淺析綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

譚龍利+司勝杰+宋威鋒

摘 要：綠色理念是我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要理念，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)作為能源和污染的主要來(lái)源之一，貫徹綠色理念是其可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。要機(jī)械設(shè)計(jì)制造中貫徹綠色理念，要從材料的選擇和應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計(jì)以及機(jī)械制造全部過(guò)程著手，極力推廣綠色材料、綠色設(shè)計(jì)和綠色制造。

關(guān)鍵詞：綠色理念；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展已進(jìn)入節(jié)能、綠色、環(huán)保發(fā)展時(shí)期，以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，重點(diǎn)在于綠色理念的應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)制造作為我國(guó)工業(yè)化發(fā)展的重要標(biāo)志，是當(dāng)前我國(guó)能耗污染的重要來(lái)源之一，要推行綠色理念，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中加大對(duì)綠色理念的運(yùn)用是重點(diǎn)。

1 綠色理念的含義

機(jī)械制造是現(xiàn)代工業(yè)化體系的重要保障。機(jī)械設(shè)計(jì)水平是機(jī)械性能高低的決定性因素，綠色設(shè)計(jì)理念即生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)，綜合考慮機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期，為提升生產(chǎn)效率，改善機(jī)械產(chǎn)品的可拆裝性和可回收性等環(huán)境屬性，從而節(jié)約資源，以此為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿(mǎn)足機(jī)械產(chǎn)品使用性能、壽命以及質(zhì)量等的基礎(chǔ)上，最大程度滿(mǎn)足環(huán)境目標(biāo)的設(shè)計(jì)方式。這一設(shè)計(jì)方式主要遵循節(jié)約資源、降低能耗以及可循環(huán)再利用三大原則。將綠色理念貫穿于機(jī)械產(chǎn)品的全壽命周期，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)及使用效率的有效提升有重要作用。綠色理念的重點(diǎn)在于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)施無(wú)廢物、可回收及高效率為中心的設(shè)計(jì)技術(shù)。

2 綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

1、綠色理念在機(jī)械材料上的應(yīng)用

材料選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在綠色理念下，材料的選擇要以綠色環(huán)保類(lèi)材料為首要選擇，即選擇那些能夠在材料收集、產(chǎn)品制造、回收再利用和廢棄物處理各環(huán)節(jié)中與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性更強(qiáng)、對(duì)人體健康更有利的材料，并從各種材料之間的融合性、材料的經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性上，分析材料可能給環(huán)境帶來(lái)的影響。在機(jī)械制造中，包含朋大量汞、鉛等有害物質(zhì)，用這些物質(zhì)設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品，不僅可回收利用概率較低，更會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大危害，因此，要貫徹綠色設(shè)計(jì)，就必須慎重選材。首先要保證選材能夠滿(mǎn)足機(jī)械性能要求，確保材料的使用性能。其次，材料結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)要具備可實(shí)現(xiàn)性，遵循材料加工工藝原則，確保產(chǎn)品能夠成型，保證材料能夠得到充分利用。在設(shè)計(jì)中，盡量減少材料的使用種類(lèi)和數(shù)量，以提高可回收再利用的概率。最后，要確保材料的選擇能夠適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境，材料要具備耐高溫性、抗沖擊性以及耐腐蝕性等。

2、綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

設(shè)計(jì)方案是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)水平的高低與機(jī)械性能高低有著直接的關(guān)系。在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就是要根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的使用要求，分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、運(yùn)作原理、運(yùn)行方式以及能量傳遞等內(nèi)容，通過(guò)精密的計(jì)算設(shè)計(jì)出能夠滿(mǎn)足使用要求的產(chǎn)品。要在機(jī)械設(shè)計(jì)中貫徹綠色理念，就是要在綜合考慮機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量、性能、適用性、經(jīng)濟(jì)性以及開(kāi)發(fā)周期等因素的前提下，充分考慮到機(jī)械產(chǎn)品可能對(duì)資源和環(huán)境產(chǎn)生的影響，以可循環(huán)利用為導(dǎo)向通過(guò)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，最大程度減少機(jī)械產(chǎn)品制造及使用過(guò)程中資源的消耗和對(duì)環(huán)境的危害，遵循綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，力求以無(wú)廢棄物和可回收的技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。其核心理念包含了降低環(huán)境污染、節(jié)約能源消耗、可循環(huán)回收利用機(jī)械產(chǎn)品及其零部件、減少機(jī)械更換。

