機(jī)械設(shè)計(jì)制造中滲透綠色理念的實(shí)踐研究分析

王建興

（廈門航天思爾特機(jī)器人系統(tǒng)股份公司，福建 廈門 361000）

在工業(yè)生產(chǎn)階段要注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造，行業(yè)的發(fā)展也會(huì)維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定性。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中滲透綠色理念，可降低生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)對(duì)周圍環(huán)境造成的危害，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，使工作效率、工作質(zhì)量顯著提升，達(dá)成各種資源的有效運(yùn)用，以此幫助企業(yè)節(jié)約成本。當(dāng)下，綠色環(huán)保理念的大力發(fā)展，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)提出了全新發(fā)展思路，在推進(jìn)工業(yè)建設(shè)的同時(shí)，維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境，把可持續(xù)發(fā)展理念落實(shí)到實(shí)際工作中。

1 概述

1.1 綠色理念機(jī)械設(shè)計(jì)的概念

綠色理念會(huì)把人和自然的和諧發(fā)展作為主要價(jià)值取向，會(huì)將低碳循環(huán)當(dāng)作根本原則。從綠色理念的內(nèi)涵來看，綠色理念在行業(yè)中的滲透，屬于行業(yè)模式的一種創(chuàng)新，會(huì)把環(huán)境保護(hù)當(dāng)作可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的支柱。綠色理念包含以下要點(diǎn)：第一，把環(huán)境資源當(dāng)作社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在因素。第二，達(dá)成社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，這也是綠色發(fā)展的目標(biāo)。第三，把生產(chǎn)活動(dòng)的流程和結(jié)果綠色化、生態(tài)化。在堅(jiān)持綠色理念相關(guān)原則時(shí)，要注重可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不僅推進(jìn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也要保障周圍生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)產(chǎn)量以及規(guī)模逐步擴(kuò)大，這也帶來了程度不一的能源問題、環(huán)保問題，為了解決上述問題，需積極落實(shí)綠色環(huán)保理念。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中各種新型技術(shù)以及設(shè)備的使用，讓人工作業(yè)的強(qiáng)度降低，一些危險(xiǎn)系數(shù)較高的作業(yè)環(huán)節(jié)，均可使用機(jī)械設(shè)備完成。

1.2 綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的重要意義

綠色設(shè)計(jì)理念的提出，主要是依附于環(huán)境保護(hù)要求之下。而目前我國的環(huán)境問題嚴(yán)峻，雖然已經(jīng)采取了對(duì)高污染企業(yè)進(jìn)行整改、車輛出行限制等措施，但是仍然沒有完全解決污染問題。因此，要從源頭處著手，在機(jī)械設(shè)計(jì)初始階段滲透綠色理念，使人們的生產(chǎn)能力提升，轉(zhuǎn)變以往生產(chǎn)的限制難題。通過綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，可防止各種資源的浪費(fèi)，也避免環(huán)境被污染。另外，為了讓多元化的生產(chǎn)需要被滿足，很多地方開始進(jìn)行了規(guī)范化生產(chǎn)，若發(fā)生了資源浪費(fèi)或者是環(huán)境污染的現(xiàn)象，無論程度如何，都會(huì)造成難以彌補(bǔ)的后果。將綠色設(shè)計(jì)理念作為基礎(chǔ)，會(huì)提前預(yù)防污染的發(fā)生，對(duì)設(shè)計(jì)方案以及制造方案進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，最終設(shè)計(jì)出完善、科學(xué)的產(chǎn)品。綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，滿足了健康社會(huì)的發(fā)展需要。在工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程當(dāng)中，遇到的難題便是環(huán)境污染，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不可以依靠環(huán)境的犧牲獲取，而是要尋找到全新的發(fā)展道路，把綠色設(shè)計(jì)理念更好使用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中，確保機(jī)械運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的廢物不會(huì)影響到環(huán)境。

2 綠色環(huán)保理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用原則

機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)中綠色環(huán)保理念的使用，要注重各種應(yīng)用原則，通過對(duì)概念的充分解讀，使應(yīng)用原則變得更加科學(xué)、合理，具體原則體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 節(jié)約成本與資源

