提高機電企業產品設計水平的對策

張克剛

摘 要：隨著機電產品制造水平的不斷提高，直接關系到園區內經濟發展的總體速度。隨著社會環境的逐漸惡化，人們對生態環境的關注也逐漸增加，因此在機電產品的生產和研發中必須更加重視綠色設計與制造。未來，機電產品的發展將逐步走向全球化，生態化與智能化的發展。

關鍵詞：機電企業;產品綠色設計;對策

前言

我國經濟發展的支柱產業是制造業，在全球經濟一體化的影響下，機電產品在世界各國之間的競爭日益激烈，市場對機電產品的性價比、性能、質量等指標的要求越來越高。因此如果中國企業只簡單的生產和加工機電產品，很難產生競爭力。積極應用綠色設計技術是提高機電產品競爭力的關鍵所在。所以要想我國的機電產品在國際立足、在國內蓬勃發展，認真梳理綠色設計的方法和途徑是非常必要的。

1 機電產品及其特點

機電產品廣義上是機械產品、電子產品、機電一體化產品，以及這些產品的零配件、附件等的統稱。機電產品，它的技術是來自機電一體化技術，這是一門新興的交叉學科。它所涵蓋的主要領域包括：傳統的機械設計、微電子技術、經典控制理論等內容，同時包括了現代信息處理技術、現代設計方法、軟件工程以及自適應控制、人工智能等現代技術。而且隨著科學技術的發展，這些學科之間的相同點會越來越多，它們的界線會越來越模糊。

2 綠色設計技術

綠色設計一般指的是生態設計，在學術定義上指的是整個生命周期之中的生態屬性，其主要指的是可回收利用等一系列的具體指標，在滿足環境目標的同時，也能夠滿足產品應有的設計性能要求，從而讓其達到既定的目標。綠色產品設計在一定程度上決定了綠色產品。生命周期之中出現的損耗，這就是綠色設計有別于傳統設計的最關鍵特征。

2.1 綠色設計屬于并行式閉環設計

綠色產品設計的閉環設計，與傳統設計方式存在極大的差異，閉環設計能夠實現信息的相互交換以及反饋，在一定程度上，能夠將產品設計過程中多次修改的問題改善，同時，綠色產品設計對于產品的回收利用以及報廢拆卸等方面進行了綜合性的設計與考量，這樣就使得從成型概念到最后的生產與回收利用形成了閉環設計。

2.2 綠色設計是為了實現綠色產品的要求

綠色設計有利于環境的保護，能夠維持生態系統的平衡，主要是為了實現綠色產品的具體要求。在整個設計與使用周期之中，首先需要考慮其概念，分析產品與工藝，了解其環境污染等副作用，這樣才可以從根本上消除環境污染帶來的影響。

3 提高機電產品綠色設計水平的核心內容

目前，機電產品已經深入人們生活的各個方面，但是廢舊機電產品所帶來的環境問題就一直困擾著人們。為了讓研究更有針對性，本章節主要是針對材料、拆卸、回收、綠色評價等關鍵性的內容進行了講解。

3.1 材料選擇

材料的選擇是產品設計開發初期需要面對的問題，同時也是產品設計中需要進行的重要決策，其作為最直接的手段，能夠幫助產品實現最小的環境影響。在選擇機電產品綠色材料的時候，需要考慮到：第一，選擇能夠滿足機電產品設計功能要求的材料，也就是剛度、強度、彈性模量等多個方面的物理量都需要符合產品設計的要求，并且還能夠保證產品的使用性能與質量。第二，充分考慮到對環境帶來的影響，盡量選擇容易降解、無毒害，可以再制造重新使用的材料，這樣也可以滿足機電產品的環境屬性要求。

