机电产品绿色设计及其关键技术研究综述

宋晓露，包 君，刘晓辉

（1.山东理工大学交通与车辆工程学院，山东 淄博 255049；2.枣庄科技职业学院，山东 滕州 277500；3.山东交通职业学院，山东 潍坊 261206）

1 引言

日益严重的生态环境危机要求世界各国加强环境保护，确保人类的生活质量和经济的可持续发展。目前全球的产业结构调整呈现出新的绿色战略趋势，这就是向资源利用合理化、废弃物生产少量化、对环境无污染、少污染的方向发展。

2 绿色设计的定义

绿色产品是指在其生命周期全过程中（包括原材料制备、设计、制造、包装、运输、使用、回收再用或再生），能经济性地实现节约资源和能源，对生态环境无害或危害极小，并且对劳动者（生产者和使用者）具有良好保护性的产品。绿色设计是一种综合了面向对象技术、寿命周期设计等的一种发展中的设计方法，包含了产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、再用及处理的各个阶段。

3 绿色设计的原则

绿色设计与传统设计相比较，应遵循以下几个原则：

3.1 资源最佳利用原则

资源最佳利用原则包括两个方面的内容。一是在选用资源时，应从可持续发展的观念出发，考虑资源的再生能力和跨时段配置问题，不能因资源的不合理使用而加剧枯竭危机，应尽可能使用可再生资源。二是在设计时应尽可能保证所选用的资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用。

3.2 能量消耗最少原则

能量消耗最少原则包括两个方面的内容。一是在选用能源类型时，应尽可能选用太阳能、风能等清洁型可再生的一次能源；二是从设计上力求产品整个生命周期循环中能源消耗最少。

3.3 “零污染”原则

绿色设计应彻底抛弃传统的“先污染，后处理”的末端治理环境的方式，而要实施“预防为主，治理为辅”的环境保护策略。因此，设计时就必须充分考虑如何消除污染源，从根本上防止污染。

3.4 “零损害”原则

绿色设计应该确保产品在生命周期内对劳动者（生产者和使用者）具有良好的保护功能。

4 绿色设计的关键技术分析

4.1 绿色设计的材料选择

材料选择是绿色设计不可缺少的组成部分，是产品开发过程中的最早最重要的设计决策，同时又是一种重要手段，它可以使产品对环境的影响达到最小。

4.2 产品绿色包装设计

绿色包装设计应符合4R1D的标准，再填充、再利用、循环再造、减少包装浪费、再降解，既在设计上无害于人体健康、废弃物不污染环境，且便于回收再用或再循环产品包装。

4.3 产品的可回收性设计

产品的可回收性设计指在进行产品设计时充分考虑产品的各种材料组分的回收再用的可能性、回收处理方法（再生、降解等）、回收费用等与产品回收有关的一系列问题，从而达到节约材料、减少浪费，并对环境污染为最小的设计方法。

4.4 产品可拆卸性设计

绿色设计要求把可拆卸性作为产品结构设计的一项评价准则，使产品在报废以后其零部件能够高效地不加破坏地拆卸下来，从而有利于零部件的重新利用或进行材料循环再生，达到既节省又保护环境的目的。

5 结束语

绿色机电产品设计作为一种新的设计方法，理论上还不是很成熟，还有很多工作要做。因此，机电产品制造企业无论从自身的发展角度，还是从人类可持续发展战略出发，都应摒弃传统的设计方法，大力加强绿色设计的研究与应用。