绿色理念在机械设计制造中的应用

商飞 杨敬彪

摘要：经济的腾飞让机械制造业在我们的日常生活中有了非常广泛的应用与普及。对于现如今社会的环保主流来说，机械制造业必须要紧跟时代发展潮流，将绿色理念融入到机械设计与制造的过程中。绿色理念的应用要从设计入手，从资源的节约、材料的选择及循环利用等进行实际应用。本文对机械设计制造中绿色理念的应用进行了探讨，仅供参考。

关键词：绿色理念；机械设计；制造

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、绿色制造理念概念

1、节省原材料

在机械制造的过程中首先就需要在使用材料上进行节约，在制造的过程中我们可以采用比较先进的工艺技术来降低在制造过程中的材料浪费，在机械制造设计的过程中我们要采用先进的材料来提高机械设备的使用寿命和年限，这样从另一个方面也是减少材料的浪费，在制造的过程中采用先进的工艺，提高制造过程中的合格率，从而减少材料的浪费，实现原材料的节约，降低机械制造过程的成本。

2、减低能源消耗

绿色制造就要求我们在进行机械制造过程中减少能源的浪费，能源是不可再生的资源，储存量有限的资源随着使用量的增加在逐渐的减少，在我们的日常生活中一时一刻也离不开能源的消耗，为了减少能源的浪费，我们尽量采用新工艺和新技术使用和开发新能源或再生资源，在对机械设备进行设计的过程中要考虑对能源的使用和消耗，争取使用最少的能源产生最大的价值发挥最大的效率，这样就能减少对能源的消耗。

3、减少三废，保护环境

绿色制造的理念还在于减少对环境的污染，减少在使用过程中废水、废气、废料的排放，通过技术创新和制造工艺的优化来基于绿色制造理念的机械制造工艺降低各种染料的浪费，提高染料的利用率。在使用过程中可以对有污染的废弃物进行过滤或循环使用，这样就能在一定的程度上降低机械在运行过程中产生的废气、废水、废料的排放，减少对环境的污染，实现绿色生产。

二、绿色制造技术的主要内容

绿色制造理念首先需要在设计上开始，从源头上就要对整个制造过程贯穿绿色设计理念，使整个过程进行绿色制造，设计过程对整个绿色制造过程都有重要的影响。

传统的设计和绿色设计有着本质的区别，绿色设计主要以环境和资源作为主要的内容进行考虑和设计，传统的设计主要是以产品的制造成本和性能为主要目标，因此，在设计的初期就有着一定的理念区别，这就造成在设计的过程中侧重点会有所不同。

机械制造绿色理念在满足产品的使用要求外还要考虑产品的废旧回收利用情况。这就需要我们在设计阶段就要对产品进行综合的考虑，在设计制造的过程中要满足绿色制造的要求。在设计制造的过程中还需要满足部分客户的特殊性能要求，建立产品的绿色开发平台，为绿色产品制造创造有力的条件，促进绿色制造的进一步发展。

在机械制造过程中对材料的选择也十分的关键，是绿色制造的主要条件之一，我们要选用能回收或对环境污染比较小的绿色材料，这样就能减少报废后对环境造成污染，对资源进行重新利用。这就要求对材料在选用的过程要经过完整的试验，保证所使用的材料能符合绿色制造理念的要求。

在机械设备制造完成后，不可避免的会进行包装，一方面便于机械设备的运输，另一方面是减少机械设备在运输过程中产生的碰撞和损坏。在对机械设备包装的过程中尽量使用环保的材料或使用可回收的材料进行包装，这样就能减少浪费。在对机械设备进行包装的过程中，可以根据设备的特性有选择性的进行包装，对于不怕磕碰的尽量减少包装的层数，降低产品的包装过程的成本，实现优化包装。因此，绿色设计具有系统性、并行性、集成性、空间性、时间性等特点。

三、绿色理念在机械设计中的具体应用分析

1、绿色设计方案

目前比较常用的绿色理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种，生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑，包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题；可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下，进行有规律拆卸，主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护；模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块，通过产品模块的重新组合从而形成新的系统，既可以实现产品的更新换代，也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全绿色机械设计数据库，设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存，以便日后查询以及绿色设计的理论基础。

2、绿色机械设计制造中的材料选择

材料是绿色设计的主要内容，在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料，综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性，分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成，产品在使用报废后，回收利用率低，对环境有极大的损害，为了实现绿色机械制造工艺，应从源头开始抓起，慎重选择机械制造材料。机械设计的绿色选材应选择能够满足产品需求的基本性能，保证材料的可用性，选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料，避免选择有毒材料。其次应加强绿色材料的管理工作，认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注，在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理，及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。

3、绿色理念与机械制造中的应用

制造建立在设计之上，绿色机械制造需要能从整体范围对资源及制造模式考虑。绿色制造最终目标是将产品整个流水线及生命周期内负面影响降到最小，但资源利用率要达到最高。简单的说，绿色的机械制造就是要保证高质量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各个方面都要达到一定程度的标准。

4、配套措施

在进行机械产品的设计时，我们需要秉承绿色理念，同时还要有相应的配套措施进行辅助，比如说一定的政策支持、人才支持、科技支持等。首先，加大对绿色设计人才的培养力度，尤其是加大高职和中职院校学生的培养，让他们掌握最先进的绿色设计理念；其次，要加强对绿色产品设计的政策支持，政府要制定相应的制度，提倡绿色设计和绿色环保理念，要加强社会和公众对机械设计的监督；再次，要加强技术创新，优化机械设计的工艺方案，采用先进技术，如虚拟设计技术进行机械设计产品的创新。

四、绿色机械设计实现的基本要求

在机械设计制造中，若想要真正实现绿色理念设计，需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术，人才是实现绿色设计的核心力量，首先应加强对机械设计人才的培养，重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生，加强绿色理念设计的概念，让他们重视绿色设计。其次，国家应制定相关的绿色机械产品支持政策，加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术，积极实现产品的创新，尽量优化设计方案。

结束语

绿色理念是21世纪机械制造工艺发展的指导和方向，坚持绿色理念才能够使我国机械制造工艺发展更加稳定，更加高效，才符合可持续发展观的要求。而且在机械制造工艺中应用绿色理念还能够很好地对环境进行保护，使我国的经济发展环境相互协调，这样我国的经济建设才更有意义，才更加能够为人民生活水平的提高做出贡献。

参考文献

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