機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計理念

劉向麗，董峰

（1.山西大同大學(xué)教學(xué)實驗與實訓(xùn)中心，山西 大同 037000；2.北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司，北京 100013）

機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計理念

劉向麗1，董峰2

（1.山西大同大學(xué)教學(xué)實驗與實訓(xùn)中心，山西 大同 037000；2.北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司，北京 100013）

基于可持續(xù)發(fā)展的機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計理念是我們當(dāng)代社會以及子孫后代賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，本文圍繞綠色設(shè)計理念的提出和其對現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的影響進(jìn)行闡述，通過和傳統(tǒng)設(shè)計理念比較，突出綠色設(shè)計理念的創(chuàng)新性和全面性等特點。

可持續(xù)發(fā)展；綠色設(shè)計；設(shè)計理念

目前，綠色設(shè)計及綠色制造的理念不僅僅是可持續(xù)發(fā)展對生態(tài)資源保護(hù)而提出的硬性要求，也因其能為國家經(jīng)濟(jì)謀取長久的利益而深入人心。人們希望借助綠色設(shè)計和綠色制造實現(xiàn)資源的重復(fù)利用、減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞，這要求設(shè)計者和企業(yè)家在生產(chǎn)制造的設(shè)計階段，就要考慮所設(shè)計產(chǎn)品對材料的再制造、資源的零浪費和環(huán)境的零污染等問題?；诳沙掷m(xù)發(fā)展的機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計理念是我們當(dāng)代社會以及子孫后代賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。下面，主要從機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計的概念和綠色設(shè)計對現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計影響的角度出發(fā)，探究綠色設(shè)計理念對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計過程的影響。

1 機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計的概念

在制造業(yè)大背景下，隨著并行設(shè)計和再制造等概念的提出，機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計也逐漸成為國內(nèi)眾多學(xué)者關(guān)注和研究的重點。機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計主要是指針對產(chǎn)品生命周期的每一個環(huán)節(jié)，具體包括產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、使用、廢棄和回收等五個環(huán)節(jié)，充分考慮產(chǎn)品的功能、壽命、環(huán)保、成本等經(jīng)濟(jì)屬性和社會屬性，在增加其使用價值的同時，將其對生態(tài)環(huán)境的破壞和資源利用的浪費減小至最低?？傊?，機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計是一種更全面、更經(jīng)濟(jì)、更先進(jìn)和更生態(tài)的設(shè)計理念。

在以往的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中，受產(chǎn)品的功能屬性直接決定其經(jīng)濟(jì)價值和產(chǎn)品的質(zhì)量直接決定其使用壽命等影響，設(shè)計者和企業(yè)家更加注重產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和成本，而容易忽視產(chǎn)品對資源的消耗和廢棄后對環(huán)境的破壞。為了解決傳統(tǒng)設(shè)計模式帶來的種種問題，綠色設(shè)計應(yīng)運而生。它從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，在關(guān)注產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)屬性的同時，更加關(guān)注產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用和廢棄等環(huán)節(jié)中對資源的利用和環(huán)境的保護(hù)問題。當(dāng)產(chǎn)品報廢時，綠色設(shè)計不是簡單的將其金屬零件回爐冶煉，而是針對其各個零部件進(jìn)行區(qū)別處理，實現(xiàn)在產(chǎn)品使用周期內(nèi)零部件的再利用。此外，綠色設(shè)計對設(shè)計者和企業(yè)家提出了社會責(zé)任的要求，即要求他們在設(shè)計和生產(chǎn)的諸多環(huán)節(jié)中必須關(guān)注產(chǎn)品對資源和環(huán)境的影響。從通俗上來看，綠色設(shè)計是一種以最小的資源浪費和最少的生態(tài)破壞實現(xiàn)最多的經(jīng)濟(jì)利益，是傳統(tǒng)設(shè)計的革命性升級與創(chuàng)新。

