機械制造中的綠色設計理念

黃穎 柴瑞霞

摘 要：在當今社會中，人們對于節(jié)能減排的重視程度不斷加深。在生活中，以環(huán)保為設計理念的產品無處不在。隨著機械制造的高速發(fā)展，綠色設計理念越來越符合機械制造的發(fā)展。為了緊跟時代潮流，機械制造產業(yè)應該充分發(fā)揮綠色設計理念的作用，這樣不僅能夠使減少機械制造的成本，而且能夠使企業(yè)保持與時俱進的競爭力。

關鍵詞：機械制造；綠色理念；設計應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.049

1 機械制造中綠色理念的特點

首先，綠色設計是基于機械設計為出發(fā)點，以合理保護自然資源為目的，以此實現(xiàn)對資源的循環(huán)再利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的機械設計理念；其次，綠色設計與制造理念中還要求在實際操作過程中盡量減少廢物的排放量，主要的做法是加強資源的使用以及廢物排放等相關設計，改進機械制造設備，以此來減少廢物的排放，并減輕垃圾處理的負擔；最后，機械制造的綠色理念中還要最大程度的增加機械產品的使用周期，降低機械的更換頻率，提高產品使用質量。綠色的機械設計制造理念，對于現(xiàn)代化的科技發(fā)展要求來說，滿足其節(jié)能減排的理念。

2 機械制造中綠色理念的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的機械產品基本都是從產品的功能等基本屬性進行考慮的，以企業(yè)效益為目的，首先進行市場分析，然后研發(fā)產品，最后經過反復的實驗，才最終真正的進行批量化生產。這樣的制造方法一方面產品設計與生產周期長，產品報廢回收拆卸難度大，另一方面造成了大量的人力、物力能源和資源的浪費，甚至會污染環(huán)境。相對于傳統(tǒng)的機械制造理念來說，綠色的機械設計與制造理念具有很大的優(yōu)勢。 隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，我國對于綠色機械設計的研究逐漸增多，發(fā)展也比較快。綠色機械設計理念是自然環(huán)境設計、生態(tài)設計、環(huán)境保護設計與傳統(tǒng)機械設計制造理念相結合而成的新型、綠色、高效的設計理念。其主要目的既要實現(xiàn)機械制造中自然資源和機械設備的循環(huán)再利用，減少對環(huán)境的影響，又要使機械的產品可以回收、可拆卸以及能夠重復利用等。

通過上述傳統(tǒng)機械設計制造理念與綠色機械制造理念的對比，人們可以了解到綠色機械制造理念主要是根據(jù)自然環(huán)境、資源的合理利用以及產品的回收再利用等多個方面進行機械產品的設計與制造。該理念本著以經濟效益最大化為基礎，非常符合當下我國社會發(fā)展的需要。一方面可以最大程度的利用自然資源和能源，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，從而實現(xiàn)經濟效益的最大化；另一方面保護環(huán)境，節(jié)約了資源。如今隨著我國的工業(yè)和制造業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染嚴重與資源匱乏等問題日益嚴重。為了解決這些棘手的問題，機械企業(yè)應該將綠色機械設計與制造理念貫徹下去。

3 機械制造中綠色設計理念的應用

3.1 綠色設計理念在機械產品結構設計環(huán)節(jié)的應用

在機械制造中，設計過程要貫徹綠色設計理念，設計結構優(yōu)良且滿足生產標準的產品，不僅能夠滿足產品功能要求，而且也能從一定程度降低成本。產品的結構設計環(huán)節(jié)對于機械制造非常關鍵，首先，在設計機械產品的結構過程中，要不斷對產品結構進行算法優(yōu)化和性能優(yōu)化處理，在綠色設計理念的指導下設計出最優(yōu)結構。其次，如果在設計過程中能夠對其他設計過程中結余的生產材料進行回收再利用，就可以減少產品設計的材料消耗。與此同時，企業(yè)在設計機械產品時所需的材料進行統(tǒng)計和存檔，進行材料結余面積和厚度等進行細化的記錄，在進行其他產品設計中，通過調用結余數(shù)據(jù)，實現(xiàn)材料的再利用。

3.2 綠色設計理念在機械設計選材中的應用

材料的結構決定了機械產品的性能和成本，材料的種類選擇決定了產品生產的可行性。在機械設計過程中，不僅要對機械設計的產品結構進行不斷地優(yōu)化，而且也要在機械產品的選材環(huán)境進行嚴格的把關。堅持綠色設計的理念，在進行選材時首先要考察材料的環(huán)保性和安全性，其次再進行材料性能的層層篩選。如果在選材中不能堅持綠色設計理念，在機械制造過程中很容易產生污染環(huán)境的物質，而且生產過程中的廢氣廢物很難進行處理。廢物處理需要消耗很大的工業(yè)成本，一些工廠為了節(jié)約成本，漠視機械制造中的廢物處理，對環(huán)境造成了難以修復的破壞。所以，機械企業(yè)要從選材的源頭進行嚴格把關，嚴禁使用對環(huán)境有害的物質，在此基礎上選擇符合設計結構和性能要求的材料。

3.3 綠色設計理念在機床再制造中的應用

對于廢舊機床而言，其機械零部件的制造成本價值和鋼鐵材料價值等附加值相對比較大，具有非常高的回收再利用價值。相關調查與統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在我國機床再制造中，廢舊機床的立柱、床身等鑄件材料的資源循環(huán)利用率超過了85%，污染物排放降低超過了90%，比制造新機床能夠節(jié)能超過80%的資源，不僅能夠實現(xiàn)資源和能源的節(jié)約利用，而且還可以在節(jié)材、節(jié)能的基礎上，降低鑄鐵件重新生產對環(huán)境造成的污染，從而更好的滿足綠色設計理念。因此，在機械制造領域，機床是一種具備較高再制造價值的機電產品，其主要是基于廢舊資源再利用的方式來完成新型機床再制造，滿足我國低碳經濟和循環(huán)經濟的發(fā)展要求，對于提升我國技術水平低、量大面廣的廢舊機床性能具有重要的意義，而且還可以有效延長他們的服役周期，提高資源的利用效率。

4 總結

綠色設計理念在機械制造中占有重要的地位。綜上，文章從機械制造中綠色設計的特點，機械制造中綠色理念的優(yōu)勢以及機械制造中綠色設計理念的應用進行了分析與闡述。如果機械制造企業(yè)能夠重視綠色設計理念，明確機械制造中綠色設計理念的應用，不僅能夠加強企業(yè)的綜合實力，節(jié)約成本，而且也能夠推進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]李寧，陳鵬沖，李朋陽等.淺談綠色理念在機械設計制造中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015（33）：1671.

[2]王攀陽.綠色設計理念在機械設計與制造中的應用分析[J].中國房地產業(yè)，2016（03）：168.

[3]王彬.機械設計制造中綠色設計理念的應用分析[J].科技展望，2016，26（16）：45.

作者簡介：黃穎（1986-），女，吉林人，碩士研究生，講師，研究方向：機械設計與制造。