提高機(jī)電企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平的對(duì)策

張克剛

摘 要：隨著機(jī)電產(chǎn)品制造水平的不斷提高，直接關(guān)系到園區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體速度。隨著社會(huì)環(huán)境的逐漸惡化，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注也逐漸增加，因此在機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)中必須更加重視綠色設(shè)計(jì)與制造。未來(lái)，機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展將逐步走向全球化，生態(tài)化與智能化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電企業(yè);產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì);對(duì)策

前言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的影響下，機(jī)電產(chǎn)品在世界各國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，市場(chǎng)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比、性能、質(zhì)量等指標(biāo)的要求越來(lái)越高。因此如果中國(guó)企業(yè)只簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和加工機(jī)電產(chǎn)品，很難產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)力。積極應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)技術(shù)是提高機(jī)電產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。所以要想我國(guó)的機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)際立足、在國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展，認(rèn)真梳理綠色設(shè)計(jì)的方法和途徑是非常必要的。

1 機(jī)電產(chǎn)品及其特點(diǎn)

機(jī)電產(chǎn)品廣義上是機(jī)械產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、機(jī)電一體化產(chǎn)品，以及這些產(chǎn)品的零配件、附件等的統(tǒng)稱(chēng)。機(jī)電產(chǎn)品，它的技術(shù)是來(lái)自機(jī)電一體化技術(shù)，這是一門(mén)新興的交叉學(xué)科。它所涵蓋的主要領(lǐng)域包括：傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、微電子技術(shù)、經(jīng)典控制理論等內(nèi)容，同時(shí)包括了現(xiàn)代信息處理技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、軟件工程以及自適應(yīng)控制、人工智能等現(xiàn)代技術(shù)。而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些學(xué)科之間的相同點(diǎn)會(huì)越來(lái)越多，它們的界線會(huì)越來(lái)越模糊。

2 綠色設(shè)計(jì)技術(shù)

綠色設(shè)計(jì)一般指的是生態(tài)設(shè)計(jì)，在學(xué)術(shù)定義上指的是整個(gè)生命周期之中的生態(tài)屬性，其主要指的是可回收利用等一系列的具體指標(biāo)，在滿(mǎn)足環(huán)境目標(biāo)的同時(shí)，也能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品應(yīng)有的設(shè)計(jì)性能要求，從而讓其達(dá)到既定的目標(biāo)。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)在一定程度上決定了綠色產(chǎn)品。生命周期之中出現(xiàn)的損耗，這就是綠色設(shè)計(jì)有別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵特征。

2.1 綠色設(shè)計(jì)屬于并行式閉環(huán)設(shè)計(jì)

綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的閉環(huán)設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式存在極大的差異，閉環(huán)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的相互交換以及反饋，在一定程度上，能夠?qū)a(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中多次修改的問(wèn)題改善，同時(shí)，綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品的回收利用以及報(bào)廢拆卸等方面進(jìn)行了綜合性的設(shè)計(jì)與考量，這樣就使得從成型概念到最后的生產(chǎn)與回收利用形成了閉環(huán)設(shè)計(jì)。

2.2 綠色設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)品的要求

綠色設(shè)計(jì)有利于環(huán)境的保護(hù)，能夠維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，主要是為了實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)品的具體要求。在整個(gè)設(shè)計(jì)與使用周期之中，首先需要考慮其概念，分析產(chǎn)品與工藝，了解其環(huán)境污染等副作用，這樣才可以從根本上消除環(huán)境污染帶來(lái)的影響。

3 提高機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)水平的核心內(nèi)容

目前，機(jī)電產(chǎn)品已經(jīng)深入人們生活的各個(gè)方面，但是廢舊機(jī)電產(chǎn)品所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題就一直困擾著人們。為了讓研究更有針對(duì)性，本章節(jié)主要是針對(duì)材料、拆卸、回收、綠色評(píng)價(jià)等關(guān)鍵性的內(nèi)容進(jìn)行了講解。

3.1 材料選擇

材料的選擇是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)初期需要面對(duì)的問(wèn)題，同時(shí)也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行的重要決策，其作為最直接的手段，能夠幫助產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最小的環(huán)境影響。在選擇機(jī)電產(chǎn)品綠色材料的時(shí)候，需要考慮到：第一，選擇能夠滿(mǎn)足機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能要求的材料，也就是剛度、強(qiáng)度、彈性模量等多個(gè)方面的物理量都需要符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，并且還能夠保證產(chǎn)品的使用性能與質(zhì)量。第二，充分考慮到對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響，盡量選擇容易降解、無(wú)毒害，可以再制造重新使用的材料，這樣也可以滿(mǎn)足機(jī)電產(chǎn)品的環(huán)境屬性要求。

