機械工程綠色設計研究

趙傳芳

摘要：隨著社會的不斷發展和進步，可持續發展已成為人類文明的共識。傳統工程機械的發展落后于時代觀念的發展，不能適應社會對可持續發展的要求，工程機械的設計和制造技術需要改進。在此背景下，本文對工程機械的綠色設計與制造技術進行了研究。本文首先分析了綠色設計和工程機械制造技術應用的背景和必要性，闡述了綠色設計的分析、綠色材料的理解和綠色技術的理解，并討論了工程機械綠色設計和制造技術的具體應用。對工程機械綠色設計和制造技術具有一定的指導意義。

關鍵詞：機械工程;綠色設計;研究

前言：

隨著我國工業化水平的提高，工程機械制造業的發展受到了推動，但同時也出現了環境污染、生態破壞等問題。因此，工程機械綠色設計與制造技術的研究具有重要意義，它決定了工程機械制造業的可持續發展方向。

一、綠色設計和制造技術分析

隨著社會經濟的快速發展，我國的節能環保意識逐年提高，現代技術的發展帶動了工程機械綠色設計和制造技術的發展。設計的目的是充分考慮設計和制造過程中的節能環保，減少對生態環境的破壞，提高工程機械設計和制造過程中的資本利用率。采用工程機械綠色設計和制造技術，一方面增加企業的經濟收益，另一方面體現節能環保的理念，增加社會效益，有利于企業的可持續發展。作為制造業的重要組成部分，其生產方式的進步對于促進綠色循環經濟的發展、降低能耗、減少“三廢”排放、減少對生態環境的影響具有重要意義。目前工程機械制造過程中仍存在大量的污染和浪費，如用于熱處理和調理的淬火油、用于預涂的酸性洗滌磷化液、油漆中的重金屬和“三苯”含量、電鍍液中含有致癌物質的六價鉻等已成為企業可持續發展的方向，因此大力發展工程機械綠色制造技術，減少加工過程對環境的影響，提高產品的能耗，成為企業發展的必經之路。本文從綠色制造的理念出發，探討了如何通過技術改造、新材料、新設備的引進，在工程機械生產過程中實現綠色制造和清潔生產。

（一）綠色設計的分析

工程機械領域的綠色設計主要是指在工程設計的早期階段考慮工程機械對環境的影響，通過不同的設計手段達到節能環保的目的。在綠色設計過程中，設計者應考慮到產品技術、設計壽命及相關的并行工程，以及設計工程機械對環境的影響，使工程機械能夠循環利用，正常生產。工程機械的綠色設計主要包括生命周期的設計方法、并行工程方法和模塊化設計方法。其主要目的是設計符合科學發展觀的工程機械，減少對環境的負面影響，降低工程機械和設備在整個生命周期的能耗，從根本上減少環境污染和資源浪費。

（二）對環保材料的認識

綠色材料在工程機械制造過程中的應用是實現工程機械綠色設計和制造的必要組成部分。綠色材料的應用要求設計者不僅要考慮產品的性能和使用壽命，還要考慮設備對環境的影響。在選擇綠色材料時，應首先考慮回收利用或可再生材料的可能性，提高工程機械的利用率，降低資源波動費。對于不能用回收或再利用材料制造的設備部件和組件，應選擇低能耗和污染較小的材料，同時盡量減少對人體健康有害的材料。

（三）對綠色工藝的理解

綠色工藝用于機械產品的制造。所謂綠色過程主要是指在產品的制造過程中，不降低產品質量的前提下，考慮到制造過程對環境的負面影響。產品的核心是提高生產效率，減少有害過程，減少產品對用戶的不利影響。工程機械制造過程中的綠色技術主要包括加工工藝的優化設計、刀具使用的優化和清洗技術。首先是機械加工工藝的優化設計。在機械產品的加工中采用綠色技術首先要優化產品的加工順序，將具有相似加工材料和加工設備的零件和部件進行集中加工，以降低不合理的工藝安排造成的資源成本。注意加工過程中各環節生產時間的控制，加強對加工過程各環節的監控。第二，優化工具使用。在綠色制造過程中，選擇的加工工具應符合標準，保證工程機械產品的質量，降低產品質量和不合理加工工具造成的能源浪費等問題的發生概率，提高綠色制造過程中資源的有效利用率。第三，清潔技術的選擇。在工程機械制造過程中，合理選擇清潔技術可以提高產品質量，降低能耗，減少制造過程對環境的負面影響，提高機械設備的生產率和合格率。

二、機械綠色設計與制造技術的具體應用

在工程機械中，充分利用綠色設計和制造技術不僅滿足了當代環保節能發展的要求，而且促進了工程機械工業的可持續發展。在市場經濟條件下，綠色設計和綠色制造是工程機械企業提高市場競爭力的重要手段。

（一）工程機械的綠色設計

在工程機械綠色設計的早期階段，應科學、合理地分析其生產環境和資源，使設計的工程機械和設備既能節能環保，又能重復使用。這要求設計者充分了解機械設備的性能、設備的使用壽命和設備使用的環境。此外，有必要掌握設備設計的相關技術，使工程機械設計的產品能夠在不影響生產的情況下保護生態環境和資源的循環利用。工程機械綠色設計的首要任務是節約資源。在綠色設計的基礎上，設計出一種節能的工程機械產品，在不影響工程機械產品整體性能的前提下，最大限度地減少資源消耗。這樣做可以從根本上改變我國資源緊張的狀況。例如，改變原焊刀的設計，使用夾式非重磨刀，可以節省刀柄材料。在機械設計中，變頻器的使用不僅能改變設備的功率，而且還能減少耗電量，保護環境。在設計過程中，在保護環境的同時，我們應該充分考慮到在機器運行過程中給操作者帶來的損害。工程機械的綠色設計主要有三種方法：第一是生命周期設計方法。生命周期設計方法是分析從設計到工程機械產品的生產和報廢的過程中的每一個環節，獲得生產過程中每一個環節所需的能源總量，充分考慮過程中可能對環境造成的損害，并研究工程機械的適當產品。第二，并行工程法則。所謂“并行工程方法”是指工程機械制造過程中，對產品的制造成本、質量、功能和用戶要求進行統一的分析，最終實現信息的整合，以確保設計的產品不僅能達到標準，而且能滿足用戶的要求。第三，模塊化設計方法，即所謂的“模塊化設計方法”，主要是根據工程機械產品的功能，將工程機械產品分成不同的模塊。在設計過程中，我們只需對各個模塊進行分析，以確保每個模塊都能滿足節能環保的要求，并將綠色設計完美地體現在工程機械產品設計中，實現其可持續發展。

（二）工程機械的綠色制造

目前影響工程機械綠色制造的因素很多，其中綠色技術的選擇最為重要。在工程機械的生產和制造過程中，必須選擇無毒無害的材料和綠色環保材料，選擇綠色環保技術，始終保持生態環境和節約資源為基本出發點，以指導工程機械的生產和制造。這一方面可導致減少有害環境的生產工序和形成密集的生產方法，另一方面可導致提高生產效率和數量。

結語：

綜上所述，工程機械制造業要滿足社會節能環保的要求，就必須利用工程機械的綠色設計和制造技術，優化機械產品的整個生命周期，減少對環境的破壞。同時，應將能耗降至最低，提倡資源回收和再利用，實現工程機械工業的可持續發展，提高企業經濟效益。

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