基于綠色制造技術(shù)的汽車部件設(shè)計(jì)探討

陳璐

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)在正在提倡綠色節(jié)能技術(shù)。汽車產(chǎn)業(yè)作為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，為順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)該不斷強(qiáng)化綠色制造技術(shù)的相關(guān)研究，加強(qiáng)這一技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，本文探討綠色制造技術(shù)在新能源汽車零部件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。根據(jù)產(chǎn)品生命周期理論和綠色制造的內(nèi)容，對(duì)汽車工業(yè)的傳統(tǒng)制造模式和綠色制造模式進(jìn)行了比較，提出了在汽車零部件設(shè)計(jì)過程中重視綠色制造技術(shù)的意義和方法。

關(guān)鍵詞：綠色制造技術(shù);新能源汽車;全壽命周期;設(shè)計(jì);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-9052（2020）01-0194-02

進(jìn)入21世紀(jì)，針對(duì)社會(huì)主義初級(jí)階段的基本國情，為適應(yīng)中國發(fā)展需求，我國提出了科學(xué)發(fā)展觀這一重大戰(zhàn)略思想?？沙掷m(xù)發(fā)展觀是科學(xué)發(fā)展觀的具體內(nèi)容。而綠色制造技術(shù)已經(jīng)成為汽車制造產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，成為我國汽車制造產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)。綠色制造技術(shù)有利于對(duì)資源的循環(huán)利用以及減少環(huán)境污染，可以提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。新能源汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的焦點(diǎn)，新能源汽車的主流是電油能驅(qū)動(dòng)汽車，汽車零部件與傳統(tǒng)汽油有一定區(qū)別，需要全面加強(qiáng)新能源汽車零部件的設(shè)計(jì)工作，全面分析了綠色生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)施，保證了新能源汽車的節(jié)能和綠色，從而發(fā)揮新能源汽車的生產(chǎn)效率和使用質(zhì)量。在國際環(huán)境中，汽車的綠色制造產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)。而且，新能源汽車零部件的全生命周期設(shè)計(jì)也備受關(guān)注。世界主要汽車公司也非常重視汽車的回收和制造。中國在汽車的綠色制造產(chǎn)業(yè)方面還處于發(fā)展的初級(jí)階段，有很大的發(fā)展空間。

一、綠色制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)比

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，綠色設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的補(bǔ)充和完善。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)只能在使用設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，將環(huán)境屬性作為設(shè)計(jì)目標(biāo)之一，才能使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品滿足綠色性能的要求，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。兩者在設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)工藝、設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品等方面存在較大差異。傳統(tǒng)制造模式的產(chǎn)品生命周期，如圖 1 所示。

二、綠色制造技術(shù)下汽車部件設(shè)計(jì)分析

汽車零部件在綠色制造技術(shù)的設(shè)計(jì)中可以實(shí)現(xiàn)零部件的技術(shù)升級(jí)，同時(shí)還能辨別報(bào)廢零部件是否可以回收利用，而且使用先進(jìn)的表面工程技術(shù)、快速成型技術(shù)對(duì)資源進(jìn)行二次利用，達(dá)到更高的性能。對(duì)新能源汽車產(chǎn)品進(jìn)行再造，這是對(duì)新能源的二次投資，提高汽車產(chǎn)品的內(nèi)在價(jià)值。

1.延長汽車部件生命周期

在傳統(tǒng)制造技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)其進(jìn)行論證、設(shè)計(jì)、制造、使用和報(bào)廢。整個(gè)過程是一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)。新時(shí)期新能源汽車的全生命周期是一個(gè)“開發(fā)→再生”的過程，即當(dāng)汽車零部件報(bào)廢后，通過回收進(jìn)行再制造，對(duì)廢舊零部件進(jìn)行轉(zhuǎn)化和再生，使廢舊汽車的零部件壽命加倍延長，整個(gè)生命周期呈現(xiàn)出一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)再制造

