探析綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

摘 要：綠色理念是一種對(duì)環(huán)境有保護(hù)和改善作用的理念。本文簡(jiǎn)要介紹了綠色理念的基本概念與理念，綠色機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和其應(yīng)用方式。旨在提升我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與建造過(guò)程中的環(huán)保性。

關(guān)鍵詞：綠色理念；機(jī)械制造；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.013

0 引言

機(jī)械制造與設(shè)計(jì)過(guò)程是一項(xiàng)十分困難的過(guò)程。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造與設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)污染環(huán)境與資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。為了糾正這一現(xiàn)象，在進(jìn)行機(jī)械的制造與設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行基于綠色理念的設(shè)計(jì)，以提升機(jī)械的環(huán)保性能和節(jié)約性能。作為一種綠色的技術(shù)革新方式，綠色理念在機(jī)械制造過(guò)程中具有十分優(yōu)秀的作用。

1 綠色理念機(jī)械設(shè)計(jì)的基本概念

綠色理念是以可持續(xù)發(fā)展理念為原則的一種發(fā)展理念。在新時(shí)代的發(fā)展要求之下，為了改善當(dāng)前由于工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展而產(chǎn)生的污染問(wèn)題與能源短缺問(wèn)題，出現(xiàn)的一種新式設(shè)計(jì)理念。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造作為將人類從繁重的勞動(dòng)下解放出來(lái)的一種重要的工業(yè)流程，不僅解放了人類的生產(chǎn)力，還提升了工業(yè)生產(chǎn)效率。為了將傳統(tǒng)的耗能大且污染嚴(yán)重機(jī)械進(jìn)行改良，為此需要進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的改良。在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期之中，設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)品時(shí)考慮了產(chǎn)品環(huán)境友好程度以及生產(chǎn)過(guò)程中的污染等。

同時(shí)，綠色設(shè)計(jì)理念還考慮到了機(jī)械的成本，質(zhì)量，性能以及回收問(wèn)題，在最大化經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還要將資源消耗程度與環(huán)境污染程度降至最低。綠色設(shè)計(jì)理念的重點(diǎn)不僅放在了短期的成績(jī)上，未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展方向也是其重點(diǎn)的關(guān)注對(duì)象之一。作為一種綠色的設(shè)計(jì)過(guò)程，在長(zhǎng)遠(yuǎn)角度下提高產(chǎn)品的循環(huán)利用頻率，也能減少工業(yè)機(jī)械對(duì)環(huán)境的污染[1]。

2 綠色機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用理念

（1）降低能源消耗。不論是在機(jī)械的制造過(guò)程還是運(yùn)行過(guò)程中，綠色機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念都能夠大幅降低材料與能源的消耗。眾所周知，各種燃料類能源，特別是石油、汽油、煤炭等化石類燃料能源屬于不可再生能源，隨著這些燃料的逐漸消耗，最終會(huì)導(dǎo)致依靠這些燃料的工業(yè)無(wú)法繼續(xù)發(fā)展，最終變?yōu)閺U鐵。可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)制造理念能夠在機(jī)械的設(shè)計(jì)以及制造的過(guò)程中便降低能源的消耗，同時(shí)將該理念納入到機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中，以保證機(jī)械在工作時(shí)也能以綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展方式進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。這種生產(chǎn)方式不僅能讓能源發(fā)揮最大的價(jià)值，同時(shí)還可以提升能源的利用率，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的利潤(rùn)。

（2）節(jié)省材料。在工業(yè)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，材料的節(jié)省能夠表現(xiàn)在各種方面，比如在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)材料的節(jié)省、生產(chǎn)器械的使用時(shí)間等方面均能夠體現(xiàn)出節(jié)省材料的重要性。為了降低材料的消耗，為此需要將設(shè)備的使用年齡延長(zhǎng)。因此材料的使用上有著十分嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。節(jié)省材料的方式有很多種，可以利用作用相同但更加環(huán)保的材料來(lái)代替可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害的材料；在制作過(guò)程中對(duì)邊角料進(jìn)行回收再利用，都能在節(jié)省材料的方面做出優(yōu)秀的貢獻(xiàn)[2]。但是要注意的是，在整個(gè)生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不能夠?yàn)榱私档统杀径倒p料，影響到機(jī)械的質(zhì)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。

（3）保護(hù)環(huán)境。綠色理念在保護(hù)環(huán)境的方面有著十分突出的作用。綠色理念的作用就是保護(hù)環(huán)境、降低污染。綠色機(jī)械設(shè)計(jì)方針在降低污染的同時(shí)還考慮到了各種污染物質(zhì)的回收裝備。特別是污染物過(guò)濾方面，實(shí)際上排出的污染物質(zhì)有很大一部分都可以進(jìn)行過(guò)濾與回收。在保護(hù)環(huán)境方面，利用綠色理念設(shè)計(jì)出的機(jī)械不僅可以降低污染，還可以對(duì)污染進(jìn)行回收，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)措施。降低環(huán)境的污染，積極響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展理念，改良傳統(tǒng)的制造工藝，以保證環(huán)境友好型工業(yè)的快速發(fā)展。

3 應(yīng)用綠色理念機(jī)械設(shè)計(jì)制造的優(yōu)勢(shì)