機(jī)械設(shè)計(jì)制造中綠色理念的使用，具體呈現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中。在實(shí)際開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)積極融入綠色理念，讓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用效率提升，達(dá)成對(duì)資源的有效運(yùn)用，起到節(jié)約資源的效果。并且，在使用綠色理念時(shí)，需要在設(shè)計(jì)開始時(shí)完成技術(shù)的升級(jí)與改造，使技術(shù)內(nèi)容持續(xù)更新，滿足多元化的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，節(jié)約成本支出以及資源使用，最終幫助企業(yè)謀得更多的利益。例如，圖1為企業(yè)自制的機(jī)械設(shè)備，企業(yè)在檢修平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用了鋼格板結(jié)構(gòu)以及角鋼結(jié)構(gòu)，減少材料使用量700 kg，不僅在安裝上十分便捷，同時(shí)也節(jié)約了材料成本、加工費(fèi)用以及安裝費(fèi)用，共計(jì)3萬元。

圖1 企業(yè)自制的機(jī)械設(shè)備

圖2、圖3的橫梁設(shè)計(jì)、三角拉梁設(shè)計(jì)，均節(jié)省了成本，且產(chǎn)品的合格率也有所保障。

圖2 橫梁設(shè)計(jì)

圖3 三角拉梁設(shè)計(jì)

2.2 保證美觀實(shí)用性

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造而言，許多人會(huì)重視產(chǎn)品的實(shí)用性、功能性，但是也有一部分關(guān)注產(chǎn)品的外觀。若產(chǎn)品的外觀難以吸引目光，即便產(chǎn)品的實(shí)用性、功能性很強(qiáng)，但是也會(huì)被一部分用戶所放棄。因此，綠色理念在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造階段，要同步關(guān)注起產(chǎn)品的實(shí)用性以及美觀性，盡量讓產(chǎn)品外觀看起來靈巧、美觀。在此背景下，會(huì)讓用戶群體在使用機(jī)械設(shè)備時(shí)得心應(yīng)手，也會(huì)起到保護(hù)環(huán)境、減少排污的效果。

3 綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的滲透策略

3.1 材料選取

機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中綠色理念要滲透在最初，即在源頭處對(duì)各種材料的選取。在材料選取過程中，應(yīng)保障材料的性能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性以及無污染性，以免材料的使用對(duì)環(huán)境造成污染。以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造使用的材料，通常含有重金屬，而人們長(zhǎng)時(shí)間接觸重金屬，會(huì)導(dǎo)致生命健康受到潛在威脅，同時(shí)材料的丟棄，也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染。上述材料不僅價(jià)格比較高，同時(shí)回收使用的成本較高，難以完成對(duì)材料的循環(huán)使用，后續(xù)廢棄時(shí)也難以自然分解。對(duì)此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造需要在源頭處避免污染，讓材料顯現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，盡量在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，選擇對(duì)人們無公害的材料。另外，材料采購過后也要定期展開維護(hù)管理工作，為材料建立動(dòng)態(tài)化的檔案數(shù)據(jù)庫，使材料的質(zhì)量和功能被記錄下來，方便后續(xù)的材料使用，讓專業(yè)的人員測(cè)試材料的性能，并將一些可利用的廢氣材料回收，達(dá)成對(duì)資源的再次運(yùn)用。

3.2 合理科學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)方案

產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要有效應(yīng)用綠色理念，使綠色生產(chǎn)理念可圓滿落實(shí)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造工作中，要控制好各種資源的使用，最大程度防止對(duì)環(huán)境造成污染。除了這些，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性能，開發(fā)出可循環(huán)使用的功能。機(jī)械設(shè)計(jì)制造階段要把綠色理念融合到每一細(xì)節(jié)處，不僅工作人員需具備較強(qiáng)的綠色設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也要把生產(chǎn)綠色產(chǎn)品作為主要目標(biāo)。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)考察產(chǎn)品的能源需要和性能需要，無論是產(chǎn)品的質(zhì)量，還是原材料的質(zhì)量，都應(yīng)當(dāng)展開嚴(yán)格的控制，實(shí)現(xiàn)再利用以及可回收的目標(biāo)。

