綠色節能理念在機械設計制造中的應用研究

陳曉忠

摘 要 綠色節能理念對機械設計制造的長遠發展具有一定的現實意義。本文首先介紹了當前我國機械設計制造中存在的不足，隨后探討了綠色節能理念在機械設計制造中的應用，希望這些觀點能夠有效促進機械制造業的健康可持續發展。

關鍵詞 綠色節能；機械設計；機械制造

前言

在經濟新常態背景下，綠色環保問題已經成為世界各國廣泛關注和討論的焦點，并列入世界議事日程，大力發展綠色節能環保技術已經成為不可逆轉的趨勢。將綠色節能理念應用到機械設計制造中，能夠有效實現機械產品的可回收、易拆卸，部件或整機可翻新和循環利用，減少環境污染和能源消耗，促進生態效益的提升。

1 當前我國機械設計制造中存在的不足

1.1 綠色機械設計制造體系不完善

我國的綠色機械設計制造技術起步較晚，制造體系不夠成熟，缺失充分的實踐經驗，與世界先進水平仍然具有一定的差距。很多工程技術人員和企業決策者并沒有充分意識到綠色機械設計的必要性和緊迫性，對原材料的選擇、生產廢棄物的排放、油液泄漏等問題缺乏具體而針對性的解決措施，并且在軟硬件的配置問題上仍然處于初級階段，從整體上來說，其綠色機械設計制造缺乏完整、規范的評價體系，有效性和可靠性并不能得到全社會的認可。與此同時，由于綠色機械設計制造的特殊性，相關工作人員在設計機械產品時，往往更加側重于外觀設計和節能系統，忽略了機械產品的經濟適用性，導致其缺乏可操作性和易維修性，使用壽命較短，反而造成了社會資源的浪費[1]。

1.2 綠色機械產品的設計能力較低

綠色節能理念是一種綜合考慮環境影響和資源效益的現代化制造理念，要求機械產品設計人員在保證產品的功能、質量、成本的前提下，最大限度的實現環境污染最小化，生態環境無害化以及能源消耗節約化，以符合環境保護的要求。這種理念的應用，對機械產品的設計人員的專業技術能力和業務能力具有較高的要求，需要掌握信息技術、市場營銷、節能減排等多方面的知識，但與之相對應的是，當前我國普遍的機械產品設計人員，缺乏系統的綠色設計專業知識，也沒有真正熟練掌握節能環保技術的具體操作要領，無法形成完整的設計和制造流程，對綠色機械產品的設計能力有限，難以真正發揮機械產品的綠色效應。

1.3 沒有形成完整的綠色經濟產業鏈

隨著我國的生態文明建設的不斷推進，綠色環保理念越來越深入人心，科研學術領域對綠色節能理念的理論研究已經日趨成熟，但是在實際的具體操作過程中，對于綠色制造技術的應用仍然是我國制造業可持續健康發展的瓶頸，綠色節能機械制造技術的研究和實施需要全社會的共同努力和參與，而目前我國恰恰缺乏相對較為完整的經濟產業鏈，綠色產品制造業、實施綠色制造的軟件產業、廢棄物回收處理裝備制造業、廢棄物回收處理的服務業等產業之間缺乏流暢的銜接，嚴重制約了我國“資源節約型，環境友好型”社會的建設。

2 綠色節能理念在機械設計制造中的應用

2.1 優化綠色節能設計方案

機械設計方案是機械制造的藍圖和基礎，將綠色節能理念融入其中，能夠從源頭上減少機械產品的設計制造成本，避免材料與能源的浪費。首先，相關設計人員要充分重視機械產品的生命周期全過程，立足于“從搖籃到墳墓”的制造方式，在產品設計和制造的全過程中，立體全面的衡量經濟性和環保性，鼓勵高效、清潔制造方法的開發及應用，以提高社會資源的轉換效率，降低生產廢棄物影響，促進材料的有效回收。其次，機械產品的設計人員要在設計方案中集中體現“綠色性”，遵循綠色產品設計指標評價體系，靈活應用BIM、VR、CAE、CAPP等信息技術手段，建立完善的綠色機械設計的數據庫，在綜合比對、分析和處理的基礎上，適當調整機械設計方案，使其不僅能夠降低機械制造對環境的負影響，而且能夠達到保護環境的目的。最后，要落實對資源的合理配置和應用，轉變傳統的粗放式的能源輸入模式，充分考慮產品的回收和再利用，重視機械產品的可拆裝性和可維修性，以降低機械制造的成本，提高資源的利用效率。

2.2 挑選綠色節能環保材料

綠色節能環保材料選擇是一個復雜而綜合的問題，需要予以充分重視和慎重的篩選。首先，機械工程材料的選擇應該滿足機械產品的設計制造提條件，具有一定強度、硬度、剛性、塑性和韌性，并符合高溫性、耐熱性、耐腐蝕性等特征，以確保機械產品的質量和性能，提高其經濟適用性；其次，在機械工程材料的選擇上應遵循可回收、再利用和易分解的原則，減少不可再生資源和短缺資源的使用量，盡量采用各種替代物質和技術，減輕機械對環境的負荷，提高使用效率和再利用效率。再次，在機械工程材料的采購上，相關人員要做好前期的市場調研，在保障環保效益的基礎上，選擇經濟最優的材料，落實材料性能測驗和質量抽檢，避免污染性大、質量不合格的機械工程材料進入廠房，以保障材料供應的穩定性和充分性[2]。最后，在機械過程材料的保管方面，相關工作人員要仔細審核材料的性能和質量，依據其型號、尺寸、品種、用途等特征進行分類標注，并完善溫濕度控制和排風等措施，落實出入庫記錄，及時回收相應的副產品和廢棄物，以提高資源利用效率，節約生產成本。

2.3 完善機械產品綠色制造

在機械產品的過程中，融入“綠色制造”理念，強化新材料、新技術、新工藝以及新設備的應用，能夠有效提高生產質量和效率，使得產品及其制造過程對環境的總體影響和資源消耗減到最小。首先，相關工作人員要優化機械產品的綠色工藝，強化納米技術、干式加工、熱加工工藝模擬、快速原型零件制造技術等先進技術的應用，以確定最佳工藝參數、縮短工序間的等待時間、降低機器設備運轉時噪聲，提高機械的工作效率。其次，要落實對綠色包裝技術的應用，杜絕過度包裝，減少二次污染，降低能源消化和廢棄物排放。最后，相關企業要堅持“環保經濟、節約經濟、綠色經濟”的理念，強化人才隊伍建設，促進綠色節能環保理念的深入人心，建立保障綠色制造的長效機制，以規范機械制造人員的操作行為，減少資源浪費，營造“品牌效應”。

3 結束語

綜上所述，在機械設計制造領域，促進綠色節能理念的深入人心，能夠減少生產過程中廢棄物和有毒氣體的排放，降低機械報廢率，延長使用壽命，保障生產企業的生態效益、社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1] 蒲辰羽.綠色理念在機械設計制造中的應用研究[J].數字通信世界，2018，（01）：164.

[2] 貫懷光.綠色設計理念在機械設計制造中的應用[J].內燃機與配件，2018，（08）：254-255.