（1）促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。綠色設(shè)計(jì)理念之下，在新式機(jī)械的制造過(guò)程中，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)境效益與社會(huì)效益的提升。作為一種新技術(shù)，在其發(fā)展過(guò)程中必然會(huì)帶動(dòng)一系列的制造行業(yè)對(duì)其進(jìn)行模仿或開(kāi)展合作。同時(shí)，制造企業(yè)還會(huì)以當(dāng)前的新技術(shù)為踏板，不斷提升技術(shù)的科學(xué)性與有效性，帶動(dòng)環(huán)保行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，并在生產(chǎn)過(guò)程中保證產(chǎn)品的環(huán)保性，促進(jìn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，以滿足市場(chǎng)對(duì)于綠色理念的生產(chǎn)機(jī)械的需求。綠色產(chǎn)業(yè)是一個(gè)發(fā)展前景巨大的產(chǎn)業(yè)，只有不斷地對(duì)其進(jìn)行發(fā)掘，才能保證在環(huán)境不受到污染的前提下大幅提升企業(yè)的利益。

（2）促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著綠色生產(chǎn)制造業(yè)的興起，各種與之配套的綠色行業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。比如材料的回收與再利用行業(yè)。作為整個(gè)綠色工業(yè)的循環(huán)過(guò)程中重要的一環(huán)，新興的行業(yè)必定會(huì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面掀起一波新的熱潮。新型環(huán)保材料的研發(fā)、回收行業(yè)的大力發(fā)展、專門(mén)治污行業(yè)的出現(xiàn)，都對(duì)當(dāng)前低迷的綠色經(jīng)濟(jì)循環(huán)圈注入了新的活力。在綠色理念的支持之下，不僅僅是生產(chǎn)行業(yè)，在與生產(chǎn)行業(yè)配套的服務(wù)行業(yè)也會(huì)迎來(lái)大幅的發(fā)展。在建設(shè)環(huán)境友好型生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈的過(guò)程中，綠色行業(yè)作為其中重要的一環(huán)，將為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

（3）廢棄物的可循環(huán)利用。在廢棄物的再利用方面是一項(xiàng)新的優(yōu)勢(shì)。作為環(huán)境友好型工業(yè)的一大特色，對(duì)廢棄物的循環(huán)利用是傳統(tǒng)工業(yè)無(wú)法完成的一項(xiàng)任務(wù)。將廢棄物進(jìn)行回收與提煉并將其按照用途進(jìn)行分類，能夠在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)節(jié)省成本。大部分廢棄物廢棄的原因是當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行重復(fù)利用，但是并不代表其他企業(yè)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行重復(fù)利用。大部分工業(yè)廢棄物中含有大量化學(xué)物質(zhì)或金屬殘?jiān)?，?duì)這些材料的回收不僅僅是為了環(huán)保，更是為了節(jié)省不可再生資源。因而出現(xiàn)了新型循環(huán)工業(yè)[3]。可循環(huán)利用的廢物還能提升工業(yè)流程間的關(guān)聯(lián)，為建設(shè)新型的循環(huán)工業(yè)創(chuàng)造新的環(huán)境。

4 綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用關(guān)鍵

（1）材料的選擇上使用綠色原料。在選擇材料的過(guò)程中，要優(yōu)先選擇對(duì)環(huán)境無(wú)污染的材料以及便于回收的材料，雖然當(dāng)前的企業(yè)仍然將視線放在更為便宜的材料上，但是這些材料有可能對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。為此，若想保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格對(duì)材料進(jìn)行篩選，選擇獲得市場(chǎng)許可的綠色材料進(jìn)行生產(chǎn)。

（2）設(shè)計(jì)過(guò)程符合綠色理念。設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先要考慮當(dāng)前的環(huán)境因素，確定產(chǎn)品的最終目的。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品而言，首要的一點(diǎn)便是動(dòng)力源問(wèn)題，設(shè)計(jì)的過(guò)程中要選擇環(huán)保性能優(yōu)秀的動(dòng)力，比如電力和清潔燃料等。之后，再對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證在裝配環(huán)節(jié)之中盡可能地降低材料的消耗，使設(shè)計(jì)過(guò)程中的污染與成本降低。

（3）制造過(guò)程符合綠色理念標(biāo)準(zhǔn)。綠色的制造過(guò)程中要堅(jiān)持綠色經(jīng)濟(jì)與節(jié)約經(jīng)濟(jì)。無(wú)論是多么先進(jìn)的制造業(yè)，整個(gè)制造過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生污染。因此其重點(diǎn)在于如何處理制造與生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題。首先在工藝實(shí)施的過(guò)程中提升工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性，優(yōu)化制造過(guò)程，并提升能源的利用率，合理回收工業(yè)廢棄物，以減少環(huán)境的污染。

（4）提升產(chǎn)品的可循環(huán)利用能力。產(chǎn)品的可循環(huán)利用能力是指在機(jī)械的使用壽命到期后對(duì)其進(jìn)行處分的過(guò)程中有多少資源能夠再次投入到生產(chǎn)中的能力。提升產(chǎn)品的可循環(huán)利用能力，最好的辦法就是在制造機(jī)械時(shí)就全部使用可回收和易于處理的材料。因此要完善生產(chǎn)工藝與回收作業(yè)的先進(jìn)性，并在高效回收可循環(huán)資源的同時(shí)，防止其中的污染物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

5 結(jié)束語(yǔ)

在新時(shí)代的要求之下，綠色的設(shè)計(jì)與制造理念是一種保證機(jī)械工藝得以進(jìn)一步發(fā)展的新模式。為了維持工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性與高效性，為此需要綠色的設(shè)計(jì)制造理念作為指路的標(biāo)牌。為了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)能夠持續(xù)發(fā)展，并與自然協(xié)調(diào)統(tǒng)一，為此要在機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中加入綠色理念，并使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到更好的發(fā)展，進(jìn)而營(yíng)造出一種環(huán)境友好型工業(yè)發(fā)展方式，使我國(guó)的工業(yè)發(fā)展更加進(jìn)步，以達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：邊東巖（1964-），女，河北高陽(yáng)人，本科，高級(jí)講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。