除了要滲透綠色理念，同時(shí)也要注重產(chǎn)品可拆卸設(shè)計(jì)。有些機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)會(huì)生成廢棄物，但是廢棄物也具備再次使用的價(jià)值。比如，一些零部件的構(gòu)造并沒有缺損，若機(jī)械制造產(chǎn)品難以自主拆卸，零部件的功能便失去了意義，致使資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，上述內(nèi)容和可持續(xù)發(fā)展理念背道而馳。對(duì)此，在產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，要關(guān)注起產(chǎn)品的拆卸和組裝功能，達(dá)成對(duì)物料的循環(huán)應(yīng)用，使資源利用效率提高。在具體展開拆卸設(shè)計(jì)工作時(shí)，要保障零部件拆卸的規(guī)律化、有序化、一體化，使拆卸的零部件重復(fù)運(yùn)用。最后，在拆卸過程設(shè)計(jì)時(shí)，要使流程簡(jiǎn)潔化，使綠色材料的本質(zhì)價(jià)值被顯現(xiàn)。不同的綠色設(shè)計(jì)方案，所花費(fèi)的資金以及拆卸的效果并不相同。因此，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出不同的綠色方案。

3.3 培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的綠色理念

雖然當(dāng)下已經(jīng)提出了綠色設(shè)計(jì)的理念，并且展開了全面、客觀的分析。但是，在機(jī)械制造設(shè)計(jì)階段的實(shí)踐操作，還應(yīng)當(dāng)擁有技術(shù)和配套設(shè)施的支持，除了這些內(nèi)容還有人才。設(shè)計(jì)人才的大力培養(yǎng)，可加快綠色理念的推廣速度，需要讓設(shè)計(jì)人員建立起較強(qiáng)的綠色理念意識(shí)，懂得綠色理念滲透的價(jià)值與目的，逐步過渡到全社會(huì)的綠色環(huán)保意識(shí)，使機(jī)械制造業(yè)獲得更好的發(fā)展。另外，全新的技術(shù)以及科學(xué)的手段，會(huì)讓綠色機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)生價(jià)值，是獲得效益的一種方式。但是，也不可忽視軟件的重要性，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的操作主體為人，使用者同樣也是人，對(duì)此要讓設(shè)計(jì)人員形成綠色理念。為了達(dá)成上述目標(biāo)，先要提高政策宣傳的力度，有關(guān)部門應(yīng)頒布有關(guān)綠色理念的政策，構(gòu)建監(jiān)管制度與體系，在法律法規(guī)的支持下形成環(huán)保意識(shí)。與此同時(shí)，要利用人員的綠色環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)技術(shù)工作者的技能水平，包含節(jié)能體系的構(gòu)建、機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)水準(zhǔn)的提高以及排污含量的降低，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案得到優(yōu)化。最后，要積極展開人才培養(yǎng)工作，讓他們?cè)敿?xì)的了解綠色理念內(nèi)涵，確保理念可獲得有效滲透。企業(yè)和高校也可進(jìn)行合作，通過各種教育培養(yǎng)，使理論人員與經(jīng)驗(yàn)豐富的職員進(jìn)行交流，把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力，設(shè)計(jì)出具有綠色環(huán)保意義的產(chǎn)品。

3.4 創(chuàng)新制造技術(shù)

