綠色設(shè)計理念在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用分析

伍慧

摘 要：隨著近些年，在綠色環(huán)保宣傳下各行各業(yè)都需要貫徹環(huán)保意識。面對世界自然環(huán)境的要求和國家長期發(fā)展的要求，我們必須高度重視綠色機(jī)械設(shè)計制造，使綠色機(jī)械設(shè)計理念和綠色制造理念逐步成熟。對于當(dāng)今社會的生態(tài)主流，機(jī)械工程必須與時俱進(jìn)，將綠色理念融入機(jī)械設(shè)計制造過程。綠色概念的應(yīng)用必須從實(shí)際應(yīng)用開始，如設(shè)計、資源節(jié)約、材料選擇和再循環(huán)，本文就綠色設(shè)計理念在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計理念 機(jī)械設(shè)計 機(jī)械制造

1 引言

由于目前機(jī)械制造領(lǐng)域需要更多的能源資源，而設(shè)備在生產(chǎn)完成后，在使用過程中會消耗更多的能源，因此應(yīng)用綠色設(shè)計理念不僅可以在生產(chǎn)過程中節(jié)省能源和材料，而且可以保證，設(shè)備在使用過程中可以達(dá)到無污染、節(jié)能效率高的長期目標(biāo)。機(jī)械工程隨著科技水平的發(fā)展不斷發(fā)展。因此，不同企業(yè)消耗的生產(chǎn)資源逐年增長，這已成為組織自身和組織所在環(huán)境的時代趨勢。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑是用綠色設(shè)計理念設(shè)計和制造機(jī)械產(chǎn)品。

2 綠色設(shè)計理念在機(jī)械設(shè)計制造中的具體表現(xiàn)分析

2.1 綠色機(jī)械設(shè)計理念的特點(diǎn)

由于傳統(tǒng)生態(tài)理念的影響，傳統(tǒng)機(jī)械的設(shè)計和制造在資源利用和廢物回收方面缺乏足夠的理論和經(jīng)驗(yàn)，需要通過改進(jìn)資源利用和設(shè)計（例如廢物管理）來減少廢物的回收和產(chǎn)生，并減輕廢物管理的負(fù)擔(dān)。最后，機(jī)器生態(tài)設(shè)計的概念是最小化機(jī)器更換頻率，即增加機(jī)械產(chǎn)品的使用周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少拆卸機(jī)器的數(shù)量?？傊?，對于綠色汽車的設(shè)計制造理念來說，它具有獨(dú)特的環(huán)保特點(diǎn)，符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求，符合節(jié)能減排的理念[1]。實(shí)現(xiàn)自然資源的合理利用，減少自然能源的消耗，促進(jìn)發(fā)展。綠色概念可以使機(jī)械和制造業(yè)減少對自然資源的需求，從而減少能源消耗。因此，在機(jī)械工程中，優(yōu)先考慮降低能耗，使每種能源都能充分發(fā)揮作用，增加自然能源的使用，有效降低能耗，同時降低公司的生產(chǎn)成本。

2.2 綠色設(shè)計在機(jī)械設(shè)計制造中的必要性

滿足機(jī)械產(chǎn)品回收、拆卸和再利用的設(shè)計要求是機(jī)械生態(tài)設(shè)計理念的新要求。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品是從其基本特性（如功能和使用壽命）的角度考慮的。在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程中，首先進(jìn)行市場分析，然后進(jìn)行圖紙設(shè)計和軟件開發(fā)。為了提高產(chǎn)品的加工能力，設(shè)計師可以采用基于生態(tài)設(shè)計原則的加工方法，最大限度地減少對自然的影響，消耗綠色資源，減少不可再生資源的損失，機(jī)械產(chǎn)品一旦投入生產(chǎn)，必然會受到許多客觀因素的影響，從而導(dǎo)致產(chǎn)品運(yùn)行中的各種問題。因此，定期維護(hù)是不可避免的。在設(shè)計和生產(chǎn)過程中必須考慮維護(hù)因素，以消除障礙并保持技術(shù)支持，以及操作的可行性。此外，還需要對其進(jìn)行審查和重新批準(zhǔn)，以便最后完成程序。這種設(shè)計理念導(dǎo)致設(shè)計和制造周期更長，生產(chǎn)后產(chǎn)品更難拆卸，產(chǎn)品更難加工。有些產(chǎn)品被回收甚至無法回收，導(dǎo)致大量的能源和廢物，甚至環(huán)境污染。它不僅可以利用傳統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)勢，還可以減少原材料的損失和資源的合理利用，促進(jìn)回收利用，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求[2]。

