綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

劉兵

【摘 要】對(duì)于綠色的機(jī)械制造而言，是在綠色的機(jī)械設(shè)計(jì)的前提下，進(jìn)行合理的機(jī)械加工生產(chǎn)，采用先進(jìn)的加工技術(shù)，并做到資源的利用最大化，回收最大化，循環(huán)使用最大化以及污染環(huán)境的最小化等綜合指標(biāo)發(fā)展?？偠灾瑢⒕G色理念應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，是時(shí)代的要求，也是技術(shù)的一次革新。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)與制造；綠色理念

一、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來發(fā)展與前景分析

第一，性能更加優(yōu)良?，F(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品多要求性能的優(yōu)良化。因此，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，要盡量提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能優(yōu)良性。其中，優(yōu)良性能分為可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、防腐設(shè)計(jì)、補(bǔ)償設(shè)計(jì)以及控制設(shè)計(jì)技術(shù)等。

第二，更適合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。產(chǎn)品的形成最終是要投放市場(chǎng)，在市場(chǎng)要有絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，要開發(fā)新原理以及新技術(shù)，給予產(chǎn)品以新技術(shù)與新功能。競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新、成本的降低、仿真設(shè)計(jì)與智能設(shè)計(jì)等等。不斷的創(chuàng)新技術(shù)以及競(jìng)爭(zhēng)需要，讓機(jī)械設(shè)計(jì)更加向市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方向發(fā)展。

第三，節(jié)能環(huán)保的綠色設(shè)計(jì)理念。對(duì)于環(huán)境的保護(hù)，環(huán)保意識(shí)在當(dāng)今社會(huì)更加深入人心，因此，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，也應(yīng)該以綠色設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)理念。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要以智能化和綠色化為基礎(chǔ)。不僅如此，還要以資源的利用為前提，即通過先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。此外，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，則是更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念。

二、機(jī)械制造的技術(shù)分析

1、先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析

選進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)是面臨當(dāng)代技術(shù)發(fā)展需要的，因此，先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)更具有當(dāng)代的特點(diǎn)。

首先，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的需求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在不斷更新，設(shè)備也在不斷更換。在保存原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷更新新的技術(shù)，并能夠吸取全球最為先進(jìn)的技術(shù)，作為發(fā)展的基礎(chǔ)。只有如此，機(jī)械制造才能滿足競(jìng)爭(zhēng)不斷的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。

其次，工業(yè)發(fā)展的新要求。工業(yè)發(fā)展迅速，并且在不斷融入新的技術(shù)體系。如化工、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的技術(shù)都完美的融合到了一起。以提高生產(chǎn)效率為前提，進(jìn)行機(jī)械制造的技術(shù)革新。提高生產(chǎn)效率，滿足客戶需要，更大的擴(kuò)展市場(chǎng)。

最后，系統(tǒng)性的技術(shù)綜合。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)不只是強(qiáng)調(diào)制造的本身，同時(shí)也擴(kuò)大了制造的技術(shù)范圍。從產(chǎn)品的調(diào)研、開發(fā)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的生產(chǎn)加工等都需要先進(jìn)的制造技術(shù)為依托。

2、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析

目前，我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展迅速，從不同方面分析，機(jī)械制造業(yè)可以從管理、設(shè)計(jì)以及制造工業(yè)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

第一，機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言，是一種未來發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，營(yíng)造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國(guó)，這種管理機(jī)制還是比較匱乏的，只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。

第二，機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用-CAD技術(shù)的應(yīng)用，讓更多企業(yè)開始了無圖紙的機(jī)械制造。然而，在我國(guó)，則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此，在這一技術(shù)層面上，我國(guó)需要努力與發(fā)展。

第三，機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度、高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù)，如微型加工、納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。而在我國(guó)，以上技術(shù)應(yīng)用不多，還處于一種未開發(fā)、甚至是未普及的狀態(tài)。因此，這些高端的技術(shù)在我國(guó)有待加強(qiáng)。