2 機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計理念的重要性

在全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛快發(fā)展的今天，人類在共享工業(yè)革命創(chuàng)造的財富的同時，也自食著由于一味發(fā)展經(jīng)濟(jì)所造成的資源枯竭、環(huán)境污染和全球變暖等惡果。當(dāng)這些問題嚴(yán)重威脅人類及子孫后代的生存和發(fā)展時，人類逐漸開始意識到經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是多么的重要。縱觀人類經(jīng)濟(jì)文明的發(fā)展歷史，可以清楚得看到，可持續(xù)發(fā)展計劃是一項功在當(dāng)代、惠及千秋后世的戰(zhàn)略方針，其核心是以人為本，充分考慮子孫后代的生存空間和發(fā)展需求，構(gòu)筑社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的道路。

作為人口總量占據(jù)世界人口 1/5，資源平均占有率不足世界平均水平 1/2的發(fā)展中國家，在相當(dāng)長時間內(nèi)處于社會主義初級階段是我國的基本國情，切實以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為目標(biāo)導(dǎo)向依舊是我國制定各項國家大計所必須遵循的基本方針。但是，從實行改革開放使新中國發(fā)生翻天覆地的變化，到如今綜合國力位居世界前列，我國在經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時，卻忽略了經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)文明及資源利用的和諧發(fā)展，造成大量的生態(tài)破壞與資源浪費。當(dāng)大量尾氣和秸稈燃燒排放造成 PM2.5指數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，當(dāng)煤炭燃燒使得霧霾天氣嚴(yán)重威脅到人們的出行，當(dāng)工廠肆意排放污水導(dǎo)致我們的生活用水也間接受到嚴(yán)重污染時，政府和廣大人民都深刻意識到只顧著發(fā)展經(jīng)濟(jì)所帶來的危害。實踐表明，經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展需要以資源的循環(huán)利用和生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展為基礎(chǔ)，而粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式勢必會違背資源循環(huán)利用和生態(tài)良性發(fā)展的初衷。鑒于此，黨中央提出了人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展觀，這也就是要求我們國家和政府，企業(yè)家和普通人民在謀取經(jīng)濟(jì)利益的同時，擔(dān)負(fù)起保護(hù)資源和生態(tài)環(huán)境的責(zé)任。

3 綠色設(shè)計理念在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

先進(jìn)的設(shè)計理念和設(shè)計方法可以指導(dǎo)實際生產(chǎn)，從而推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。綜觀人類機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計理念和產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程可以看出，設(shè)計理念的進(jìn)步對產(chǎn)品設(shè)計和制造有著重要的影響。近代機(jī)械設(shè)計學(xué)方法的發(fā)展主要體現(xiàn)在“功能”思想、“人機(jī)學(xué)”思想和“工業(yè)設(shè)計”理念發(fā)展三個方面。設(shè)計方法服務(wù)于產(chǎn)品設(shè)計理念，正是因為這三個設(shè)計學(xué)理念的提出，才出現(xiàn)了后來的優(yōu)化設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計和可靠性設(shè)計等設(shè)計方法。早期，人們更注重產(chǎn)品的功能屬性，比如美國人麥爾斯認(rèn)為，顧客購買的主要是產(chǎn)品的功能價值，而不是產(chǎn)品自身。這種功能思想逐漸被人們認(rèn)可，設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計時主要通過變更設(shè)計原理及機(jī)械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)產(chǎn)品的功能化，因而拓展了機(jī)械設(shè)計原理和其結(jié)構(gòu)的研究。隨著“人機(jī)學(xué)”思想的提出，人們開始注重機(jī)器、人和環(huán)境的相互作用，這主要是因為以往的產(chǎn)品忽視了以人為本的核心設(shè)計理念，在產(chǎn)品使用過程造成操作困難，在廢棄過程中造成環(huán)境污染?！叭藱C(jī)學(xué)”的發(fā)展促使工作研究和測量方法的提出，這一過程更加以人為主體，側(cè)重于機(jī)械產(chǎn)品操作的便捷性和操作環(huán)境的舒適性。隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們追求更加美觀時尚的產(chǎn)品，而“工業(yè)設(shè)計”理念的提出正是針對產(chǎn)品的外觀屬性進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，其設(shè)計的產(chǎn)品更能符合人們的審美標(biāo)準(zhǔn)，具備更加時尚的屬性。

