(yè)要響應(yīng)國家政策的社會發(fā)展潮流，通過共同努力，將綠色理念貫穿到機械設(shè)計制造的整個過程中，節(jié)約資源、降低能耗，提高機械產(chǎn)品的可循環(huán)再利用，在改善環(huán)境的同時提高經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]強向紅， 張丹. 綠色理念在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù)， 2013， 32（5）：20-21.

[2]戴治敏. 淺析綠色設(shè)計理念在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J]. 科技資訊， 2016， 14（14）：51-52.

[3]馬骉. 綠色理念在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用探究[J]. 內(nèi)燃機與配件， 2016（10）：1-3.