3.2 拆卸性設計

傳統的設計一般只會考慮產品裝配性能的提升，但是卻忽略了拆卸性能如何。正是因為有這一種傳統設計理念的存在，導致很多廢舊的機電產品在進行回收處理的時候，都沒有一個良好的拆卸性結構，這樣就可能無法讓產品內部性能完好的零件進行再一次的回收重用，或者是完全呈現出無法回收的局面，導致資源出現嚴重浪費。所以，在進行機電產品綠色設計的時候，就需要重點的考慮產品的拆卸性能。擁有良好的拆卸性能，才能夠讓機電產品在今后報廢處理的環節能夠將零部件高效的拆卸下來，這樣也方便零部件的回收與重用，同時也可以滿足時間與成本的節約。所以，就目前的可拆卸性設計而言，主要還是集中在拆卸序列的規劃以及構建拆卸模型這兩個方面，但是研究人員對于可拆卸序列的評價不夠重視，對于在今后的研究之中還需要重點的關注對于機電產品的可行拆卸序列的評價。一般來說，拆卸設計應該遵循的原則具體而言如下：第一，拆卸工作量最少。也就是說在確保產品質量的前提條件下，盡可能的減少材料的總類以及零部件的數量，這樣就可以減少拆卸的時間;第二，結構可拆卸。這一原則是的是零部件之間連接應該選擇同一種緊固的類型，盡量選擇簡單的方式來進行連接.第三，容易進行分離，其中主要包含了表面原則、識別原則、模塊化設計原則以及標準件原則;第四，產品結構的可預估性原則。在使用產品的時候，由于各個方面的因素影響，就可能讓產品的原始狀態和最終狀態出現不確定性的變化，這樣就會增加拆卸的難度。避免需要拆卸的零部件受到污染或者是腐蝕的情況。

3.3 回收性設計

回收性設計主要指的是廣義的回收手段和方法。考慮到機電產品應有的廣泛性，所以我國的廢舊機電產品的回收必定會成為具有良好前景的行業。所以，將機電產品回收效率提高，研究回收價值勢在必行。機電產品零部件組成相對復雜，其包含了諸多類型，如容易造成污染，并且不容易降解的材料。廢舊機電 在其報廢之后，還可以高效合理的回收其零部件，這樣才可以滿足資源節約，減少環境污染，同時還能夠增加機電產品全生命周期的經濟效益。

4 機電產品的綠色設計與制造發展趨勢

4.1 全球化

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平日益提升，人們對生態環境的關注度越來越高，環保意識已經深入人心，在經濟全球化背景下，機電產品的綠色設計和制造理念已經被世界各地認同，這也推動了世界機電產品的綠色設計與制造的發展。

4.2 社會化

綠色設計，能夠彰顯綠色環保主題，能夠保護人們生活的生態環境，這正是體現社會化發展趨勢，綠色設計對當今社會發展有著推動作用，但是在實際的生產過程中，一些電子產品的制造仍然面對一些困難，這就需要全社會的一起努力，進而推動綠色設計社會化。

4.3 集成化

目前在工業行業的發展過程中，綠色設計和制造已經成為機電產品發展的趨勢，在當前機電產品設計和制造過程中，綠色制造工藝在材料的整合方面、用戶需求方面，對于綠色制造工藝的整合的集成化是其發展趨勢。

結束語

綜上所述，綠色制造是工業未來發展方向，尤其對機電產品的設計和制造而言，通過綠色設計，能夠體現環保理念，能夠提升企業的經濟效益和社會效益的最大化，保護人們居住環境，提升人們生活質量，綠色設計是響應國家可持續發展戰略的重要方針，同時是制造業發展趨勢。在我囯，尤其是改革開放以來，上述問題日益突出，在粗放型的經濟增長模式下，囯內的能源利用率在全球的范圍內都偏低，但是環境污染卻是相對嚴重的，所以，機電產品制造業的資源能源消耗比重相對較大，同時，也是主要的環境污染來源之一。所以，在進行機電產品設計的時候，基于傳統的設計基礎，還需要對產品的綠色性能加以考慮，能夠實施綠色設計，這樣就能夠有效的緩解機電產品帶來的環境問題。

參考文獻

[1]范平.機電產品的綠色設計與制造及其發展趨勢[J].城市建設理論研究（電子版），2017，19.

[2]陸琦.機電產品的綠色設計與制造及其發展趨勢[J].科技展望，2016，33.

[3]黃淑芳，楊家鵬.機電產品綠色并行設計的研究及應用[J].裝備制造技術，2016，1.