绿色设计及制造技术在机械产品中的运用

李良校 嵊州市产品质量监督检验所

绿色设计及制造技术在机械产品中的运用

李良校 嵊州市产品质量监督检验所

在社会不断发展的进程中，人们对于生态环境的认识在不断进步，对环保理念也更加重视。对于机械产品，除了要求其具备较好的质量之外，还要求其符合节能环保的要求。为此，许多研究者提出将绿色设计的理念融入进机械产品的生产当中。本文主要研究的就是绿色设计及制造技术在机械产品当中的运用。

绿色设计 制造技术 机械 产品 运用

一、绿色设计的基本内涵

（一）绿色产品的描述与建模

要想实现绿色产品的设计，首先我们要树立正确的绿色设计理念，建立一个由绿色设计思想指导的机械产品评价模型。在绿色理念的指导下，我们追求采用重量轻、体积小、能耗低的设计方案。在当前的研究成果中，已经提出了科学的绿色产品评价指标和评价原则。

（二）绿色设计的材料选择与管理

绿色设计的理念要求设计人员转变传统的设计思路，在选材和生产方面，都要加入绿色环保思想。例如，在选材的过程中，要保障所选择的材料具有基本的适用性能。还要对生态环境有一定的协调性能。绿色设计思想在机械产品中的运用，也在一定程度上促进了材料科学的快速发展。因此，材料科学需要根据实际需求进行绿色材料的研究和生产，尽可能地简化材料结构，生产过程中要追求节能环保。例如，使用能耗较低、污染较小，最好还可以回收再利用的材料。在这种理念的指导下，汽车行业开始研究使用轻型的铝材来建造汽车。可以有效降低车身重量，节约驱动所需的燃油消耗。

对基本生活用品进行分析发现，许多产品外包装中都改用了柳条、麻类等可回收的材料。除了要做好科学的选材之外，还要加强对材料的管理。从基本的生产情况来看，材料管理主要包括两个部分的内容：一方面，在进行管理时，要对含有有害物质的材料以及不含有害物质的材料进行分类管理；另一方面，对一些已经超过使用期限的产品进行分类和成分分析。对于一些可以回收再利用的成分，要充分回收利用。对于不可再用的部分，要采取生态环保的工艺方法进行处理。也就是说，要尽可能将这些产品对环境造成的破坏降到最低。

（三）产品的可拆卸性设计

许多企业在进行生产时，往往会采用较多种类的材料。这些材料的拆卸是十分复杂的，是当前绿色设计研究的重点关注对象。如果机械产品中的许多部分都无法拆卸，那么就无法重复利用可以回收的零部件，从而造成资源的浪费。而且，如果没能好好处理废弃物，还会对生态环境造成严重的影响。由此可见，机械产品的可拆卸性设计在绿色设计当中的重要价值。可拆卸性设计要求我们在进行产品设计之初就将可拆卸性作为产品结构设计的一个重要评价准则。除此之外，便于拆卸的机械产品也有利于后期的产品维护，更加节约资源。要想实现可拆卸性的结构设计，就要从根本上转变传统的联接方式，采用更加细致的、可拆卸的结构联接方式。对实际采用的可拆卸结构设计进行总结，大致可以分为两种类型：一种是基于成熟结构的联接方式，如市场上许多机械产品所采取的螺栓联接、键联接、过盈配合等方式；另一种属于一种基于计算机的目的设计方案，在现代信息技术的指导下，开发了实际所需的评价软件。

二、绿色设计及制造技术在机械产品中的运用

（一）工程机械绿色设计

在进行工程机械产品绿色设计的前期阶段，要充分了解产品生产环境特点，以及资源状况。保障工程机械设备的生产过程既能够达到节能环保的要求，还能够实现资源的循环利用。设计人员不仅要了解机械产品的使用性能、各个零部件的材料构成、外部使用环境等，还要掌握生态环境系统的基本特点。保障在不影响产品生产的条件下，降低对环境的破坏。在机械生产中加入绿色设计的理念，能够从根本上改善我国资源紧缺的情况。工程机械绿色设计的几种主要方式：

1.生命周期设计法。深入分析工程机械产品从设计到生产、产品报废的各个环节，收集各个环节所需要的基本能源总量。充分考虑在生产过程中可能对生态环境造成的威胁。研究出最为合适的机械产品生产方案。

2.并行工程法。这种方式指的是在机械产品生产的过程当中，要从实际统计数据出发，分析产品实际所需的制造成本、功能和用户需求等，最终得出整体的数据。参考数据进行产品生产，既能提升工程产品质量，还能满足更广大用户的需求。

3.模块化设计法。从机械产品的实际功能需求出发，将其生产过程分为不同的生产模块。我们只需要分析每个模块的实际情况，使得每个模块的生产都能够满足低耗能、高环保的要求。最终实现整体的绿色设计。

（二）工程机械的绿色制造

1.节能环保型制造技术。这项技术的运用能够有效降低废弃材料的排放量，提升废弃材料的再利用效率。对无法在回收利用的废弃物进行处理，防止一些对生态环境造成破坏的物质流出。通过建立封闭式加工制造单元结构的方式，有效防止噪音污染，还可以有效控制温度。如果此种方式达不到理想效果，还可以运用抽风或者隔音等手段来进行降噪处理，同时还起到净化空气的作用。

2.资源节约型制造技术。该项技术的主要价值在于降低对于生产资料的浪费，降低材料损耗。要想从根本上降低资源浪费，就要引进更加先进的生产技术、控制生产原材料的选择。先进的技术能够有效提升对生产资源的充分运用。在选择生产材料时，要注重选择无毒、无害、利用率高、可回收利用的材料。

3.可循环利用制造技术。该项技术的使用价值在于能够对产品的各个零部件进行再处理，提升资源的利用，从根本上实现绿色制造理念。

三、结语

绿色设计是当前社会对机械生产提出的新的要求，也是当前许多企业所追求的一种生产模式，它能够有效实现经济效益与生态环境保护的共赢。相关研究者应当加快研究步伐，不断扩充绿色制造理论体系，促进社会的可持续发展。

[1]机械产品绿色设计准则研究[J].张秀芬，高宏伟.机械工业标准化与质量.2014(05).

[2]机电产品绿色设计及其关键技术研究综述[J].宋晓露，包君，刘晓辉.科学之友.2010(04).