機(jī)械綠色設(shè)計(jì)制造中存在的問(wèn)題及改進(jìn)對(duì)策探討

摘 ?要：工程機(jī)械是工業(yè)生產(chǎn)非常重要的設(shè)備，維護(hù)和保證整項(xiàng)工程順利進(jìn)行。我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展也進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)的現(xiàn)代化發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)的進(jìn)步。但是在地球壞境嚴(yán)峻的今天，不能只保證工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，也需要考慮到工業(yè)生產(chǎn)對(duì)地球環(huán)境的影響。在這種趨勢(shì)下，加強(qiáng)工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)和制造是非常重要的。順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，在可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀的影響下，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)和制造，保證人與自然的和諧相處。實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，不斷對(duì)綠色工程機(jī)械進(jìn)行探索和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械綠色設(shè)計(jì)制造;問(wèn)題;改進(jìn)對(duì)策

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的綠色理念

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展初期，人們更注重經(jīng)濟(jì)效益，并未認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造所產(chǎn)生的環(huán)境影響，沒(méi)有做好必要的環(huán)境保護(hù)工作，既導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)出現(xiàn)了大量資源浪費(fèi)的問(wèn)題，又導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)出現(xiàn)了環(huán)境污染。在新時(shí)期，越來(lái)越多的人開(kāi)始注意到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的這一問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)要從綠色的角度出發(fā)開(kāi)展工作，即要求機(jī)械設(shè)計(jì)與制造人員能夠在保證產(chǎn)品本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上能夠根據(jù)實(shí)際情況，盡可能的從設(shè)計(jì)與制造層面降低材料的消耗，要以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期利益與當(dāng)前利益的平衡，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益與社會(huì)利益的平衡。

2機(jī)械綠色設(shè)計(jì)制造中存在的問(wèn)題

2.1綠色節(jié)能生產(chǎn)理念未滲透到機(jī)械設(shè)計(jì)制造各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)包括設(shè)計(jì)、制造、流通、報(bào)廢處理等部分，與其息息相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)鏈?zhǔn)謴?fù)雜，綠色設(shè)計(jì)制造是一盤棋，需要機(jī)械設(shè)計(jì)和制造及相關(guān)企業(yè)各個(gè)部分都參與其中，才能達(dá)到理想效果。但目前許多機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)還未全方位實(shí)施ISO14000族標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中對(duì)綠色產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊化及方便拆卸式更換設(shè)計(jì)、精密成形制造技術(shù)、報(bào)廢產(chǎn)品處理等全生命周期技術(shù)也用得不多。一次性包裝箱、運(yùn)輸托盤還很多。

2.2相關(guān)人員不重視

現(xiàn)如今我國(guó)從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的工作人員，大部分在校期間未學(xué)習(xí)過(guò)綠色設(shè)計(jì)的系統(tǒng)知識(shí)，再加上許多企業(yè)的考核體系中，沒(méi)有或不重視綠色設(shè)計(jì)和制造的相關(guān)要求，因此，往往注重成本、經(jīng)濟(jì)效益的追求而不重視綠色設(shè)計(jì)制造水平的提高，造成產(chǎn)品可靠性、使用壽命、環(huán)境友好性綜合水平不高，甚至明顯落后于美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)，產(chǎn)生資源浪費(fèi)、能耗高等負(fù)面效應(yīng)。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用綠色節(jié)能理念的改進(jìn)對(duì)策

3.1選擇綠色原材料

面對(duì)復(fù)雜的原材料，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中設(shè)計(jì)者就要從環(huán)保的角度進(jìn)行篩選。一方面，環(huán)保材料更劃算，能夠節(jié)約成本且節(jié)約資源;另一方面，環(huán)保材料更安全、更綠色，能夠避免在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中材料所造成的環(huán)境污染等負(fù)面影響。如含有鉛、汞等有害物質(zhì)的材料若被利用在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，后期不僅無(wú)法回收，還會(huì)造成環(huán)境有害影響。

因此，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作人員必須遵循綠色設(shè)計(jì)法，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中所選擇的材料應(yīng)當(dāng)遵循綠色標(biāo)準(zhǔn)要求，并且要在對(duì)比之下盡可能選擇危害較小的材料，如降解材料、可回收材料等。且要加強(qiáng)材料原材料的檢驗(yàn)活動(dòng)，避免在制造過(guò)程中有不符合綠色標(biāo)準(zhǔn)的原材料混入其中，這樣才能夠從原材料層面為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造提供綠色基礎(chǔ)。

3.2動(dòng)力裝置綠色設(shè)計(jì)

工程機(jī)械設(shè)備的核心是機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置是推動(dòng)工程機(jī)械設(shè)備工作的核心，因此，要實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造，一定要對(duì)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力裝置進(jìn)行創(chuàng)新，保證動(dòng)力裝置的綠色環(huán)保，對(duì)動(dòng)力裝置的進(jìn)行綠色環(huán)保改造主要分為三個(gè)部分，首先需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和綠色設(shè)計(jì)，改建發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其能夠促進(jìn)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)使用，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的燃燒，減少有害氣體的排放?？梢赃\(yùn)用太陽(yáng)能和天然氣等清潔能源進(jìn)行研究和應(yīng)用，保證資源可以不被浪費(fèi)，同時(shí)也可以降低有害氣體的排放。最后一步就是運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)理念進(jìn)行排放的廢氣的凈化技術(shù)，利用廢氣再循環(huán)技術(shù)或者凈化技術(shù)進(jìn)行排放廢氣的凈化。實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力裝置的綠色設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和綠色環(huán)保的平衡，進(jìn)一步促進(jìn)工程機(jī)械設(shè)備的綠色設(shè)計(jì)和制造發(fā)展。