若想在機(jī)械制造過程中有效運(yùn)用綠色理念，除了要完成思想上的革新，同時(shí)也要做到新技術(shù)的研發(fā)，達(dá)成技術(shù)方面的創(chuàng)新。在創(chuàng)新和研發(fā)新綠色制造技術(shù)時(shí)，要根據(jù)社會(huì)發(fā)展要求、行業(yè)生態(tài)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)狀況，對(duì)綠色機(jī)械的環(huán)保性、功能和壽命進(jìn)行考慮，讓技術(shù)創(chuàng)新彰顯出根本意義。因此，可創(chuàng)新以下幾方面的技術(shù)，如降能耗工藝技術(shù)、節(jié)約型工藝技術(shù)、環(huán)保型工藝技術(shù)。第一，應(yīng)用降低能耗工藝技術(shù)，可采用技術(shù)方法減少能源的消耗，讓加工處理水平提高。機(jī)械制造階段會(huì)形成大量的能源消耗，但是會(huì)有部分能源變成可利用的資源，其余部分內(nèi)容被浪費(fèi)。第二，節(jié)約型工藝技術(shù)。節(jié)約具體指的是節(jié)省能源以及工藝原料。通過簡(jiǎn)潔化的生產(chǎn)工序，會(huì)讓獲得的利潤(rùn)更高。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，可通過精密的計(jì)算方法對(duì)零件的數(shù)量以及重量展開衡量，從而防止原材料的浪費(fèi)。第三，環(huán)境保護(hù)型工藝技術(shù)。制備環(huán)節(jié)會(huì)使用工藝技術(shù)消除一些污染物質(zhì)，這也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境最簡(jiǎn)單、直接的方法。

3.5 堅(jiān)持機(jī)械設(shè)計(jì)制造的綠色管理理念

現(xiàn)如今，在國家政策以及社會(huì)大經(jīng)濟(jì)環(huán)境的支持下，人們開始關(guān)注起生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與自然的平衡。在政策的引領(lǐng)之下，要求工業(yè)企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)，把綠色理念融合到每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境中，打造出高效的綠色管理模式，以此助力于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展。首先，國家要展開機(jī)械人才培養(yǎng)，從高校學(xué)生培養(yǎng)開始，把綠色理念融合到專業(yè)教學(xué)教材大綱中，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造人才擁有較強(qiáng)的思想觀念，為新時(shí)期的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作提供幫助，更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。其次，政府部門也要構(gòu)建出綠色設(shè)計(jì)制造的管理制度與標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作要始終堅(jiān)持政府部門提出的標(biāo)準(zhǔn)與要求，強(qiáng)調(diào)重工企業(yè)通過各種措施的使用，降低造成的環(huán)境污染。

同時(shí)，還可利用廢物回收處理機(jī)制，防止重金屬對(duì)環(huán)境造成影響。另外，政府可根據(jù)環(huán)境管理體系，對(duì)行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的要求，從多個(gè)角度增強(qiáng)綠色管理的水準(zhǔn)，確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升。最后，不同機(jī)械企業(yè)都要從自身工作實(shí)際出發(fā)，按照企業(yè)發(fā)展情況，改進(jìn)各種環(huán)境保護(hù)措施，為企業(yè)的綠色健康發(fā)展提供戰(zhàn)略性支撐。

3.6 產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)

對(duì)于機(jī)械制造產(chǎn)品的可回收設(shè)計(jì)來說，通常需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期完成。在展開整體設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)始終堅(jiān)持著綠色環(huán)保的理念，無論是哪個(gè)設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，都需要把握好綠色發(fā)展理念的內(nèi)涵，以此增強(qiáng)材料的可回收率，讓材料的運(yùn)用價(jià)值提高。并且，要完成對(duì)回收過程的簡(jiǎn)化，使產(chǎn)品的運(yùn)用更加便捷，綜合多方面因素完成設(shè)計(jì)。若想讓產(chǎn)品一些部件的利用率、回收率提升，要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多花費(fèi)心思，通過可行的手段讓產(chǎn)品的可回收性提升，達(dá)成對(duì)資源的合理分配。

4 結(jié)束語

綜上所述，社會(huì)的不斷發(fā)展，綠色理念已經(jīng)成為了機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的核心內(nèi)容，不僅改善了設(shè)計(jì)制造工序中的不足，也切實(shí)保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，在實(shí)際開展工作時(shí)，需時(shí)刻堅(jiān)持綠色環(huán)保理念，使用綠色物料完成生產(chǎn)，讓產(chǎn)品的實(shí)用性、環(huán)保性提升。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造階段，也要綜合考慮各個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出可行、科學(xué)的綠色制造方案，爭(zhēng)取在各個(gè)環(huán)節(jié)中節(jié)約資源與人力，推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。