綠色理念在機械設計制造中的應用

劉兵

【摘 要】對于綠色的機械制造而言，是在綠色的機械設計的前提下，進行合理的機械加工生產，采用先進的加工技術，并做到資源的利用最大化，回收最大化，循環使用最大化以及污染環境的最小化等綜合指標發展。總而言之，將綠色理念應用到機械設計與制造中，是時代的要求，也是技術的一次革新。

【關鍵詞】機械設計與制造；綠色理念

一、現代機械設計的未來發展與前景分析

第一，性能更加優良。現代的機械產品多要求性能的優良化。因此，在對機械產品設計的過程中，要盡量提高產品設計的性能優良性。其中，優良性能分為可靠性技術設計、動態設計、防腐設計、補償設計以及控制設計技術等。

第二，更適合市場競爭的設計技術。產品的形成最終是要投放市場，在市場要有絕對的競爭力。面對當前的市場經濟體制，要開發新原理以及新技術，給予產品以新技術與新功能。競爭優勢的技術設計包括產品的技術創新、成本的降低、仿真設計與智能設計等等。不斷的創新技術以及競爭需要，讓機械設計更加向市場競爭方向發展。

第三，節能環保的綠色設計理念。對于環境的保護，環保意識在當今社會更加深入人心，因此，對于機械設計而言，也應該以綠色設計為設計理念。對于機械設計的產品要以智能化和綠色化為基礎。不僅如此，還要以資源的利用為前提，即通過先進的機械設計技術實現資源利用的最大化。此外，實現資源的循環利用，則是更加先進的機械設計理念。

二、機械制造的技術分析

1、先進機械制造技術的特點分析

選進的機械制造技術是面臨當代技術發展需要的，因此，先進的機械制造技術更具有當代的特點。

首先，傳統的機械制造技術已經無法滿足現代機械產品的需求。傳統的機械制造技術在不斷更新，設備也在不斷更換。在保存原有技術的基礎上，不斷更新新的技術，并能夠吸取全球最為先進的技術，作為發展的基礎。只有如此，機械制造才能滿足競爭不斷的市場經濟。

其次，工業發展的新要求。工業發展迅速，并且在不斷融入新的技術體系。如化工、計算機等先進的技術都完美的融合到了一起。以提高生產效率為前提，進行機械制造的技術革新。提高生產效率，滿足客戶需要，更大的擴展市場。

最后，系統性的技術綜合。先進的機械制造技術不只是強調制造的本身，同時也擴大了制造的技術范圍。從產品的調研、開發設計以及后續的生產加工等都需要先進的制造技術為依托。

2、我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析

目前，我國的制造業發展迅速，從不同方面分析，機械制造業可以從管理、設計以及制造工業等幾個方面進行分析。

第一，機械制造的管理。計算機管理制度對于機械制造業而言，是一種未來發展的方向。組織體制與生產模式的更新發展，營造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國，這種管理機制還是比較匱乏的，只有很少的機械制造企業進行這樣的管理。因此，我國應該加強機械制造的管理機制。

第二，機械制造的設計。工業發達國家都會采用先進的設計方法，并且不斷更新設計數據。尤其是計算機輔助軟件的應用-CAD技術的應用，讓更多企業開始了無圖紙的機械制造。然而，在我國，則缺乏這種先進的計算機軟件技術，或者是這樣的技術應用并不廣泛。因此，在這一技術層面上，我國需要努力與發展。

第三，機械制造的工藝分析。機械制造以高精度、高精細加工作為其發展的趨勢。最新的技術，如微型加工、納米加工技術、激光加工技術、電磁加工技術等等。這些技術都屬于高端的加工技術，在工業發達的國家，這些技術應用較為廣泛。而在我國，以上技術應用不多，還處于一種未開發、甚至是未普及的狀態。因此，這些高端的技術在我國有待加強。

三、綠色理念在機械設計制造中的應用

1、綠色理念的機械設計應用

機械設計的關鍵在于前期的設計方案，對于綠色的機械設計而言，其主要的內容包括機械產品的設計理論，以先進的技術以及設計理論作為其依托，并適應自然環境，節約資源，實現可持續發展的要求。其主要目的在于從綜合的角度出發，考慮其環境性、實用性以及經濟性等等。為了滿足以上綠色設計的要求，綠色理念的機械設計需要從以下幾個方面進行良好應用。首先、綠色機械產品的成本需求分析。機械產品的制造需要前期進行合理的設計，尤其是在產品的初期，要考慮到其回收以及再利用等方面的問題。因此，綠色理念下的機械產品成本分析要考慮到產品的回收、再利用成本、污染物處理以及代替等。其次、機械產品的再利用以及可拆裝設計分析。綠色理念的機械設計對于機械的可拆裝性有很大程度上的改善。為了節約成本，減少資源浪費。對于機械產品采用可回收性、便于拆裝性的設計理念，充分利用可用資源，并實現綠色的設計理念。最后、建立完善的綠色機械設計的數據庫。數據庫是一種能夠充分掌控設計數據的一種方式。在數據庫中，設計人員可以將機械制造過程中所需要的所有相關數據都備份下來。設計的數據進行系統化的存儲與分析，就能夠將機械設計中的相關開支以及資源的選用等進行數據化的呈現，以此作為綠色設計的理論基礎。

2、綠色設計中材料的選擇應用

分析選材在機械設計中占據非常重要的地位，對于材料的選擇，首先是要確保其環保與健康。傳統的選材方式過度的在乎產品的工藝性能以及環境屬性，而忽略了其安全性。機械的設計與制造過程中，總會出現一些含有特殊化學物質的材料，如鉛、汞等這些有害物質。這些物質的選用必然會對未來造成一定的環境問題。如果后期處理不當，對于環境的傷害還是非常大的。因此，對于材料的選擇要非常慎重。這也是綠色機械設計理念中的最為重要的一個環節。此外，對于機械設計的綠色選材要保證以下三項基本要求：（1）材料的選擇首先要滿足機械的基本設計性能要求，這是對于材料的最基本的要求。（2）材料的結構以及形狀要有相應的可實現性，即要求產品成型后要能夠與相關工藝有所聯系，確保材料的可用性。（3）根據機械產品工作環境的需求，選擇的材料一定要具有最基本的高溫性能、耐腐蝕性能、抗沖擊性能等。

3、綠色理念與機械制造中的應用

分析機械制造是建立在機械設計的基礎之上的，對于綠色的機械制造而言，就是要能夠從整體范圍對資源以及制造模式進行考慮。綠色制造的最終目標是要將產品的整個流水線以及其生命周期內產生的負面影響最小，但是資源的利用率要達到最高。簡單的說，綠色的機械制造就是要保證高質量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各個方面都要達到一定程度的標準。

四、總結

當今世界的主流就是節能環保，對于應用如此廣泛的機械制造業而言，必然要緊跟時代發展的潮流，將綠色理念融入到機械設計與制造的過程中。從上文的分析中，可以得知，綠色理念的應用要從設計入手，從資源的節約、材料的選擇以及循環利用等幾個方面進行實際應用。

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