煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

閆哲

（貴州水城礦業(yè)股份有限公司機(jī)械制造分公司 貴州 六盤 553000）

引言

煤礦機(jī)械與煤礦的安全、高效生產(chǎn)有著直接的關(guān)系，其穩(wěn)定性、可靠性將是煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)與制造關(guān)注的重點(diǎn)問題，因?yàn)槊旱V機(jī)械的可靠性不僅關(guān)系著煤礦企業(yè)正常的生產(chǎn)活動(dòng)，更是促進(jìn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)的重要因素，對(duì)煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展意義重大。

1 械綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的特點(diǎn)

煤礦機(jī)械是煤礦生產(chǎn)中不可或缺的生產(chǎn)要素，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過程中，相關(guān)人員更關(guān)注功能方面的考慮，而在綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)下，設(shè)計(jì)與制造人員需在保障煤礦機(jī)械基本使用功能的基礎(chǔ)上，注重對(duì)機(jī)械功效、利潤(rùn)持久性的設(shè)計(jì)。和傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)與制造相比，綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)有了明顯的變化，在設(shè)計(jì)與制造過程中充分融入了環(huán)境保護(hù)、人機(jī)工程、環(huán)境行為等各種學(xué)科綜合知識(shí)，使得在煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造過程中，能夠?qū)C(jī)械對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降至最小，最大程度上發(fā)揮煤礦機(jī)械的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)保效益。煤礦開采作業(yè)具有復(fù)雜性，能源消耗很大，如果在煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造過程中未關(guān)注機(jī)械的環(huán)保性和節(jié)能性，在煤礦生產(chǎn)過程中將會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞，使煤礦企業(yè)蒙受較大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)損失。因此，加強(qiáng)煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)分析與成本控制

首先需要考慮的就是設(shè)計(jì)與制造的成本，如果所確定的煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)與制造成本相對(duì)較高，則專業(yè)人員需進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造方案可行性的綜合分析。與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械產(chǎn)品相比，綠色設(shè)計(jì)理念下要求相關(guān)人員要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械的環(huán)保性、能源消耗等問題，在這種情況下，設(shè)計(jì)與制造的總體成本將會(huì)大大提升。通過設(shè)計(jì)分析與成本控制，能夠達(dá)到最為理想的設(shè)計(jì)效果，實(shí)現(xiàn)成本控制，減小煤礦機(jī)械產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的破壞。

2.2 選用綠色機(jī)械產(chǎn)品材料

在煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)過程中，要體現(xiàn)綠色化的思維，有關(guān)設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)的過程中通過廢棄原材料等的回收來實(shí)現(xiàn)。這種情況下，廢棄原材料對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響將大大降低，整個(gè)煤礦機(jī)械的制造成本也將得到有效的控制。在煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與制造過程中，首先需著重考慮的就是材料的環(huán)保性，隨后還需分析材料的價(jià)格、使用時(shí)間等。

2.3 煤礦機(jī)械可拆卸設(shè)計(jì)

在煤礦機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)階段，有關(guān)設(shè)計(jì)人員需加強(qiáng)報(bào)廢拆卸的設(shè)計(jì)，通過這種設(shè)計(jì)，能使后期產(chǎn)品的可回收性大幅度提升。一般情況下，煤礦機(jī)械都呈現(xiàn)出體積大、工藝復(fù)雜、材料種類繁多及數(shù)量大的特征。在這種情況下，可拆卸設(shè)計(jì)能夠使機(jī)械性能提升?？刹鹦对O(shè)計(jì)主要集中于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。

2.4 建立綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系

在綠色設(shè)計(jì)開始之前，專業(yè)人員需結(jié)合煤礦機(jī)械的具體特征、設(shè)計(jì)要求，制訂完善的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系，設(shè)計(jì)人員可以以此為基礎(chǔ)，保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，要根據(jù)評(píng)價(jià)體系中的各指標(biāo)，開展綜合評(píng)價(jià)。

2.5 建立煤礦機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫

煤礦機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中，包含的設(shè)計(jì)要素相對(duì)較多，為保障綠色設(shè)計(jì)的質(zhì)量，相關(guān)部門需建立專門的數(shù)據(jù)庫，在該數(shù)據(jù)庫中整合各種設(shè)計(jì)要素，比如材料、環(huán)境與技術(shù)等都是數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)在一定程度上可以規(guī)范設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)行為，在實(shí)際的設(shè)計(jì)與制造過程中，專業(yè)人員可以在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行各數(shù)據(jù)內(nèi)容、信息等的提取，為設(shè)計(jì)人員提供重要的指導(dǎo)與借鑒。

3 煤礦機(jī)械綠色制造技術(shù)分析

3.1 煤礦機(jī)械的虛擬制造技術(shù)

在進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)的時(shí)候大規(guī)模的采用煤礦機(jī)械虛擬制造技術(shù)，這種技術(shù)是將產(chǎn)品和加工結(jié)合起來進(jìn)行建模，并通過計(jì)算機(jī)虛擬制造技術(shù)創(chuàng)造出一個(gè)合適的虛擬環(huán)境，在虛擬環(huán)境中模擬仿真過程。

3.2 煤礦機(jī)械產(chǎn)品的再制造

煤礦機(jī)械產(chǎn)品的再制造指的是產(chǎn)品在達(dá)到一定的使用壽命之后，通過一定的復(fù)原和修復(fù)技術(shù)完成機(jī)械產(chǎn)品的修復(fù)，從而使產(chǎn)品得到第二次應(yīng)用，這種應(yīng)用往往可以提高材料的再次使用效率，降低生產(chǎn)成本。在產(chǎn)品再制造的過程中主要是遵循產(chǎn)品原有的設(shè)計(jì)理念和管理理念，對(duì)舊產(chǎn)品進(jìn)行一定的改造和升級(jí)。

3.3 煤礦機(jī)械技術(shù)的集成化技術(shù)

煤礦的機(jī)械設(shè)備在制造的時(shí)候，其實(shí)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，在這個(gè)制造和生產(chǎn)的過程中應(yīng)用到了很多的技術(shù)，采用綠色設(shè)計(jì)的時(shí)候形成系統(tǒng)性的集成有著十分重要的意義，為了要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，要充分考慮用戶的需求，尤其是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的材料要符合用戶的使用需求，它的功能是要建立起信息技術(shù)集成，通過整個(gè)體系的建立和打造，完善綠色設(shè)計(jì)系統(tǒng)，制造系統(tǒng)，環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)結(jié)合起來，最后形成一個(gè)完整的集成化技術(shù)系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

在煤礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的過程中，煤礦機(jī)械成為重要的生產(chǎn)要素。要達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，則煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造必須始終堅(jiān)持環(huán)保性、節(jié)能性的原則，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的合理利用，最大程度上避免煤礦機(jī)械全生命周期內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生的不利影響，改變煤礦企業(yè)原有的發(fā)展模式，終為我國煤礦企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。