機(jī)械制造中的綠色設(shè)計(jì)理念

黃穎 柴瑞霞

摘 要：在當(dāng)今社會(huì)中，人們對于節(jié)能減排的重視程度不斷加深。在生活中，以環(huán)保為設(shè)計(jì)理念的產(chǎn)品無處不在。隨著機(jī)械制造的高速發(fā)展，綠色設(shè)計(jì)理念越來越符合機(jī)械制造的發(fā)展。為了緊跟時(shí)代潮流，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)該充分發(fā)揮綠色設(shè)計(jì)理念的作用，這樣不僅能夠使減少機(jī)械制造的成本，而且能夠使企業(yè)保持與時(shí)俱進(jìn)的競爭力。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.049

1 機(jī)械制造中綠色理念的特點(diǎn)

首先，綠色設(shè)計(jì)是基于機(jī)械設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，以合理保護(hù)自然資源為目的，以此實(shí)現(xiàn)對資源的循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)理念；其次，綠色設(shè)計(jì)與制造理念中還要求在實(shí)際操作過程中盡量減少廢物的排放量，主要的做法是加強(qiáng)資源的使用以及廢物排放等相關(guān)設(shè)計(jì)，改進(jìn)機(jī)械制造設(shè)備，以此來減少廢物的排放，并減輕垃圾處理的負(fù)擔(dān)；最后，機(jī)械制造的綠色理念中還要最大程度的增加機(jī)械產(chǎn)品的使用周期，降低機(jī)械的更換頻率，提高產(chǎn)品使用質(zhì)量。綠色的機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念，對于現(xiàn)代化的科技發(fā)展要求來說，滿足其節(jié)能減排的理念。

2 機(jī)械制造中綠色理念的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品基本都是從產(chǎn)品的功能等基本屬性進(jìn)行考慮的，以企業(yè)效益為目的，首先進(jìn)行市場分析，然后研發(fā)產(chǎn)品，最后經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，才最終真正的進(jìn)行批量化生產(chǎn)。這樣的制造方法一方面產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品報(bào)廢回收拆卸難度大，另一方面造成了大量的人力、物力能源和資源的浪費(fèi)，甚至?xí)廴经h(huán)境。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械制造理念來說，綠色的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造理念具有很大的優(yōu)勢。 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國對于綠色機(jī)械設(shè)計(jì)的研究逐漸增多，發(fā)展也比較快。綠色機(jī)械設(shè)計(jì)理念是自然環(huán)境設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念相結(jié)合而成的新型、綠色、高效的設(shè)計(jì)理念。其主要目的既要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造中自然資源和機(jī)械設(shè)備的循環(huán)再利用，減少對環(huán)境的影響，又要使機(jī)械的產(chǎn)品可以回收、可拆卸以及能夠重復(fù)利用等。

通過上述傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念與綠色機(jī)械制造理念的對比，人們可以了解到綠色機(jī)械制造理念主要是根據(jù)自然環(huán)境、資源的合理利用以及產(chǎn)品的回收再利用等多個(gè)方面進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。該理念本著以經(jīng)濟(jì)效益最大化為基礎(chǔ)，非常符合當(dāng)下我國社會(huì)發(fā)展的需要。一方面可以最大程度的利用自然資源和能源，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化；另一方面保護(hù)環(huán)境，節(jié)約了資源。如今隨著我國的工業(yè)和制造業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染嚴(yán)重與資源匱乏等問題日益嚴(yán)重。為了解決這些棘手的問題，機(jī)械企業(yè)應(yīng)該將綠色機(jī)械設(shè)計(jì)與制造理念貫徹下去。

3 機(jī)械制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

3.1 綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在機(jī)械制造中，設(shè)計(jì)過程要貫徹綠色設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)良且滿足生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，不僅能夠滿足產(chǎn)品功能要求，而且也能從一定程度降低成本。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對于機(jī)械制造非常關(guān)鍵，首先，在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)過程中，要不斷對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行算法優(yōu)化和性能優(yōu)化處理，在綠色設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出最優(yōu)結(jié)構(gòu)。其次，如果在設(shè)計(jì)過程中能夠?qū)ζ渌O(shè)計(jì)過程中結(jié)余的生產(chǎn)材料進(jìn)行回收再利用，就可以減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料消耗。與此同時(shí)，企業(yè)在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)所需的材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和存檔，進(jìn)行材料結(jié)余面積和厚度等進(jìn)行細(xì)化的記錄，在進(jìn)行其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，通過調(diào)用結(jié)余數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)材料的再利用。

3.2 綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械設(shè)計(jì)選材中的應(yīng)用

材料的結(jié)構(gòu)決定了機(jī)械產(chǎn)品的性能和成本，材料的種類選擇決定了產(chǎn)品生產(chǎn)的可行性。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，不僅要對機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷地優(yōu)化，而且也要在機(jī)械產(chǎn)品的選材環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)的理念，在進(jìn)行選材時(shí)首先要考察材料的環(huán)保性和安全性，其次再進(jìn)行材料性能的層層篩選。如果在選材中不能堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)理念，在機(jī)械制造過程中很容易產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，而且生產(chǎn)過程中的廢氣廢物很難進(jìn)行處理。廢物處理需要消耗很大的工業(yè)成本，一些工廠為了節(jié)約成本，漠視機(jī)械制造中的廢物處理，對環(huán)境造成了難以修復(fù)的破壞。所以，機(jī)械企業(yè)要從選材的源頭進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)禁使用對環(huán)境有害的物質(zhì)，在此基礎(chǔ)上選擇符合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和性能要求的材料。

3.3 綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)床再制造中的應(yīng)用

對于廢舊機(jī)床而言，其機(jī)械零部件的制造成本價(jià)值和鋼鐵材料價(jià)值等附加值相對比較大，具有非常高的回收再利用價(jià)值。相關(guān)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在我國機(jī)床再制造中，廢舊機(jī)床的立柱、床身等鑄件材料的資源循環(huán)利用率超過了85%，污染物排放降低超過了90%，比制造新機(jī)床能夠節(jié)能超過80%的資源，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源和能源的節(jié)約利用，而且還可以在節(jié)材、節(jié)能的基礎(chǔ)上，降低鑄鐵件重新生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染，從而更好的滿足綠色設(shè)計(jì)理念。因此，在機(jī)械制造領(lǐng)域，機(jī)床是一種具備較高再制造價(jià)值的機(jī)電產(chǎn)品，其主要是基于廢舊資源再利用的方式來完成新型機(jī)床再制造，滿足我國低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，對于提升我國技術(shù)水平低、量大面廣的廢舊機(jī)床性能具有重要的意義，而且還可以有效延長他們的服役周期，提高資源的利用效率。

4 總結(jié)

綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造中占有重要的地位。綜上，文章從機(jī)械制造中綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，機(jī)械制造中綠色理念的優(yōu)勢以及機(jī)械制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用進(jìn)行了分析與闡述。如果機(jī)械制造企業(yè)能夠重視綠色設(shè)計(jì)理念，明確機(jī)械制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，不僅能夠加強(qiáng)企業(yè)的綜合實(shí)力，節(jié)約成本，而且也能夠推進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：黃穎（1986-），女，吉林人，碩士研究生，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。