綠色理念在機械設計制造中的應用

商飛 楊敬彪

摘要：經濟的騰飛讓機械制造業在我們的日常生活中有了非常廣泛的應用與普及。對于現如今社會的環保主流來說，機械制造業必須要緊跟時代發展潮流，將綠色理念融入到機械設計與制造的過程中。綠色理念的應用要從設計入手，從資源的節約、材料的選擇及循環利用等進行實際應用。本文對機械設計制造中綠色理念的應用進行了探討，僅供參考。

關鍵詞：綠色理念；機械設計；制造

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、綠色制造理念概念

1、節省原材料

在機械制造的過程中首先就需要在使用材料上進行節約，在制造的過程中我們可以采用比較先進的工藝技術來降低在制造過程中的材料浪費，在機械制造設計的過程中我們要采用先進的材料來提高機械設備的使用壽命和年限，這樣從另一個方面也是減少材料的浪費，在制造的過程中采用先進的工藝，提高制造過程中的合格率，從而減少材料的浪費，實現原材料的節約，降低機械制造過程的成本。

2、減低能源消耗

綠色制造就要求我們在進行機械制造過程中減少能源的浪費，能源是不可再生的資源，儲存量有限的資源隨著使用量的增加在逐漸的減少，在我們的日常生活中一時一刻也離不開能源的消耗，為了減少能源的浪費，我們盡量采用新工藝和新技術使用和開發新能源或再生資源，在對機械設備進行設計的過程中要考慮對能源的使用和消耗，爭取使用最少的能源產生最大的價值發揮最大的效率，這樣就能減少對能源的消耗。

3、減少三廢，保護環境

綠色制造的理念還在于減少對環境的污染，減少在使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放，通過技術創新和制造工藝的優化來基于綠色制造理念的機械制造工藝降低各種染料的浪費，提高染料的利用率。在使用過程中可以對有污染的廢棄物進行過濾或循環使用，這樣就能在一定的程度上降低機械在運行過程中產生的廢氣、廢水、廢料的排放，減少對環境的污染，實現綠色生產。

二、綠色制造技術的主要內容

綠色制造理念首先需要在設計上開始，從源頭上就要對整個制造過程貫穿綠色設計理念，使整個過程進行綠色制造，設計過程對整個綠色制造過程都有重要的影響。

傳統的設計和綠色設計有著本質的區別，綠色設計主要以環境和資源作為主要的內容進行考慮和設計，傳統的設計主要是以產品的制造成本和性能為主要目標，因此，在設計的初期就有著一定的理念區別，這就造成在設計的過程中側重點會有所不同。

機械制造綠色理念在滿足產品的使用要求外還要考慮產品的廢舊回收利用情況。這就需要我們在設計階段就要對產品進行綜合的考慮，在設計制造的過程中要滿足綠色制造的要求。在設計制造的過程中還需要滿足部分客戶的特殊性能要求，建立產品的綠色開發平臺，為綠色產品制造創造有力的條件，促進綠色制造的進一步發展。

在機械制造過程中對材料的選擇也十分的關鍵，是綠色制造的主要條件之一，我們要選用能回收或對環境污染比較小的綠色材料，這樣就能減少報廢后對環境造成污染，對資源進行重新利用。這就要求對材料在選用的過程要經過完整的試驗，保證所使用的材料能符合綠色制造理念的要求。

在機械設備制造完成后，不可避免的會進行包裝，一方面便于機械設備的運輸，另一方面是減少機械設備在運輸過程中產生的碰撞和損壞。在對機械設備包裝的過程中盡量使用環保的材料或使用可回收的材料進行包裝，這樣就能減少浪費。在對機械設備進行包裝的過程中，可以根據設備的特性有選擇性的進行包裝，對于不怕磕碰的盡量減少包裝的層數，降低產品的包裝過程的成本，實現優化包裝。因此，綠色設計具有系統性、并行性、集成性、空間性、時間性等特點。

三、綠色理念在機械設計中的具體應用分析

1、綠色設計方案

目前比較常用的綠色理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種，生命周期設計主要是基于環境保護、機械產品的成本需求以及產品性能等方面考慮，包括產品的回收、再利用成本、產品代替以及污染物的處理等問題；可拆卸性設計主要是在保證產品功能不受影響的前提下，進行有規律拆卸，主要針對產品的再利用設計以便產品生產后期的維護；模塊化設計主要是考慮產品的功能以及模塊，通過產品模塊的重新組合從而形成新的系統，既可以實現產品的更新換代，也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全綠色機械設計數據庫，設計人員可將機械設計制造過程中用到的數據以及需要的數據進行系統化儲存，以便日后查詢以及綠色設計的理論基礎。

2、綠色機械設計制造中的材料選擇

材料是綠色設計的主要內容，在機械設計制造過程中應首選環保、健康的制造材料，綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經濟性和安全性，分析材料對環境的影響。傳統的機械制造產品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質構成，產品在使用報廢后，回收利用率低，對環境有極大的損害，為了實現綠色機械制造工藝，應從源頭開始抓起，慎重選擇機械制造材料。機械設計的綠色選材應選擇能夠滿足產品需求的基本性能，保證材料的可用性，選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料，避免選擇有毒材料。其次應加強綠色材料的管理工作，認真審核材料的性能、根據不同的材料進行分類管理并加以標注，在材料投入實際生產后應實現材料的動態管理，及時回收和有效利用設計中產生的副產品以及廢棄物。

3、綠色理念與機械制造中的應用

制造建立在設計之上，綠色機械制造需要能從整體范圍對資源及制造模式考慮。綠色制造最終目標是將產品整個流水線及生命周期內負面影響降到最小，但資源利用率要達到最高。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。

4、配套措施

在進行機械產品的設計時，我們需要秉承綠色理念，同時還要有相應的配套措施進行輔助，比如說一定的政策支持、人才支持、科技支持等。首先，加大對綠色設計人才的培養力度，尤其是加大高職和中職院校學生的培養，讓他們掌握最先進的綠色設計理念；其次，要加強對綠色產品設計的政策支持，政府要制定相應的制度，提倡綠色設計和綠色環保理念，要加強社會和公眾對機械設計的監督；再次，要加強技術創新，優化機械設計的工藝方案，采用先進技術，如虛擬設計技術進行機械設計產品的創新。

四、綠色機械設計實現的基本要求

在機械設計制造中，若想要真正實現綠色理念設計，需要國家政策的支持、產品設計人才以及先進的設計技術，人才是實現綠色設計的核心力量，首先應加強對機械設計人才的培養，重點培養的對象應該是高中職院校中機械設計專業的學生，加強綠色理念設計的概念，讓他們重視綠色設計。其次，國家應制定相關的綠色機械產品支持政策，加強社會以及廣大群眾對機械產品設計的監督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發達國家先進的技術，積極實現產品的創新，盡量優化設計方案。

結束語

綠色理念是21世紀機械制造工藝發展的指導和方向，堅持綠色理念才能夠使我國機械制造工藝發展更加穩定，更加高效，才符合可持續發展觀的要求。而且在機械制造工藝中應用綠色理念還能夠很好地對環境進行保護，使我國的經濟發展環境相互協調，這樣我國的經濟建設才更有意義，才更加能夠為人民生活水平的提高做出貢獻。

參考文獻

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