工程機械綠色設計與制造技術的幾點思考

康俊華　李杰

摘 要：綠色設計和綠色制造技術是近些年來出現的一種新穎的設計和制造理念，符合當前我國可持續發展和環保節能的發展要求。在工程機械的設計和制造中也廣泛應用了這種思路，并且取得了良好的效果。本文分析了當前工程機械綠色制造和設計理念，希望能促進我國機械制造行業的進步。

關鍵詞：工程機械；綠色工藝；綠色制造

在我國信息科技發展的過程中，工程機械技術也有了較大的進步和發展，但是在各項工程創造巨大的經濟價值的同時，也產生了較多的生態環境問題，可再生資源和不可再生資源逐漸減少甚至枯竭，生存環境持續惡化，這些都影響了我國的可持續發展。將綠色設計和制造技術廣泛應用到機械制造和設計中，可以起到保護環境和節約資源的目的。

1 我國工程機械設計和制造現狀分析

作為一個發展中國家，我國具有較快的經濟發展速度，并且具有較大的工程機械銷售額和銷售量，超過了德國、日本和美國。而現在的工程機械發展成就并不是短期內獲得的，我國在過去的時間里，投入了大量的財力、人力、物力到重工業中。除此之外，我國近些年開始逐漸擺脫借鑒發達國家工程機械制造技術的狀態，開始走上了自主創造和研發的道路，向著真正的世界工程機械制造大國發展。

2 工程機械的綠色設計分析

2.1 工程機械綠色設計需要遵循的原則

在設計工程機械時，需要全面考慮資源、環境和生產等因素，使用合理、科學的手段設計出可重復使用、低污染、節約資源、可回收利用的綠色工程機械。設計人員需要明確當前設計的機械設備的使用環境、使用壽命、以及使用功能，同時還需要考慮到使用環境、并行工程和相關技術因素，最終設計出綜合環境、資源和生產3個要素的工程機械設備。第一，做到節約資源。通過綠色設計方式設計出的工程機械設備需要符合節約資源的要求，在確保工程機械必要性能和功能的前提下，盡可能的消耗較少的資源，進而應對當前我國能源緊缺和能源結構失衡的狀況。第二，做到保護環境，較少對環境的污染以及對操作這可能產生的安全危害。比如，在設計液壓傳動系統過程中，可以應用環保防污過濾技術，以此來延長液壓系統的使用壽命，并且減少污染物的排放，降低對環境的污染[1]。

2.2 工程機械綠色設計方法

工程機械綠色設計方法主要分為3種：第一，全壽命周期設計法，這種方法指的是設計環節充分考慮到工程機械產品從開始生產到壽命結束、進行銷毀或者回收利用整個過程，進而設計出融入先進節能環保理念的工程機械設備。第二，并行工程法，利用這種方法的過程中，需要全面參考工程機械產品的制造過程中涉及的用戶需求、功能、質量和成本，并且加強各類信息的反饋，以此來設計出性能優越的高效工程機械產品。第三，模塊設計法，利用這種方法時，需要首先考慮工程機械的功效，進而把產品的設計流程劃分為獨立的模塊，在設計過程中僅僅需要考慮單獨模塊的狀況，并且確保各個獨立的模塊設計可以達到環境友好和節約資源的要求，符合科學發展觀的理念，從而完成工程機械的綠色設計[2]。

3 工程機械的綠色制造分析

3.1 工程機械綠色制造的注意點

綠色工藝是影響工程機械綠色制造的首要因素，在生產制造過程中需要選用綠色環保、無害、無毒的材料進行加工。綠色工藝的選用需要符合節約資源和保護生態環境的理念，以此來指導工程機械的制造和生產。一方面需要提升生產效率，另一方面需要應用對機械操作者危害小、環境友好的生產工藝，進而促進集約型生產的發展。綠色工藝的重點內容是優化工程機械生產加工工藝和順序，需要重視起機械加工工具的使用以及金屬成形需要使用的清潔工藝。在生產加工過程中需要充分優化產品加工制造順序，并且準確把握加工各個流程中的人員使用狀況、生產時間和相關細節，防止對時間和人工等重要資源的浪費。

3.2 工程機械設備綠色制造技術

第一，可循環利用設備制造技術。這種技術指的是在工程機械設備達到使用壽命進行報廢處理后，可以對其進行清洗和拆卸，并且使用表面工程等機械加工技術來處理、加工部分零部件，進而恢復零部件的優良性能，進而實現循環利用的目的。第二，環保節能制造技術。這種技術的核心是減少制造過程中的廢料產生，并且進行循環利用和有序的排放；減少震動和噪聲，控制合理溫度，凈化空氣條件；減少有害物質、有毒物質并且進行科學無害處理。對于有害、有毒的廢物，比如廢水和廢氣的產生，需要采取有效的預防措施，并且在加工處理的最終冷卻環節應用空氣冷卻、液氮冷卻和水蒸氣冷卻技術，以此來避免有害、有毒物質的生成。對于機械制造過程中的噪音，可以應用封閉式制造加工結構單元，同時利用隔音降噪和抽風技術，來限制噪音的傳播和粉塵的擴散。第三，節約資源制造技術。這種技術的重點是盡可能的減少制造過程中的輔料消耗、原材料消耗以及能源消耗。減少能源的消耗，可以利用現代化的手段和技術，比如數控技術，以此來提升制造生產過程中的能源利用效率。減少原材料的消耗，可以使用綠色環保型、無害、無毒原材料，并且應用可再生的、可循環利用的材料，以此來提升機械材料的利用率。在生產過程中還需要加強對排樣工藝和排料工藝的優化，以此來節約輔料[3]。

4 結論

在工程機械制造過程中，需要充分考慮環境保護因素，在工程機械的設計環節、制造環節、使用環節以及結束壽命的處理回收環節都符合環保的相關要求，從機械產品的整個生命周期角度來全面的考慮。通過最小化對環境的影響，來有效減少能源消耗，協調企業的社會效益、經濟效益和環境效益。

參考文獻

[1]劉翠娟，鐘廈.綠色設計理念在工程機械產業中的運用[J].建設機械技術與管理，2014，（1）：52-53.

[2]張紹銅，魯冬林，寧奇雷.工程機械綠色設計評估[J].建筑機械化，2014，（2）：74-75.

[3]王玉玲，李劍峰，李方義，等.工程機械綠色設計與制造技術研究[J].工程機械，2014，（1）：19-20.

（作者單位：亞泰重工股份有限公司）