浅析绿色理念在机械设计制造中的应用

摘 要：近年来我国的机械设计制造领域取得显著进步成就，一方面增加我国收入，另一方面也提高机械设计制造的国际地位。不过随着国民经济的持续发展，人们日益重视居住环境条件。为改善工作生活的环境条件，绿色理念出现并逐渐应用于机械设计制造领域。文章简要介绍绿色理念在机械设计制造中应用的特点与优势，并重点探讨绿色设计理念与材料在机械设计制造当中的应用。

关键词：绿色理念；机械设计制造；应用；绿色材料；绿色设计

前言

近年来我国工业化进程日益加快，机械设计制造的生产量持续增加，耗费的资源不断增多，导致污染物派往越来越多，给我国环境带来严重的污染[1]。机械设计制造作为国民经济的重要支柱，应用绿色理念能够更好的实现机械设计制造的可持续发展，因此绿色设计成为机械设计制造业发展的大势所趋。

1 绿色理念在机械设计制造中的概念

1.1 机械设计中绿色理念的特点

第一，产品设计过程当中融入环保的理念。绿色设计理念出现与发展，部分机械设计制造人员开始将其融入到机械设计过程中，从而更好保护环境并实现机械设计制造行业的持续发展[2]。产品设计环节，设计人员首先需要了解掌握绿色设计理念主要的内容，并根据产品性能不断实现产品的创新，借助于创新提高改善性能，不断提高产品的市场竞争力。设计人员在设计环节需要尽可能选择环境污染比较小的原料。同时设计人员还需要注意产品回收的问题，改善产品回收率，降低带来的环境污染问题[3]。

第二，强调产品生命周期。传统机械设计制造只强调产品功能但是对产品生命周期不够重视，尽管能够最大限度获得当前利益，却忽略长期利益。应用绿色设计理念到机械设计制造当中，能够显著延长产品生命周期，设计制造产品的环节，通过使用环保原料，一方面有利于节约资源，另一方面也有利于降低产品带来的环境污染，能够从根本上转变产品属性，丰富机械产品的功能，显著提高产品的国际市场竞争力[4]。这就要求设计人员树立长远眼光，而不能局限于当前的利益。

1.2 机械设计中绿色理念的优势

第一，使人们的生活更加节能环保。人类生活目前面临着高能耗以及高物耗的问题，并且产生大量的废弃物，给生态平衡带来不利影响，也破坏自身生存环境。而绿色设计理念及其产品，能够确保人们在享受生活的过程当中一方面追求物质文明，另一方面也追求生态文明，实现绿色生活，体现出可持续发展的要求。例如环保型汽车的设计灵感就源于运动员起跑的瞬间，凝结瞬间动态，使设计更具有动感，并且在设计过程当中充分应用绿色环保的设计理念[5]。此外绿色设计的使用材料有着比较理想的环境兼容性，可回收并且可再生，环境污染小同时能耗也比较低。新型的绿色环保材料大量应用，能够显著改善资源利用的效率，有利于实现机械产品设计的节能环保。

第二，推动技术进步与创新。传统上我们评价技术进步与否的一个主要根据就是带来经济效益的多少，对环境效益以及生态效益方面的考虑比较少。绿色设计则要求兼经济效益、社会效益以及生态效益，实现三者之间的统一协调。机械产品绿色设计能将生态环境以及经济社会融合为协调发展的一个有机整体，让环境以及资源既可以满足当前发展的要求，又可以满足长期生存的要求。这就对机械产品设计制造提出更为严格的要求，推动技术创新与进步，满足社会经济的可持续发展要求。

2 绿色理念在机械设计制造中的应用

2.1 绿色理念的机械设计应用

当前情况下，绿色设计的理念有很多设计技术以及方案，不过最为常见的绿色理念设计方案集中表现在以下三个方面，即模块化设计、可拆卸性设计以及生命周期设计。其中可拆卸性设计指的是有规律拆卸，目的主要是产品生产之后的维护和产品再利用，需要保证产品功能的前提下才可以展开。模块化设计指的是重新组合产品模块从而形成新系统，主要考虑设计产品的功能与模块，既能够达到改进零部件回收再利用率的效果，又有利于产品实现更新换代[6]。生命周期设计则主要考虑产品成本、性能以及环境等保护等领域，主要包括再利用的成本、产品回收、产品代替以及污染物处理等方面的问题。通过建立一个完善的绿色机械设计资料库，机械设计人员能将设计制造过程当中的全部数据以及所需的数据加以系统化的存储，便于今后查找同时可以为绿色设计提供理论数据的支持。

同时还需要社会各界加强绿色设计理念应用的支持力度。这是因为要想在机械设计制造的过程当中贯彻应用绿色设计的理念，不仅仅需要方法以及技术，还需要强化对绿色设计应用配套措施的相关支持，改善政策、人才以及科技等环节的辅助。首先政府需要制定有关的政策措施，提高对于绿色机械产品设计支持的力度，改善公民的绿色环保意识，并做好监督检查。其次是要强化设计理念以及技术环节的创新，不断优化绿色机械的设计方案，应用现代化科学技术。最后是要强化绿色设计人才培养，改善设计人员素质，确保他们掌握绿色设计的理念，从而为机械设计制造提供人才支撑。

2.2 绿色设计中的材料应用

绿色设计的一个主要内容就是在机械设计制造过程当中，尽可能选择使用环保健康的制造材料，也就是在材料选择的过程当中，需要充分考虑材料的经济性、安全性以及材料之间的相容性，并且最为重要的是一个因素是要考虑材料应用是否会给环境带来污染。传统机械设计制造的材料主要是应用有害化学物质，例如钳以及汞等，应用这些材料一方面会给环境带来严重污染，另一方面材料回收利用的可能性也比较差，产品报废后缺乏回收利用的价值。所以要想实现绿色机械制造设计的目的，就需要合理科学地选择机械制造使用的材料，从机械制造源头体现出绿色理念的要求。在机械设计制造的过程当中，应用绿色材料需要首先确保产品基本性能方面的需求，保证材料具备实用性，例如耐腐蚀、耐高温以及抗冲击等方面的基本性能，同时要尽可能避免选择使用那些对人类健康有害的原材料。其次是要强化绿色环保材料管理的工作，加强对不同类型材料的分类管理。通过对材料进行动态的管理，认真审核各种材料的性能，特别是在材料进入到实际生产的环节之后。除此之外还需要对生产之后的残余材料以及废弃品及时回收利用并加以处理。

3 结束语

面对环境的日益恶化以及资源紧缺，机械制造设计企业应当认识到传统设计生产技术的弊端，将绿色设计的理念贯彻到机械设计制造的过程当中，一方面提高资源的利用效率，另一方面改进企业产品的质量，实现经济效益以及社会效益的双丰收。随着机械设计制造当中绿色理念应用的开展，相关的研究工作也会成为推动绿色理念应用的重要前提，需要引起工作人员的重视。

参考文献

[1]章志荣，苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软件导刊，2014，56（12）：32-34.

[2]吴红.论机械设计中的绿色思维-绿色设计及其在机械设计中的运用[J].芜湖职业技术学院学报，2013，78（1）：67-68.

[3]肖寿仁，周永胜，胡茶根，等.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术，2014，34（12）：9-10.

[4]黄海龙，曹新闻.浅谈“低碳”时代下机械产品的绿色化[J].装备制造技术，2013，45（5）：32-33.

[5]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯，2014，54（36）：78-80.

[6]钟丹丹，余开朝.机械产品的绿色创新设计[J].机电产品开发与创新.2014，76（6）：24-26.

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