淺析綠色理念在機械設計制造中的應用

佘俊超

摘 要：近年來我國的機械設計制造領域取得顯著進步成就，一方面增加我國收入，另一方面也提高機械設計制造的國際地位。不過隨著國民經濟的持續發展，人們日益重視居住環境條件。為改善工作生活的環境條件，綠色理念出現并逐漸應用于機械設計制造領域。文章簡要介紹綠色理念在機械設計制造中應用的特點與優勢，并重點探討綠色設計理念與材料在機械設計制造當中的應用。

關鍵詞：綠色理念；機械設計制造；應用；綠色材料；綠色設計

前言

近年來我國工業化進程日益加快，機械設計制造的生產量持續增加，耗費的資源不斷增多，導致污染物派往越來越多，給我國環境帶來嚴重的污染[1]。機械設計制造作為國民經濟的重要支柱，應用綠色理念能夠更好的實現機械設計制造的可持續發展，因此綠色設計成為機械設計制造業發展的大勢所趨。

1 綠色理念在機械設計制造中的概念

1.1 機械設計中綠色理念的特點

第一，產品設計過程當中融入環保的理念。綠色設計理念出現與發展，部分機械設計制造人員開始將其融入到機械設計過程中，從而更好保護環境并實現機械設計制造行業的持續發展[2]。產品設計環節，設計人員首先需要了解掌握綠色設計理念主要的內容，并根據產品性能不斷實現產品的創新，借助于創新提高改善性能，不斷提高產品的市場競爭力。設計人員在設計環節需要盡可能選擇環境污染比較小的原料。同時設計人員還需要注意產品回收的問題，改善產品回收率，降低帶來的環境污染問題[3]。

第二，強調產品生命周期。傳統機械設計制造只強調產品功能但是對產品生命周期不夠重視，盡管能夠最大限度獲得當前利益，卻忽略長期利益。應用綠色設計理念到機械設計制造當中，能夠顯著延長產品生命周期，設計制造產品的環節，通過使用環保原料，一方面有利于節約資源，另一方面也有利于降低產品帶來的環境污染，能夠從根本上轉變產品屬性，豐富機械產品的功能，顯著提高產品的國際市場競爭力[4]。這就要求設計人員樹立長遠眼光，而不能局限于當前的利益。

1.2 機械設計中綠色理念的優勢

第一，使人們的生活更加節能環保。人類生活目前面臨著高能耗以及高物耗的問題，并且產生大量的廢棄物，給生態平衡帶來不利影響，也破壞自身生存環境。而綠色設計理念及其產品，能夠確保人們在享受生活的過程當中一方面追求物質文明，另一方面也追求生態文明，實現綠色生活，體現出可持續發展的要求。例如環保型汽車的設計靈感就源于運動員起跑的瞬間，凝結瞬間動態，使設計更具有動感，并且在設計過程當中充分應用綠色環保的設計理念[5]。此外綠色設計的使用材料有著比較理想的環境兼容性，可回收并且可再生，環境污染小同時能耗也比較低。新型的綠色環保材料大量應用，能夠顯著改善資源利用的效率，有利于實現機械產品設計的節能環保。

第二，推動技術進步與創新。傳統上我們評價技術進步與否的一個主要根據就是帶來經濟效益的多少，對環境效益以及生態效益方面的考慮比較少。綠色設計則要求兼經濟效益、社會效益以及生態效益，實現三者之間的統一協調。機械產品綠色設計能將生態環境以及經濟社會融合為協調發展的一個有機整體，讓環境以及資源既可以滿足當前發展的要求，又可以滿足長期生存的要求。這就對機械產品設計制造提出更為嚴格的要求，推動技術創新與進步，滿足社會經濟的可持續發展要求。