在機(jī)械工程中，可以使用環(huán)保材料加強(qiáng)環(huán)保和資源節(jié)約型技術(shù)的研發(fā)，提高資源生產(chǎn)效率，控制污染物和溫室氣體排放，最大限度地改善環(huán)境。減少環(huán)境污染，提高人們在環(huán)境中的生活質(zhì)量，認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性。選擇可再生的原材料在生產(chǎn)結(jié)束前進(jìn)行加工，減少該循環(huán)中污染物的使用，可以在一定程度上減少環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境。同時，使用可再生資源可以顯著節(jié)約能源和輔助生產(chǎn)材料，降低生產(chǎn)成本，有效促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。進(jìn)一步加快工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展。這可以有效地促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和提高，促進(jìn)企業(yè)的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時保護(hù)環(huán)境，滿足市場上日益增長的產(chǎn)品需求。

綠色理念在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)社會發(fā)展、商業(yè)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的共同利益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。此外，這將不可避免地推動公司繼續(xù)開發(fā)新技術(shù)，采用新的環(huán)保材料，并在整個生產(chǎn)和制造過程中提供全面的環(huán)境保護(hù)。環(huán)境部將提供一些財政和政治支持綠色環(huán)保，它可以有效地促進(jìn)持續(xù)的商業(yè)創(chuàng)新和生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足市場對更多產(chǎn)品的需求，同時保護(hù)環(huán)境。

3 綠色設(shè)計理念在機(jī)械設(shè)計制造中的具體應(yīng)用分析

3.1 政府需要加大支持力度

重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)機(jī)械設(shè)計的專家，強(qiáng)化綠色概念設(shè)計理念，使他們高度重視綠色設(shè)計。二是國家要制定相應(yīng)的環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品扶持政策，加強(qiáng)對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的社會監(jiān)督和群眾監(jiān)督。同時，要繼續(xù)學(xué)習(xí)和引進(jìn)先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，積極實(shí)施產(chǎn)品創(chuàng)新，最大限度優(yōu)化設(shè)計方案。加強(qiáng)對綠色設(shè)計專業(yè)人員，特別是大學(xué)生的培訓(xùn)，使他們掌握最先進(jìn)的綠色設(shè)計概念；為了加強(qiáng)對綠色產(chǎn)品設(shè)計的政治支持，各國政府應(yīng)建立適當(dāng)?shù)闹贫?，促進(jìn)生態(tài)設(shè)計和環(huán)保理念，并加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計的社會和社會監(jiān)督；第三，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化機(jī)械設(shè)計技術(shù)方案，利用虛擬設(shè)計技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品。

3.2 將綠色設(shè)計理念貫徹到整個機(jī)械設(shè)計制造中

主要目的是綜合考慮其環(huán)境、實(shí)踐和經(jīng)濟(jì)性質(zhì)。為了滿足綠色設(shè)計的上述要求，綠色概念的機(jī)械設(shè)計必須在以下領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。首先，分析綠色汽車產(chǎn)品的成本和需求。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)必須在早期階段，特別是在產(chǎn)品的初始階段進(jìn)行合理設(shè)計，同時考慮到回收和再利用。因此，在對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境成本分析時，應(yīng)考慮到回收、再利用、處理和更換受污染產(chǎn)品的成本。第二，確保機(jī)械產(chǎn)品的再利用和可拆卸結(jié)構(gòu)的分析。在分析機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)境成本時，應(yīng)考慮回收、再利用、處理和更換受污染產(chǎn)品的成本。確保機(jī)械產(chǎn)品的再利用和可拆卸結(jié)構(gòu)的分析。綠色機(jī)械設(shè)計理念大大提高了機(jī)器拆卸性能，節(jié)約和減少了資源浪費(fèi)。同時，需要不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，積極實(shí)施產(chǎn)品創(chuàng)新，最大限度地優(yōu)化設(shè)計方案。加強(qiáng)綠色設(shè)計專業(yè)人員，綠色機(jī)械設(shè)計理念大大提高了機(jī)器拆卸的性能，在數(shù)據(jù)庫中，開發(fā)人員可以備份工程過程所需的所有相關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的存儲和設(shè)計數(shù)據(jù)分析可以提供足夠的機(jī)械設(shè)計成本和資源選擇，作為生態(tài)設(shè)計的理論基礎(chǔ)[3]。