三、綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

1、綠色理念的機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于前期的設(shè)計(jì)方案，對(duì)于綠色的機(jī)械設(shè)計(jì)而言，其主要的內(nèi)容包括機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論，以先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)計(jì)理論作為其依托，并適應(yīng)自然環(huán)境，節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。其主要目的在于從綜合的角度出發(fā)，考慮其環(huán)境性、實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性等等。為了滿足以上綠色設(shè)計(jì)的要求，綠色理念的機(jī)械設(shè)計(jì)需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行良好應(yīng)用。首先、綠色機(jī)械產(chǎn)品的成本需求分析。機(jī)械產(chǎn)品的制造需要前期進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，尤其是在產(chǎn)品的初期，要考慮到其回收以及再利用等方面的問題。因此，綠色理念下的機(jī)械產(chǎn)品成本分析要考慮到產(chǎn)品的回收、再利用成本、污染物處理以及代替等。其次、機(jī)械產(chǎn)品的再利用以及可拆裝設(shè)計(jì)分析。綠色理念的機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械的可拆裝性有很大程度上的改善。為了節(jié)約成本，減少資源浪費(fèi)。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品采用可回收性、便于拆裝性的設(shè)計(jì)理念，充分利用可用資源，并實(shí)現(xiàn)綠色的設(shè)計(jì)理念。最后、建立完善的綠色機(jī)械設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是一種能夠充分掌控設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一種方式。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，設(shè)計(jì)人員可以將機(jī)械制造過程中所需要的所有相關(guān)數(shù)據(jù)都備份下來。設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的存儲(chǔ)與分析，就能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)中的相關(guān)開支以及資源的選用等進(jìn)行數(shù)據(jù)化的呈現(xiàn)，以此作為綠色設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。

2、綠色設(shè)計(jì)中材料的選擇應(yīng)用

分析選材在機(jī)械設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要的地位，對(duì)于材料的選擇，首先是要確保其環(huán)保與健康。傳統(tǒng)的選材方式過度的在乎產(chǎn)品的工藝性能以及環(huán)境屬性，而忽略了其安全性。機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造過程中，總會(huì)出現(xiàn)一些含有特殊化學(xué)物質(zhì)的材料，如鉛、汞等這些有害物質(zhì)。這些物質(zhì)的選用必然會(huì)對(duì)未來造成一定的環(huán)境問題。如果后期處理不當(dāng)，對(duì)于環(huán)境的傷害還是非常大的。因此，對(duì)于材料的選擇要非常慎重。這也是綠色機(jī)械設(shè)計(jì)理念中的最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。此外，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的綠色選材要保證以下三項(xiàng)基本要求：（1）材料的選擇首先要滿足機(jī)械的基本設(shè)計(jì)性能要求，這是對(duì)于材料的最基本的要求。（2）材料的結(jié)構(gòu)以及形狀要有相應(yīng)的可實(shí)現(xiàn)性，即要求產(chǎn)品成型后要能夠與相關(guān)工藝有所聯(lián)系，確保材料的可用性。（3）根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品工作環(huán)境的需求，選擇的材料一定要具有最基本的高溫性能、耐腐蝕性能、抗沖擊性能等。

3、綠色理念與機(jī)械制造中的應(yīng)用

分析機(jī)械制造是建立在機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上的，對(duì)于綠色的機(jī)械制造而言，就是要能夠從整體范圍對(duì)資源以及制造模式進(jìn)行考慮。綠色制造的最終目標(biāo)是要將產(chǎn)品的整個(gè)流水線以及其生命周期內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)面影響最小，但是資源的利用率要達(dá)到最高。簡(jiǎn)單的說，綠色的機(jī)械制造就是要保證高質(zhì)量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各個(gè)方面都要達(dá)到一定程度的標(biāo)準(zhǔn)。

四、總結(jié)

當(dāng)今世界的主流就是節(jié)能環(huán)保，對(duì)于應(yīng)用如此廣泛的機(jī)械制造業(yè)而言，必然要緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流，將綠色理念融入到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的過程中。從上文的分析中，可以得知，綠色理念的應(yīng)用要從設(shè)計(jì)入手，從資源的節(jié)約、材料的選擇以及循環(huán)利用等幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

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