2 綠色理念在機械設計制造中的應用

2.1 綠色理念的機械設計應用

當前情況下，綠色設計的理念有很多設計技術以及方案，不過最為常見的綠色理念設計方案集中表現在以下三個方面，即模塊化設計、可拆卸性設計以及生命周期設計。其中可拆卸性設計指的是有規律拆卸，目的主要是產品生產之后的維護和產品再利用，需要保證產品功能的前提下才可以展開。模塊化設計指的是重新組合產品模塊從而形成新系統，主要考慮設計產品的功能與模塊，既能夠達到改進零部件回收再利用率的效果，又有利于產品實現更新換代[6]。生命周期設計則主要考慮產品成本、性能以及環境等保護等領域，主要包括再利用的成本、產品回收、產品代替以及污染物處理等方面的問題。通過建立一個完善的綠色機械設計資料庫，機械設計人員能將設計制造過程當中的全部數據以及所需的數據加以系統化的存儲，便于今后查找同時可以為綠色設計提供理論數據的支持。

同時還需要社會各界加強綠色設計理念應用的支持力度。這是因為要想在機械設計制造的過程當中貫徹應用綠色設計的理念，不僅僅需要方法以及技術，還需要強化對綠色設計應用配套措施的相關支持，改善政策、人才以及科技等環節的輔助。首先政府需要制定有關的政策措施，提高對于綠色機械產品設計支持的力度，改善公民的綠色環保意識，并做好監督檢查。其次是要強化設計理念以及技術環節的創新，不斷優化綠色機械的設計方案，應用現代化科學技術。最后是要強化綠色設計人才培養，改善設計人員素質，確保他們掌握綠色設計的理念，從而為機械設計制造提供人才支撐。

2.2 綠色設計中的材料應用

綠色設計的一個主要內容就是在機械設計制造過程當中，盡可能選擇使用環保健康的制造材料，也就是在材料選擇的過程當中，需要充分考慮材料的經濟性、安全性以及材料之間的相容性，并且最為重要的是一個因素是要考慮材料應用是否會給環境帶來污染。傳統機械設計制造的材料主要是應用有害化學物質，例如鉗以及汞等，應用這些材料一方面會給環境帶來嚴重污染，另一方面材料回收利用的可能性也比較差，產品報廢后缺乏回收利用的價值。所以要想實現綠色機械制造設計的目的，就需要合理科學地選擇機械制造使用的材料，從機械制造源頭體現出綠色理念的要求。在機械設計制造的過程當中，應用綠色材料需要首先確保產品基本性能方面的需求，保證材料具備實用性，例如耐腐蝕、耐高溫以及抗沖擊等方面的基本性能，同時要盡可能避免選擇使用那些對人類健康有害的原材料。其次是要強化綠色環保材料管理的工作，加強對不同類型材料的分類管理。通過對材料進行動態的管理，認真審核各種材料的性能，特別是在材料進入到實際生產的環節之后。除此之外還需要對生產之后的殘余材料以及廢棄品及時回收利用并加以處理。

3 結束語

面對環境的日益惡化以及資源緊缺，機械制造設計企業應當認識到傳統設計生產技術的弊端，將綠色設計的理念貫徹到機械設計制造的過程當中，一方面提高資源的利用效率，另一方面改進企業產品的質量，實現經濟效益以及社會效益的雙豐收。隨著機械設計制造當中綠色理念應用的開展，相關的研究工作也會成為推動綠色理念應用的重要前提，需要引起工作人員的重視。

參考文獻

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[2]吳紅.論機械設計中的綠色思維-綠色設計及其在機械設計中的運用[J].蕪湖職業技術學院學報，2013，78（1）：67-68.

[3]肖壽仁，周永勝，胡茶根，等.機械產品綠色制造技術的應用分析[J].鑄造技術，2014，34（12）：9-10.

[4]黃海龍，曹新聞.淺談“低碳”時代下機械產品的綠色化[J].裝備制造技術，2013，45（5）：32-33.

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[6]鐘丹丹，余開朝.機械產品的綠色創新設計[J].機電產品開發與創新.2014，76（6）：24-26.