3.3 對綠色環(huán)保材料的選擇

傳統(tǒng)材料強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的技術(shù)和安全特性，忽視環(huán)境和環(huán)境保護(hù)。在設(shè)計和制造機(jī)械時，總是有含有特殊化學(xué)品的材料，如鉛、汞和其他有害物質(zhì)。這些物質(zhì)的選擇將不可避免地導(dǎo)致未來的環(huán)境問題。如果后處理不充分，對環(huán)境的損害仍然很大。組織需要明確產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)和生產(chǎn)的關(guān)鍵要素，提高產(chǎn)品性能，并使用生態(tài)設(shè)計概念幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造高生產(chǎn)率和高質(zhì)量的品牌效果。因此，材料的選擇必須非常小心。這也是機(jī)械生態(tài)設(shè)計概念中最重要的部分。

3.4 拓展交流渠道，突破產(chǎn)品設(shè)計

因此，在發(fā)展制造業(yè)、增加投資和發(fā)展綠色理念、促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)資源合理分配和能源效率的同時，促進(jìn)中國制造業(yè)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)中國綠色發(fā)展的重要條件和基礎(chǔ)。在機(jī)械設(shè)計和制造過程中，產(chǎn)品生態(tài)是綠色設(shè)計理念追求的目標(biāo)。這一目標(biāo)將通過智能設(shè)計和應(yīng)用環(huán)保材料指導(dǎo)設(shè)計和制造過程中的實(shí)踐，重點(diǎn)是提高產(chǎn)品性能和產(chǎn)品的環(huán)境兼容性，即產(chǎn)品的生產(chǎn)過程不會污染環(huán)境。為了減少材料的使用，減少產(chǎn)品占用的空間，如果可能，嘗試設(shè)計可拆卸的機(jī)械產(chǎn)品，以便于運(yùn)輸和組裝。機(jī)械產(chǎn)品一旦投入生產(chǎn)，必然會受到一定數(shù)量的客觀因素的影響，這會導(dǎo)致產(chǎn)品運(yùn)行中的各種問題。因此，定期維護(hù)是不可避免的。在設(shè)計和生產(chǎn)過程中，必須考慮維護(hù)因素，以消除障礙并保持技術(shù)支持，以及操作的可行性。當(dāng)產(chǎn)品達(dá)到其使用壽命時，一些材料可以拆卸和回收，以減少重復(fù)能耗。設(shè)計和制造的最初目的是不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，綠色設(shè)計概念是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一。

3.5 實(shí)現(xiàn)綠色理念的配套措施

第一，政府部門要加強(qiáng)對綠色工程技術(shù)各個方面的支持，以政策、法規(guī)的形式保護(hù)綠色技術(shù)，推進(jìn)綠色理念。第二，學(xué)校要通過中小企業(yè)合作等形式加強(qiáng)環(huán)境設(shè)計技術(shù)的研發(fā)，使生產(chǎn)、研發(fā)完全對接，加快技術(shù)開發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化。新技術(shù)必須充分應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計和機(jī)械制造過程中。企業(yè)必須充分認(rèn)識到綠色概念的重要性，并采取切實(shí)可行的措施支持技術(shù)人員的研發(fā)。最后，我們需要加大綠色生產(chǎn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用力度?！熬G色哲學(xué)”和“綠色經(jīng)濟(jì)”是當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)和社會。機(jī)械制造業(yè)應(yīng)將生態(tài)設(shè)計和生態(tài)生產(chǎn)技術(shù)視為機(jī)械制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)保障。不斷推進(jìn)環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計制造過程中盡量減少能耗和環(huán)境污染。在快速發(fā)展的時代，許多行業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了自然能源的大量消耗。有些自然資源是不可再生的。自然資源的迅速枯竭正在減少世界資源儲備。因此，為了減少自然能源的消耗，我們必須繼續(xù)創(chuàng)新工業(yè)生產(chǎn)工藝，不斷完善生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)自然資源的合理利用，減少自然能源的消耗以促進(jìn)發(fā)展。綠色概念可以使機(jī)械和制造業(yè)減少對自然資源的需求，從而減少能源消耗。因此，在機(jī)械工程中，優(yōu)先降低能耗，使每種能源都能充分發(fā)揮作用，提高自然能源利用率，有效降低能耗，同時降低公司生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)原材料節(jié)約，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，主要是在節(jié)約原材料的基礎(chǔ)上。為了節(jié)省原材料，不允許盲目選擇材料，這可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題。這些材料選擇不當(dāng)造成的質(zhì)量問題與生態(tài)發(fā)展理念背道而馳，可能對企業(yè)形象產(chǎn)生負(fù)面影響。根據(jù)產(chǎn)品的使用情況，定期進(jìn)行產(chǎn)品的維護(hù)和維修，延長產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品的使用效率。為了提高產(chǎn)品的加工能力，設(shè)計師可以采用基于生態(tài)設(shè)計原則的加工方法，最大限度地減少對自然的影響，消耗綠色資源，減少不可再生資源的損失，使機(jī)械產(chǎn)品具有良好的回收效果。

