綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用論述

徐曉紅

煙臺魯寶鋼管有限責(zé)任公司 山東 煙臺 265500

前言

近年，機(jī)械設(shè)計(jì)理念不斷發(fā)展變化，從粗放發(fā)展模式轉(zhuǎn)為精細(xì)化設(shè)計(jì)模式。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用綠色理念，可以提高產(chǎn)品的科學(xué)性與環(huán)保性，提升整體產(chǎn)品的價(jià)值，滿足人們綠色消費(fèi)需求。在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，應(yīng)用設(shè)計(jì)理念還可以提高產(chǎn)品附加值，順應(yīng)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的時(shí)代潮流。

1 綠色理念對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的提升作用

首先，踐行綠色機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以滿足人們對于經(jīng)濟(jì)效益的追求。尤其是在當(dāng)前綠色發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)制造，可以減少材料使用成本，對已經(jīng)使用的機(jī)械制造材料進(jìn)行有效回收和利用。從成本上來講，具有廣泛的發(fā)展空間，更加合理科學(xué)地進(jìn)行機(jī)械制造設(shè)計(jì)，有利于生產(chǎn)企業(yè)降低成本。其次，融入綠色發(fā)展理念可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及精細(xì)化發(fā)展，積極響應(yīng)國家提出的綠色生產(chǎn)號召。開展有效的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過前期反復(fù)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)化的調(diào)整，減少生產(chǎn)以及后期維護(hù)中造成的資源浪費(fèi)，避免環(huán)境資源枯竭，為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)良好的生存發(fā)展空間，滿足經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展需求。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用綠色理念的路徑

2.1 機(jī)械視覺環(huán)境綠色設(shè)計(jì) 首先，在機(jī)械視覺設(shè)計(jì)過程中，要考慮到產(chǎn)品的形態(tài)、產(chǎn)品的類型，而不是一刀切地根據(jù)想象去進(jìn)行產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)。外包裝要符合現(xiàn)實(shí)形態(tài)，而不是單純強(qiáng)調(diào)格調(diào)和等級，更多的使用綠色元素和自然界中的資源進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)。避免過度加工或者人為制造造型，影響產(chǎn)品整個(gè)視覺效果。區(qū)分人工形態(tài)和自然形態(tài)，采取簡潔的外包裝設(shè)計(jì)來提高整個(gè)產(chǎn)品的親切感和自然感。例如，可以采用環(huán)保充氣紙板來進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的外包裝設(shè)計(jì)，既可以減少產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的振動(dòng)損耗，降低對產(chǎn)品的負(fù)面影響，又可以在運(yùn)輸完成后回收該紙板，起到資源優(yōu)化利用的作用。

其次，在視覺設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)自然界形成的一些天然形態(tài)來展現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的觀念和技能，尤其是在產(chǎn)品外包裝設(shè)計(jì)中體現(xiàn)綠色產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境，使之與自然界充分融合在一起。例如，在外包裝設(shè)計(jì)上可以更加高精度地展現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境，尤其是一些小件機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法可以方便運(yùn)輸人員和管理人員通過產(chǎn)品外包裝箱的信息，對產(chǎn)品進(jìn)行倉儲(chǔ)分類，從而減少運(yùn)輸和管理時(shí)間，降低資源浪費(fèi)。

最后，綠色產(chǎn)品的材料設(shè)計(jì)也要考慮全面，避免在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用高耗能、高污染的材料。例如，重金屬材料、能源密集型材料等，更多應(yīng)用一些綠色環(huán)保材料，例如，低密度樹脂材料、環(huán)氧脂材料。這些材料的應(yīng)用對自然界資源的消耗更少，有助于提升產(chǎn)品性能。同時(shí)，新型材料的應(yīng)用可推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新升級，解決產(chǎn)品同質(zhì)化問題，提高其市場競爭力，為產(chǎn)品后續(xù)宣傳提供充分的競爭點(diǎn)。從最初設(shè)計(jì)階段就要對產(chǎn)品的回收利用進(jìn)行全面分析，從而提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的低碳環(huán)保性能。