3.2 拆卸性設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般只會(huì)考慮產(chǎn)品裝配性能的提升，但是卻忽略了拆卸性能如何。正是因?yàn)橛羞@一種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的存在，導(dǎo)致很多廢舊的機(jī)電產(chǎn)品在進(jìn)行回收處理的時(shí)候，都沒(méi)有一個(gè)良好的拆卸性結(jié)構(gòu)，這樣就可能無(wú)法讓產(chǎn)品內(nèi)部性能完好的零件進(jìn)行再一次的回收重用，或者是完全呈現(xiàn)出無(wú)法回收的局面，導(dǎo)致資源出現(xiàn)嚴(yán)重浪費(fèi)。所以，在進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的時(shí)候，就需要重點(diǎn)的考慮產(chǎn)品的拆卸性能。擁有良好的拆卸性能，才能夠讓機(jī)電產(chǎn)品在今后報(bào)廢處理的環(huán)節(jié)能夠?qū)⒘悴考咝У牟鹦断聛?lái)，這樣也方便零部件的回收與重用，同時(shí)也可以滿(mǎn)足時(shí)間與成本的節(jié)約。所以，就目前的可拆卸性設(shè)計(jì)而言，主要還是集中在拆卸序列的規(guī)劃以及構(gòu)建拆卸模型這兩個(gè)方面，但是研究人員對(duì)于可拆卸序列的評(píng)價(jià)不夠重視，對(duì)于在今后的研究之中還需要重點(diǎn)的關(guān)注對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的可行拆卸序列的評(píng)價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，拆卸設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則具體而言如下：第一，拆卸工作量最少。也就是說(shuō)在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件下，盡可能的減少材料的總類(lèi)以及零部件的數(shù)量，這樣就可以減少拆卸的時(shí)間;第二，結(jié)構(gòu)可拆卸。這一原則是的是零部件之間連接應(yīng)該選擇同一種緊固的類(lèi)型，盡量選擇簡(jiǎn)單的方式來(lái)進(jìn)行連接.第三，容易進(jìn)行分離，其中主要包含了表面原則、識(shí)別原則、模塊化設(shè)計(jì)原則以及標(biāo)準(zhǔn)件原則;第四，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可預(yù)估性原則。在使用產(chǎn)品的時(shí)候，由于各個(gè)方面的因素影響，就可能讓產(chǎn)品的原始狀態(tài)和最終狀態(tài)出現(xiàn)不確定性的變化，這樣就會(huì)增加拆卸的難度。避免需要拆卸的零部件受到污染或者是腐蝕的情況。

3.3 回收性設(shè)計(jì)

回收性設(shè)計(jì)主要指的是廣義的回收手段和方法?？紤]到機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)有的廣泛性，所以我國(guó)的廢舊機(jī)電產(chǎn)品的回收必定會(huì)成為具有良好前景的行業(yè)。所以，將機(jī)電產(chǎn)品回收效率提高，研究回收價(jià)值勢(shì)在必行。機(jī)電產(chǎn)品零部件組成相對(duì)復(fù)雜，其包含了諸多類(lèi)型，如容易造成污染，并且不容易降解的材料。廢舊機(jī)電 在其報(bào)廢之后，還可以高效合理的回收其零部件，這樣才可以滿(mǎn)足資源節(jié)約，減少環(huán)境污染，同時(shí)還能夠增加機(jī)電產(chǎn)品全生命周期的經(jīng)濟(jì)效益。

4 機(jī)電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與制造發(fā)展趨勢(shì)

4.1 全球化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提升，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度越來(lái)越高，環(huán)保意識(shí)已經(jīng)深入人心，在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，機(jī)電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)和制造理念已經(jīng)被世界各地認(rèn)同，這也推動(dòng)了世界機(jī)電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展。

4.2 社會(huì)化

綠色設(shè)計(jì)，能夠彰顯綠色環(huán)保主題，能夠保護(hù)人們生活的生態(tài)環(huán)境，這正是體現(xiàn)社會(huì)化發(fā)展趨勢(shì)，綠色設(shè)計(jì)對(duì)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展有著推動(dòng)作用，但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，一些電子產(chǎn)品的制造仍然面對(duì)一些困難，這就需要全社會(huì)的一起努力，進(jìn)而推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)社會(huì)化。

4.3 集成化

目前在工業(yè)行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，綠色設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)成為機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，在當(dāng)前機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，綠色制造工藝在材料的整合方面、用戶(hù)需求方面，對(duì)于綠色制造工藝的整合的集成化是其發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠色制造是工業(yè)未來(lái)發(fā)展方向，尤其對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造而言，通過(guò)綠色設(shè)計(jì)，能夠體現(xiàn)環(huán)保理念，能夠提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化，保護(hù)人們居住環(huán)境，提升人們生活質(zhì)量，綠色設(shè)計(jì)是響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要方針，同時(shí)是制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。在我囯，尤其是改革開(kāi)放以來(lái)，上述問(wèn)題日益突出，在粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式下，囯內(nèi)的能源利用率在全球的范圍內(nèi)都偏低，但是環(huán)境污染卻是相對(duì)嚴(yán)重的，所以，機(jī)電產(chǎn)品制造業(yè)的資源能源消耗比重相對(duì)較大，同時(shí)，也是主要的環(huán)境污染來(lái)源之一。所以，在進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候，基于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，還需要對(duì)產(chǎn)品的綠色性能加以考慮，能夠?qū)嵤┚G色設(shè)計(jì)，這樣就能夠有效的緩解機(jī)電產(chǎn)品帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]范平.機(jī)電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與制造及其發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，19.

[2]陸琦.機(jī)電產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與制造及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技展望，2016，33.

[3]黃淑芳，楊家鵬.機(jī)電產(chǎn)品綠色并行設(shè)計(jì)的研究及應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2016，1.