3.3優(yōu)化綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方案

機(jī)械產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)與制造，需要不斷優(yōu)化的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方案作支撐和突破提高。例如，不斷淘汰能耗大的電機(jī)等配套件，升級(jí)推廣更高效節(jié)能的功能件;應(yīng)用伺服技術(shù)，采用伺服電機(jī)閉環(huán)控制，不僅是電機(jī)按工況變轉(zhuǎn)速省電節(jié)能減排，還有控制精準(zhǔn)、運(yùn)行平穩(wěn)、延長(zhǎng)設(shè)備壽命等整機(jī)性能的優(yōu)化，是全方位的節(jié)省資源、友好環(huán)境;精密成形技術(shù)具有少加工或不加工的特點(diǎn)，可大大縮短制造周期，減少原材料和能耗，在冷擠壓零件等應(yīng)用中效果良好;內(nèi)高壓成形技術(shù)，可大大減少加工量、零件輕量化、提高材料利用率，在管狀零件的制造中優(yōu)勢(shì)明顯;應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)可提高產(chǎn)品的通用零部件程度，降低制造成本;可重復(fù)使用的包裝箱、包裝托盤可提高資源回收率;在節(jié)能技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，我們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)資源共享平臺(tái)，實(shí)時(shí)刷新、分享更優(yōu)的節(jié)能方案，并推出行業(yè)綠色制造的標(biāo)桿單位供大家學(xué)習(xí)。

3.4利用綠色制造技術(shù)

當(dāng)然，在完成綠色設(shè)計(jì)工作后制造人員要想實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)，就必須具備一定的綠色實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這里所說(shuō)的綠色制造的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要包括四個(gè)內(nèi)容：第一，干切削技術(shù)：該技術(shù)能夠改變?cè)械臐袂邢骷夹g(shù)過(guò)程中清除切削液的費(fèi)用支出，避免切削液在使用過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。即該技術(shù)可以不適用切削液，通過(guò)進(jìn)行道具材料的精細(xì)選擇、真空或噴氣系統(tǒng)的利用，解決在產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的潤(rùn)滑、排屑等問(wèn)題;第二，微機(jī)械技術(shù)：該技術(shù)即通過(guò)體積小、精度高、性能穩(wěn)定性特征，進(jìn)行大批量產(chǎn)品制造，既能夠?qū)崿F(xiàn)資源的節(jié)約，又能夠確保制造成本的成本低廉;第三，快速原型制造（RPM）技術(shù)：即能夠利用計(jì)算機(jī)的CAD模型，形成系統(tǒng)的各界面層形狀的二維數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)提供的基礎(chǔ)上利用熔結(jié)、聚合等各種化學(xué)手段，迅速的形成與數(shù)據(jù)相關(guān)的模型零件。它能夠任意形成各種模型的復(fù)雜情況，實(shí)現(xiàn)了“材料生長(zhǎng)”，是機(jī)械制造領(lǐng)域的突破，同時(shí)蘊(yùn)含綠色理念;第四，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：該技術(shù)即利用信息技術(shù)營(yíng)造一個(gè)真實(shí)的、虛擬的線上空間，在這一線上空間內(nèi)人處于其中，仿佛如臨其境，能夠進(jìn)行各種各樣的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造模擬。它加快了機(jī)械設(shè)計(jì)人員的加工、設(shè)計(jì)、裝備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程，在虛擬空間內(nèi)減少了資源的浪費(fèi)，是綠色設(shè)計(jì)法的重要應(yīng)用實(shí)現(xiàn)技術(shù)之一。

3.5液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)

作為工程機(jī)械設(shè)備的重要儀器還有液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)和液壓器是系統(tǒng)中重要的傳動(dòng)部件，如果液壓系統(tǒng)不能很好地做好綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，可能會(huì)造成噪聲或者能源浪費(fèi)等問(wèn)題，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。因此，必須要重視工程機(jī)械中的液壓系統(tǒng)的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)和制造，重視液壓系統(tǒng)中的密封設(shè)計(jì)，選擇好液壓儀器中的元件，加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。對(duì)于液壓油的選擇也要慎重，選擇無(wú)毒的綠色液壓油，避免釋放有害氣體。最后是加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在保證液壓系統(tǒng)使用不受影響到情況下，減少裝配的零件數(shù)量，加強(qiáng)對(duì)噪聲的控制，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行綠色環(huán)保的處理。

結(jié)論

建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展體系，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型，是解決我國(guó)資源環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的基礎(chǔ)之策。機(jī)械行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)，是落實(shí)國(guó)家政策的重要分支，廣大機(jī)械企業(yè)是綠色設(shè)計(jì)制造的主體，產(chǎn)品設(shè)計(jì)員是發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的踐行者。我們要響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，用新技術(shù)、新工藝、新材料、新評(píng)價(jià)體系，實(shí)行綠色設(shè)計(jì)制造，在滿足人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品需求的基礎(chǔ)上，節(jié)能減排，取得資源利用和回收最大化，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造綠色發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

徐文菊，女，河北省邢臺(tái)市人，研究方向：機(jī)械制造

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