淺談綠色理念在機械設計制造中的應用

李寧 陳鵬沖 李朋陽

【摘要】綠色環保節能是當今社會的主題，也是主流思想。然而隨著我國經濟的快速發展以及工業化進程的不斷推進，環境污染問題日益嚴峻。所以為了促使我國工業健康、穩定發展，如何加強工業生產與生態環境之間的和諧已成為社會共同關注的問題。這時就出現了綠色設計理念，一方面，綠色設計理念可以幫助實現提高產品的質量，增強企業競爭力；另一方面還能夠緩解環境污染問題，改善環境質量。因此，綠色設計越來越受到人們的關注。本文就現階段綠色設計理念核心內容進行分析，探討綠色設計理念在機械設計與制造中的買際應用。

【關鍵詞】綠色設計理念；機械設計；機械制造；應用分析

前言

近年來我國工業化進程日益加快，機械設計制造的生產量持續增加，耗費的資源不斷增多，導致污染物派往越來越多，給我國環境帶來嚴重的污染。分析我國經濟的發展現狀以及未來的發展趨勢，"綠色環保"、"節能"是我們必然的選擇，也是實現可持續發展的唯一、有效策略，目前綠色理念已經滲入到各行各業的發展戰略。因此在機械設計制造中注入綠色設計這一全新元素，顯得非常重要，也非常必要。

一、機械設計制造綠色設計理念概述

機械設計是機械制造企業生產中的第一步，機械設計水平同時也對機械總體性能有著直接影響，其主要是結合機械產品的使用要求，對產品的結構、零件材料、零件形狀、零件大小、運作原理、運行方式、能量傳遞等各方面內容進行分析和精密的計算，進而設計出符合使用要求的機械產品。綠色設計理念在機械設計原有基礎上，充分考慮機械產品對能源、自然環境產生的影響，使機械產品在保證穩定性與實用性基礎上，最大限度的降低機械產品對能源的消耗，同時減少機械產品對自然環境產生的污染。主要將產品的設計眼光投放在未來的可持續發展上，將綠色產品設計的要求作為設計約束條件，提倡無廢物、可回收的產品設計技術。在保證產品的質量、功能以及使用壽命等。綠色設計的核心為3R原則--Reduce、Recycle、Reuse，即減少環境污染、減少能源消耗、產品的回收再利用。綠色理念的形成經歷了一個漫長的階段，在人類社會進入工業化階段之初，人們將目光放到了經濟利益的追求上，因而忽略了它。在今后的發展過程中，為了經濟建設得又好又快發展，也為了貫徹落實科學發展觀，綠色設計定會成為指導工業化發展的重要理念。

二、在機械設計制造中推廣綠色設計理念的意義

（1）可以有效提高經濟效益

在不斷的實踐當中我們可以看出，綠色設計理念才是現今社會所真正需要的。人類生活目前面臨著高能耗以及高物耗的問題，并且產生大量的廢棄物，給生態平衡帶來不利影響，也破壞自身生存環境。在設計制造過程中，我們的綠色設計要求就是要保證產品質量的情況下，盡可能地減少和節約資源的浪費，不僅僅是為了目前的發展效益做考慮，而且也要考慮以后的可持續發展，要從長遠利益出發，資源的浪費只會加重以后發展處于供不應求的局面。追求經濟并不是一件壞事，但是不能以這種野蠻的、破壞環境的方式取得。按照綠色設計的理念，既可以減少材料的浪費，還可以提高資源的使用效率，實現經濟效益的最大化，因此，綠色設計理念在這一方面做的就非常環保，它要求節能減排，最大限度提高資源的利用率，實現經濟與環保的雙收益。

（2）符合科學發展觀和可持續發展的要求

綠色設計理念所提出的基本內涵就是在追求經濟效益的基礎上要考慮到環境的保護、資源的節約等問題。隨著社會的發展，人們日益增長的物質需求必將導致工業化建設的迅速發展，隨之而來的便是資源的大量開采利用、環境的污染等問題，那么終有一天我們將面臨一場巨大的自然災難，因此為了避免這一問題，就必須堅持綠色設計的理念，形成一種新的經濟發展模式，既滿足人們的要求又能避免環境的污染，實現科學發展觀的目標。

三、綠色設計理念在機械設計制造中的應用

（1）機械制造中綠色材料的選擇

綠色設計理念要求在機械設計制造的全過程當中都要加以貫徹，因此為了滿足產品整個周期中綠色的設計理念，首先從材料的選擇上就要做好協調工作。為了滿足產品整個周期中綠色的設計理念，首先從材料的選擇上就要做好協調工作。所謂的綠色材料、是指在原材料的采集、產品的制造、再循環利用以及廢物處理等環節中能夠與生態環境相協調，有利于人類的身體健康的材料。材料的選擇是進行綠色設計的第一步，只有好的、合格的材料再配以先進的技術和生產設備，才能制造出高質量、安全可靠的產品，才能在市場競爭中占有一定的分量。在機械產品的整個壽命周期中，材料所發揮的作用非常大，即使在產品不能使用之后，針對其中的一些零部件仍然可以加以拆卸，循環利用，實現真正的綠色選材，健康發展。

（2）綠色理念的機械設計應用

當前情況下，綠色設計的理念有很多設計技術以及方案，不過最為常見的綠色理念設計方案集中表現在以下三個方面，即模塊化設計、可拆卸性設計以及生命周期設計。從機械產品的可拆卸性設計來看，一個完整的機械產品是由多個部分組成的，保障產品的各個零件可以從產品上順利地拆卸下來而不被損壞，可以最大限度地實現材料的回收再利用，防止資源的浪費，此外還可以節省成本，提高經濟效益，因此設計者在進行設計時要充分考慮到這一點。生命周期設計則主要考慮產品成本、性能以及環境等保護等領域，主要包括再利用的成本、產品回收、產品代替以及污染物處理等方面的問題。

同時還需要社會各界加強綠色設計理念應用的支持力度。這是因為要想在機械設計制造的過程當中貫徹應用綠色設計的理念，不僅僅需要方法以及技術，還需要強化對綠色設計應用配套措施的相關支持，改善政策、人才以及科技等環節的輔助。其次是要強化設計理念以及技術環節的創新，不斷優化綠色機械的設計方案，應用現代化科學技術。最后是要強化綠色設計人才培養，改善設計人員素質，確保他們掌握綠色設計的理念，從而為機械設計制造提供人才支撐。

結語

綜上所述，綠色理念是一種符合當前經濟社會發展的重要發展戰略，可以實現機械制造產品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高機械機械產品的經濟價值以及社會價值，推動我國可持續發展觀的實施路徑。我們可以肯定地說，綠色設計的環保理念將會成為機械制造業在以后的制造中占主流的設計思潮。隨著機械設計制造當中綠色理念應用的開展，相關的研究工作也會成為推動綠色理念應用的重要前提，需要引起工作人員的重視。

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作者簡介：李寧：鄭州大學機械工程學院學生

陳鵬沖： 鄭州大學機械工程學院學生

李朋陽：鄭州大學機械工程學院學生