3.6 通過綠色治理減少環(huán)境污染

在傳統(tǒng)機(jī)械制造過程中，不可避免地會產(chǎn)生大量廢物和污染物，處理不當(dāng)會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。如果廢物和污染物無法回收，則應(yīng)采取合理的生態(tài)處理方法，盡量減少環(huán)境污染?？偟膩碚f，在產(chǎn)品的整個生命周期中應(yīng)用有機(jī)生產(chǎn)可以減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，提高材料利用率，這對促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展非常重要。例如，燃料是全球生產(chǎn)的一個主要問題。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫娜剂鲜遣豢稍偕Y源，因?yàn)樗鼈兊氖褂檬巧鐣l(fā)展和人類生存所必需的。然而，世界各國正在逐步開發(fā)一些可再生資源來取代它們，如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物柴油等。由于水是我們生存的重要資源，減少水污染和凈化水資源也是有機(jī)生產(chǎn)的重要技術(shù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械是機(jī)械設(shè)計和制造中的關(guān)鍵部件，由各種關(guān)鍵部件組裝而成。在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中，造成環(huán)境污染的主要技術(shù)系統(tǒng)包括機(jī)床加工、機(jī)械切割、特殊加工和其他技術(shù)。一些低污染、低資源消耗、環(huán)保的材料用于機(jī)床加工，以防止加工過程中的污染。此外，該車床為傾斜和垂直型，并使用相關(guān)技術(shù)減少機(jī)床切割過程中產(chǎn)生的熱量；在機(jī)械切割中，新的切割液被用來取代傳統(tǒng)的油性切割液，回收機(jī)械切割過程中產(chǎn)生的廢料，并開發(fā)低溫切割技術(shù)，主要是在切割過程中添加冷卻液，以吸收、冷卻和去除切割過程中產(chǎn)生的污染物和熱量。

3.7 積極將綠色制造研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品

加強(qiáng)對環(huán)保制造技術(shù)、環(huán)保設(shè)計技術(shù)、環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保回收技術(shù)等學(xué)科的研究，打破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)多項(xiàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)和關(guān)鍵設(shè)備的典型環(huán)保工藝，形成具有環(huán)保特點(diǎn)的制造體系，減少環(huán)境污染和能源消耗，促進(jìn)發(fā)展。制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。改進(jìn)共享綠色生產(chǎn)系統(tǒng)的相關(guān)平臺，利用相關(guān)平臺促進(jìn)聯(lián)網(wǎng)，加強(qiáng)相互技術(shù)交流，支持不同地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和使用。增加對有機(jī)生產(chǎn)相關(guān)研究項(xiàng)目的投資。因此，在發(fā)展制造業(yè)、增加投資、發(fā)展綠色理念、促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)資源合理配置和能源高效利用、促進(jìn)中國制造業(yè)發(fā)展的同時，是確保中國綠色發(fā)展的重要條件和基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

在發(fā)展制造業(yè)、增加投資和發(fā)展綠色理念、促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)資源合理配置和能源效率的同時，促進(jìn)中國制造業(yè)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)中國綠色發(fā)展的重要條件和基礎(chǔ)。在設(shè)計和生產(chǎn)過程中必須考慮維護(hù)因素，以消除障礙并保持技術(shù)支持，以及操作的可行性。以政策、法規(guī)和促進(jìn)綠色理念的形式保護(hù)綠色技術(shù)。必須不斷創(chuàng)新工業(yè)生產(chǎn)工藝，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，合理利用自然資源，減少自然能源消耗，促進(jìn)發(fā)展。組織需要明確產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)和生產(chǎn)的關(guān)鍵要素，提高產(chǎn)品性能，并利用生態(tài)設(shè)計理念幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造高生產(chǎn)率、高質(zhì)量的品牌效果。

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