1）成本分析。綠色設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性及回收和可循環(huán)利用問(wèn)題，因此，在成本計(jì)算上，還要考慮到產(chǎn)品后期的回收、可循環(huán)再利用、污染物及廢物處理和替代等問(wèn)題，成本分析較為精細(xì)。

2）可回收性及可拆裝性設(shè)計(jì)分析。要使機(jī)械產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)回收及再利用，可拆裝性是關(guān)鍵因系。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，就要考慮到產(chǎn)品的可回收性以及拆裝便利性，才能最大程度提高資源的可利用概率，真正實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)。

3）建立數(shù)據(jù)庫(kù)。將制造機(jī)械過(guò)程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)全部備份并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，在設(shè)計(jì)時(shí)，就能夠通過(guò)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)支出以及資源選擇以數(shù)據(jù)形式直觀呈現(xiàn)，更有利于優(yōu)化設(shè)計(jì)，貫徹綠色理念。

3、綠色理念在機(jī)械制造上的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)需要通過(guò)反復(fù)實(shí)踐及檢驗(yàn)以確保滿(mǎn)足預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)，經(jīng)審定后投入制造。制造過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)綠色理念，關(guān)鍵在于減少浪費(fèi)、降低投入成本，在機(jī)械產(chǎn)品全壽命周期中貫徹好綠色理念。但在機(jī)械制造的實(shí)際過(guò)程中，不少生產(chǎn)廠家往往為了外觀等因素而增加一些缺乏使用價(jià)值的點(diǎn)綴設(shè)計(jì)，既增加了成本，又加大了對(duì)環(huán)環(huán)境負(fù)擔(dān)。如為了吸引消費(fèi)者，過(guò)分追求沒(méi)有使用性的包裝，在初期能夠起到一定的作用，但隨著包裝對(duì)于使用性能的掩蓋，機(jī)械產(chǎn)品的使用性能才是其根本，機(jī)械制造重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注提高機(jī)械使用性能，這種資源浪費(fèi)現(xiàn)象已經(jīng)成為最不符合綠色理念的制造手段。此外，機(jī)械制造過(guò)程中，要加大對(duì)綠色制造技術(shù)和工藝的研究和使用，強(qiáng)化機(jī)械制造過(guò)程中的管理工作，規(guī)范制造工藝過(guò)程，保證材料能夠適用于工作環(huán)境以及生產(chǎn)工藝，降低能耗，提升能源和材料利用率。

4、實(shí)現(xiàn)綠色理念的配套措施

首先，需要政府部門(mén)從各方面提高對(duì)綠色機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的支持，以政策和法律法規(guī)的形式保護(hù)綠色技術(shù)，推廣綠色理念。其次，各學(xué)校要加大對(duì)綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)力度，通過(guò)校企合作等形式，使產(chǎn)、學(xué)、研能夠充分銜接，加快技術(shù)開(kāi)發(fā)以及成果轉(zhuǎn)變效率，把新技術(shù)充分地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造的實(shí)際過(guò)程中。企業(yè)要充分認(rèn)識(shí)到綠色理念的重要性，以實(shí)際行動(dòng)支持技術(shù)人員的研發(fā)行為。最后，要加大對(duì)綠色制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用，綠色理念、綠色經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)必須將綠色設(shè)計(jì)和綠色制造技術(shù)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)保障，不斷推廣應(yīng)用綠色制造技術(shù)，最大程度降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的能耗和環(huán)境污染。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的行業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程涉及到各個(gè)環(huán)節(jié)，要貫徹綠色理念，在提高重視度的同時(shí)，加大人才培養(yǎng)和技術(shù)支持是基礎(chǔ)?？萍夹蜕鐣?huì)的到來(lái)，將使人才和技術(shù)成為各行業(yè)的發(fā)展核心。國(guó)家各部門(mén)要大力支持并推廣綠色理念，采取各種措施促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。社會(huì)、企業(yè)要響應(yīng)國(guó)家政策的社會(huì)發(fā)展潮流，通過(guò)共同努力，將綠色理念貫穿到機(jī)械設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程中，節(jié)約資源、降低能耗，提高機(jī)械產(chǎn)品的可循環(huán)再利用，在改善環(huán)境的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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