綠色理念在機械設計制造中的應用探究

賈西貝

摘 要：隨著我國生產制造領域的工業化程度越來越高，在推動經濟發展的同時也帶來了各種各樣的環境污染問題。目前，我國社會對于綠色低碳的發展理念已經形成了共識，國家在戰略層面提出了綠色可持續性發展的要求。在此背景下，所有行業要想獲得更大的發展空間都需要順應這一發展的方向，因此機械設備的設計和制造也必須將綠色理念有機地融入到機械的設計制造中。本文將對在機械的設計和制造中融入并應用綠色理念進行分析和研究。

關鍵詞：綠色理念 機械 設計制造 應用

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（c）-0091-02

1 綠色理念在機械設計制造中應用的重要性

我國的機械制造行業近年來對綠色理念下的機械設計也加大了研究的力度。傳統機械的設計和制造理念中，在產品設計和開發時要首先對市場的需求進行分析，然后設計相應的使用功能等屬性，并反復進行修改，這不僅會延長產品的設計和制造周期，也會造成資源的浪費。而綠色理念在機械設計制造中應用的重要性在于能夠節約原材料的消耗，降低能耗，并減少廢料廢水和廢氣的排放，從而更好地保護生態環境，實現其社會效益和經濟效益。

1.1 環保方面的重要意義

傳統的機械制造會嚴重的影響環境，常見的有空氣和噪音的污染。機械制造過程常伴有高分貝的噪音，會嚴重傷害人們的聽覺；另外在生產制造的過程中還會消耗大量的能源，并排放工業廢氣等，也會影響人們生活的環境。而在機械的設計和制造中融合綠色理念能夠促使在設計中要在考慮產品的性能、質量和成本的同時，還要加大對于減少環境污染和能源消耗的考慮。當每一款機械產品都盡量減少了對環境的污染后，綠色理念與機械的設計制造的全面融合就能夠減少很大程度的環境污染。

1.2 經濟方面的重要作用

綠色理念所強調的是能夠對產品進行回收和循環使用，將這一理念與機械設計和制造相融合后，才選擇材料對產品的生產過程，以及對產品進行回收利用將形成一個循環過程，將會減少原材料的消耗，從而降低產品的成本。因此，綠色理念在機械的設計制造中的應用不僅實現了節能環保的目的，也能夠有效節約生產的成本。

2 綠色理念在機械設計制造中的應用

2.1 綠色的設計方案

機械產品的關鍵是前期設計的方案。綠色設計要在機械產品綠色設計理論的指導下，以先進的設計思想和技術為依托，綜合考慮節約能源和環境保護的要求，從而實現綠色可持續發展的目的。為了實現綠色設計要求，機械設計中應用綠色理念要從下面幾個方面著手。

2.1.1 對機械產品進行成本分析

機械產品需要在制造前期進行科學合理的綠色設計，特別是產品初期階段，必須考慮產品的回收再利用問題。所以，機械產品要在綠色理念的基礎上進行成本分析，綜合考慮產品回收和再利用的成本以及對污染物的處理成本等。

2.1.2 綠色理念的設計方案

綠色理念的設計方案目前主要包括模塊化的設計、生命周期的設計以及可拆卸的設計三種。模塊化的設計需要考慮產品模塊的功能，使產品能夠通過重新組合模塊的方式形成一個新的系統，從而既能夠對零部件進行充分的利用，也能夠使產品實現更新換代。生命周期所涉及的是從環境保護、產品性能以及機械產品在成本上的要求等方面進行綜合考慮，要兼顧處理污染物、產品回收以及再利用的成本等問題。可拆卸的設計就是要產品在保證其功能完好的前提下，能夠進行相應的拆卸，以便于對產品進行后期維護以及考慮產品再利用方面的設計。

2.2 機械的設計和制造中綠色材料的選擇

綠色設計主要的內容之一就是材料的選擇。在機械的設計和制造中要選擇健康環保的材料，并對材料的經濟性、相容性以及安全性進行綜合的考慮，詳細分析材料會對環境造成的影響。機械制造的傳統材料中包括了鉛、汞等有害的化學物質，使產品在報廢后難以節能型回收利用，也會對環境產生較大的危害，因此要科學合理地選擇材料。

2.2.1 材料的選擇

材料要能夠滿足機械產品基本的設計性能的要求；材料結構和形狀要具有可實現性，保證材料具有可用性；還要考慮機械產品的實際工作環境，選擇具有耐高溫、耐腐蝕以及抗沖擊等性能的材料，嚴格控制有毒材料的選擇和使用。

2.2.2 對綠色材料加強管理

要對材料性能進行認真的審核，對不同材料要進行分類的標注和管理。材料進入實際的生產程序后要對材料實施動態管理，對生產中的副產品及廢棄物要及時回收并節能型有效的再利用。

3 綠色機械設計實現的基本要求

在機械的設計和制造中要使綠色理念能夠真正的實現，設計制造出綠色性能優良的機械產品，只有方法和技術是遠遠不夠的，要對綠色設計提供有力的配套措施，其基本前提是需要有產品的設計人才、先進的技術以及國家的支持，而人才是實現綠色理念的核心。

3.1 加強人才的培養

我國傳統的機械產品的設計者缺乏對綠色理念的認識，也缺乏關鍵的綠色制造的技術支持。因此，應對機械設計的人才加強培養，尤其是在高校中機械設計和制造專業中要對學生重點培養，強化綠色理念這一設計概念，促使學生對綠色設計提高重視程度。學校還可以通過校企聯合等方式，提高研發綠色設計技術的能力。另外，對于研究成功要提高其轉變效率，要將其充分地落實到實際的生產中去。機械產品的制造企業也應對技術研發提供足夠的保障，對技術人員給予鼓勵和支持。通過多種方式和渠道，全面加強綠色設計的人才培養，幫助設計人員提高其專業素質，促使設計制造人員能夠更好地掌握綠色設計制造的先進理念，為機械的設計和制造提供人才上的保障。

3.2 國家政策支持

國家要制定并頒布對綠色機械的相關支持政策，通過政策和相關的法規對新技術加強保護，并對綠色技術的研究加大支持的力度。政府部門還要引導社會和群眾提高綠色環保方面的認識，動員社會力量加強對機械設計和制造的監督。

3.3 積極學習并引進先進技術

應積極學習并引進發達國家的先進技術，對綠色設計的理念及技術加強創新，對機械產品的綠色設計的方案不斷加以優化。

4 結語

隨著我國經濟和社會的發展以及科學技術的進步，傳統的手工業基本已被機械制造全面替代，機械制造已經成為國民經濟中重要的組成部分，并推動了生產格局的改變。目前在全球經濟的發展中，高效節能的可持續性發展已經成為主流的發展思想。機械制造作為我國國民經濟發展的支柱產業必須順應時代的發展方向，在機械的設計和制造中積極融入綠色理念。在這個過程中，既要注重資源的節約、材料的合理選擇和循環再利用這些方面實際的應用，還要大力宣傳綠色理念，促使綠色機械能夠在社會的各領域中被廣泛應用，從而提高資源利用率以及回收和循環再利用的最大化，并將對環境的污染盡量降低。綠色理念在機械的設計和制造中的應用是一場技術上的艱難變革，需要我們提高認識，并加大技術創新和研發的力度，才能使綠色理念真正在機械的設計和制造中獲得實際的應用。

參考文獻

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