綠色設(shè)計理念和設(shè)計方法的發(fā)展時間雖然較短，還需要進(jìn)一步完善，但是它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計方法的不足，讓設(shè)計人員深刻意識到產(chǎn)品設(shè)計對資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要性。綠色設(shè)計理念的提出是機(jī)械設(shè)計學(xué)發(fā)展史上的革命性飛躍，其主要體現(xiàn)為以下三個方面：

其一，首次從人類長遠(yuǎn)利益的角度出發(fā)，突出設(shè)計者、制造企業(yè)在人類社會資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面需要承擔(dān)的責(zé)任。這就要求國家立法部門制定相關(guān)的法律法規(guī)，強(qiáng)調(diào)制造企業(yè)堅決執(zhí)行如尾氣、污水等排放的法律和法規(guī)，要求企業(yè)家在獲取利潤和實現(xiàn)企業(yè)自身利益的同時，考慮生產(chǎn)制造過程對環(huán)境和資源的影響，而不是對社會利益置若罔聞。資源枯竭和環(huán)境污染成為當(dāng)今社會的突出問題，這不是某一個企業(yè)或行業(yè)的行為造成的，而是整個國家在長期發(fā)展過程中以犧牲環(huán)境和浪費資源造成的。綠色設(shè)計理念從思想道德層面約束設(shè)計者和制造企業(yè)，要求他們考慮子孫后代的生存空間和發(fā)展需求，走可持續(xù)發(fā)展道路。

其二，設(shè)計階段是產(chǎn)品生產(chǎn)制造的首要環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)的設(shè)計理念中，在很大程度上忽視生產(chǎn)制造對環(huán)境破壞和資源浪費等問題。和傳統(tǒng)設(shè)計最主要的區(qū)別就是，綠色設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、使用、報廢和回收的整個生命周期內(nèi)，重點關(guān)注產(chǎn)品對社會經(jīng)濟(jì)長久發(fā)展的影響，綜合考慮機(jī)械材料的選擇、再利用和再回收。因此是傳統(tǒng)設(shè)計理念的革命性創(chuàng)新和升級。

其三，在傳統(tǒng)的產(chǎn)品報廢和回收環(huán)節(jié)中，可能會對產(chǎn)品采取簡單粗暴的處理方式，比如完全廢棄擱置、全部回爐冶煉。可以說，中粗放式的處理方式不僅會造成環(huán)境的污染，也會導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費。毋庸置疑，廢棄的產(chǎn)品仍然包含可利用資源，比如廢棄的機(jī)械機(jī)床中含有可以再利用的齒輪，刀架等。從這個角度出發(fā)，綠色設(shè)計理念更加重視對物理報廢和性能報廢的產(chǎn)品的回收和再利用。綠色設(shè)計在廣泛采用系列化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化等現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，在產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)節(jié)考慮其零部件的技術(shù)和結(jié)構(gòu)的繼承性。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)的設(shè)計理念相比，綠色設(shè)計理念可謂是貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展過程中取得的重要進(jìn)步，是對傳統(tǒng)設(shè)計理念突破性升級與創(chuàng)新。它面向整個產(chǎn)品生命周期，除了關(guān)注產(chǎn)品的功能屬性，更加關(guān)注其社會屬性，能夠讓制造企業(yè)以最小的資源浪費和最少的生態(tài)破壞實現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。隨著先進(jìn)的設(shè)計理念和設(shè)計方法逐漸深入人心，其對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和制造的影響也日漸凸顯。綠色設(shè)計理念為綠色設(shè)計方法和綠色產(chǎn)品制造提供了堅實的理論基礎(chǔ)，相信綠色產(chǎn)品設(shè)計一定能成為主流的設(shè)計方法，進(jìn)而為人類創(chuàng)造美好幸福的明天。

[1]劉 曉 敘 ,陳 敏 .機(jī) 械 產(chǎn) 品 綠 色 設(shè) 計 理 念 [J].機(jī) 械 設(shè)計 ,2005,11:1-2+6.

[2]楊妙 ,劉海超 .機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計理念分析 [J].橡塑技術(shù)與裝備 ,2016,06:42-43.

[3]馬 雪 潔 ,陳 建 麗 .機(jī) 械 產(chǎn) 品 綠 色 設(shè) 計 探 析 [J].綠 色 科技 ,2014,10:246-247.

TH122

A

1671-0711（2017）07（下）-0206-02