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車制造產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，無論是傳統(tǒng)的汽油驅(qū)動(dòng)汽車還是汽油電動(dòng)汽車。重新制造發(fā)動(dòng)機(jī)并不是對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單修復(fù)，而是對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的“測(cè)試——重造——升級(jí)”?，F(xiàn)在，再制造的發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由對(duì)價(jià)格敏感的用戶群體進(jìn)行購買，因?yàn)檫@樣可以有效節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)的后續(xù)投資。例如，如果一個(gè)油電混合驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣存儲(chǔ)出現(xiàn)了問題，可以直接更換電池完成維修。中國上海的大眾汽車股份有限公司在全國各地的特約維修站都進(jìn)行回收可以重新制造的舊發(fā)動(dòng)機(jī)。再制造的發(fā)動(dòng)機(jī)再通過專門的維修站流向市場(chǎng)。通過特約維修站的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)支持，專業(yè)的維修技術(shù)，可以樹立良好的企業(yè)形象，廣受市場(chǎng)歡迎。

3.再回收生產(chǎn)模式

汽車零部件回收系統(tǒng)主要包括：（1）直接使用;（2）維修之后再利用;（3）再制造。結(jié)合零部件的實(shí)際生產(chǎn)生命周期循環(huán)流程，設(shè)計(jì)和回收面向全生命周期的汽車零部件，采用廢舊零部件回收再利用的方式，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)設(shè)計(jì)，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。根據(jù)產(chǎn)品生命周期中零部件的循環(huán)流程，可以建立產(chǎn)品生命周期的回收與再生模型。

汽車零部件的回收設(shè)計(jì)是在汽車零部件設(shè)計(jì)初期，綜合考慮產(chǎn)品零部件材料是否具有回收價(jià)值的可能性，而且也要研究回收價(jià)值的大小、回收的解決方案、回收的處理結(jié)構(gòu)工藝性等問題，從而做到汽車零部件材料的合理利用、最大使用效率、最小能量損失、提高新能源的利用率，設(shè)計(jì)環(huán)境污染最小的設(shè)計(jì)思想與實(shí)施方案。在這里面，可拆卸設(shè)計(jì)作為一種汽車零部件回收再利用的設(shè)計(jì)方案，必須在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中改變傳統(tǒng)的連接形式，采用易于拆卸的連接方式?？傮w而言，可拆卸結(jié)構(gòu)大致可以分為兩類。第一類是成熟的結(jié)構(gòu)連接方法，如生活中常用的普通鍵連接、螺栓連接、過盈配合等;第二類是基于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案，如智能驅(qū)動(dòng)等。

4.可拆卸的設(shè)計(jì)方法

在綠色制造技術(shù)中，可拆卸設(shè)計(jì)是綠色制造技術(shù)的主要內(nèi)容之一。在汽車零部件產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該將可拆卸性作為汽車零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)之一，對(duì)套筒、軸承、齒輪、鍵等進(jìn)行可拆卸、更換和升級(jí)的設(shè)計(jì)。汽車零部件產(chǎn)品回收與可拆卸設(shè)計(jì)不是產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)中一個(gè)簡(jiǎn)單的可逆過程，而是集成CAD/CAM和DFD的統(tǒng)一信息模型，實(shí)現(xiàn)汽車零部件的自動(dòng)裝配與拆卸的最優(yōu)配置流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品集成與并行，朝向全生命周期的一種設(shè)計(jì)形式。

三、結(jié)語

綜上所述，綠色制造技術(shù)作為適應(yīng)新時(shí)期汽車領(lǐng)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的一種生產(chǎn)設(shè)計(jì)形式，著眼于資源的循環(huán)利用，也是推動(dòng)新能源汽車進(jìn)行綠色制造，解決社會(huì)污染問題的重要途徑，可以讓廢舊的汽車零部件資源得到回收和再利用。汽車的綠色制造技術(shù)深刻踐行科學(xué)發(fā)展觀的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排和社會(huì)友好發(fā)展具有重要意義，而且它也是未來汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。

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（責(zé)任編輯：林麗華）