2.2 機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì) 一方面，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要充分考慮到其使用的環(huán)境，保障使用人員可以按照正確的操作方法使用液壓系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮液壓系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)及運(yùn)行要求，進(jìn)行液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并提供規(guī)范操作說明，提高操作人員對于液壓系統(tǒng)的掌控能力，并且在研發(fā)設(shè)計(jì)過程中，要對環(huán)境可能出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行有效預(yù)防。

另一方面，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到液壓系統(tǒng)的回收利用，一般來說機(jī)械產(chǎn)品液壓系統(tǒng)的使用壽命在5～6年。更換液壓系統(tǒng)的配件開銷巨大。某液壓系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)過程中充分考慮到零件更換的資源浪費(fèi)問題，對于各部件的拆卸進(jìn)行了靈活化設(shè)計(jì)，對于零件更替循環(huán)使用問題進(jìn)行了一致性分析。從生態(tài)保護(hù)的角度增加了關(guān)鍵零件的緩沖系統(tǒng)，并配合移動(dòng)數(shù)據(jù)來對關(guān)鍵零件的使用次數(shù)和壽命進(jìn)行針對性分析。配合數(shù)據(jù)輸出網(wǎng)絡(luò)，可以為使用單位提供液壓系統(tǒng)零件的更換模型。這樣的設(shè)計(jì)方法既可以給使用單位創(chuàng)造便利，又可以減少故障零件應(yīng)用造成的機(jī)械損傷。除此之外，在液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)過程中，還要使用符合規(guī)范的液壓油，避免使用不合格或者資源浪費(fèi)嚴(yán)重的液壓油，嚴(yán)重危害環(huán)境。增加隔音墊、減振器等，減少液壓系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的噪聲污染。

2.3 機(jī)械界面系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)

第一，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要全面了解用戶的使用環(huán)境、使用特征以及使用心理，從成本角度和消費(fèi)需求角度進(jìn)行統(tǒng)籌把握。做到界面操作與用戶的生產(chǎn)習(xí)慣、使用習(xí)慣和身心習(xí)慣一一對應(yīng)。減少用戶由于不熟悉操作界面造成的錯(cuò)誤操作問題，降低機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)問題和故障的概率。

第二，本著簡潔的原則進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品界面的設(shè)計(jì)，避免復(fù)雜繁瑣的操作影響用戶的體驗(yàn)感。從用戶實(shí)際應(yīng)用的場景角度，對頁面圖標(biāo)的大小顏色以及相關(guān)聯(lián)的其他圖標(biāo)進(jìn)行整合性分析。整體的界面要保持一致性。如果操作按鈕過小或者顏色與其他按鈕混淆，就可能誘發(fā)操作失誤問題?？梢姡瑑?yōu)化界面設(shè)計(jì)可以減少故障概率，進(jìn)而減少后續(xù)維修工作。

第三，產(chǎn)品的整個(gè)界面設(shè)計(jì)要考慮用戶的使用習(xí)慣，尤其是按照用戶的個(gè)性化定制需求來設(shè)計(jì)具體的操作桿控制器、數(shù)字界面器、停止鍵等。從而縮短用戶在特殊情況下的反應(yīng)時(shí)間，更好地控制機(jī)器操作效率，并應(yīng)用這種數(shù)字化控制方式，方便用戶在使用過程中對設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展。減少重新購置設(shè)備造成的成本浪費(fèi)，提高單一設(shè)備的使用壽命。

3 結(jié)論

從本文分析可知，研究綠色機(jī)械產(chǎn)品制造要全面分析相關(guān)因素，進(jìn)行產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品回收設(shè)計(jì)、產(chǎn)品材料設(shè)計(jì)、產(chǎn)品質(zhì)量功能設(shè)計(jì)，減少污染。因此要建立全面的綠色觀念，提高機(jī)械產(chǎn)品的循環(huán)利用效率，引入更多自然資源與綠色觀念，促進(jìn)產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新升級。