新时期背景下机械设计与制造中的绿色设计探讨

丁猛

北京住总第一开发建设有限公司 北京 100029

1 绿色机械设计制造概念

绿色设计理念的主要内涵，就是实现对资源的重复利用、减少污染和提升资源的利用效率，因此也可以理解为自然环境设计理念和生态设计理念等。绿色理念在机械设计制造中，能帮助其在机械设计制造过程中加强对制造产品的再回收利用，从而实现资源的重复利用，减少资源的浪费[1]。绿色机械设计理念是在传统设计理念上的创新和完善，因此绿色设计理念在正式进行机械设计制造之前，要先对市场进行分析，然后根据市场需求和产品的具体要求进行产品图纸和方案的构思和设计。绿色设计理念下的设计方案图纸一定要经过严格的审核，这样才能确保其绿色的设计效果，符合可持续发展理念。

2 绿色理念在机械设计制造中的应用分析

2.1 绿色材料选择

在绿色设计时，最为主要的因素是对材料进行选择，只有选择相对环保的材料，这样降低制造阶段引起的污染，所以，无论是出于经济性原则还是安全性原则，都应该选择节能环保的机械绿色材料。在机械制造时，工作人员传统使用的材料中会包含一定量的铅或者汞，这两种材料中都具有对人体有害的物质，不仅影响人们安全，还无法回收利用。基于此，科学选择材料显得尤为重要，首先，材料选择。工作人员要基于设计、制造要求来选择材料，确保其可以满足设计性能相关要求，在选择时，要考虑材料是否具有耐高温或者耐腐蚀性，由于机械制造经常要在高温环境下进行作业，这就需要材料满足耐高温要求，这样才能达到机械制造目的。在考虑完材料基本性能和要求后，要查看材料是否是无毒性的，避免选择有毒材料。其次，强化材料管理。当材料选择结束后，需要由监督人员仔细审核材料，查看材料是否满足绿色要求，这样既可以为生产工序打下基础，确保在生产阶段顺利进行，还能让材料实现再利用。

2.2 绿色设计理念对材料的要求

绿色设计理念对机械设计制造的材料有着严格的要求，其材料不仅要具有无污染性、环保性、相对环境兼容性还要能保证机械产品的性能，还要考虑材料的经济效益。在这其中最重要的就是材料的环保性能，所以在进行材料选择时，不能选择含有铅和汞等这一类的有害化学成分的材料，以此避免在机械设计制造过程中产生对环境的污染[2]。还要考虑材料的回收率保证其能够符合回收标准，以便于机械产品达到使用年限报废以后还能进行材料的回收，把剩余的价值充分利用起来。因机械产品的用途多样化，所以还要根据机械产品的具体用途，选择相适应的材料，比如材料的耐高温和耐腐蚀等。在绿色材料进行选择和管理的过程中，一定要按照严格的规则标准进行，并且还要完善生产后残余材料的处理工作。

2.3 绿色设计方案

对于机械产品而言，设计方案也起到一定作用，如果设计方案缺乏合理性，不仅会使制造阶段受到影响，还会导致资源发生严重浪费。所以，在设计时，要充分应用绿色理念，通过绿色设计理论作为指导，运用先进设计思想进行构思以及设计，达到机械设计绿色目的。具体而言包括以下两个方面：

（1）产品成本分析。在设计之前，应该考虑所设计的产品能否能够回收再利用，如果不能，需要及时转变设计思路，这是因为回收再利用既符合绿色理念，还能使成本得以大大减少，让经济效益得以明显提升。因此，在以绿色理念为前提条件下，思考产品回收所需要的成本，从而达到节约成本这一目的。

（2）设计方案。从目前机械设计情况来看，主要包括三种：其一，模块化设计。该种方案需要设计者对产品模块所具有的功能进行考虑，并对各产品充分掌握，这样当产品进行重新组合时，才能形成新的系统，其不仅可以让零部件得以有效利用，还能使产品及时的更新换代，具有实效性。其二，生命周期。该种方案主要从环境保护因素来考虑，与此同时，也会考虑产品整体性能，兼顾对废弃物处理所需的成本，生命周期包含产品设计的全过程，既要对产品所需时间以及成本进行细致的考虑，还要确定产品性能是否达标，符合规定要求，可谓是一个复杂过程。其三，可拆卸设计。此种方案考虑的是要确保产品功能完好，可以根据设计要求进行拆卸，这样既可以确保产品后期得到维护，还能让产品得以全面再利用。

2.4 配套设施

在机械制造时，必须要有相应的配套设施作为支撑，其一，政府部门应该加强对绿色机械设计整体的扶持力度，颁发相关政策，并对绿色理念大力推广，让更多人具有绿色设计意识，这样才能确保机械设计制造有序进行。其二，应该强化绿色技术方面的开发，并通过校企模式进行合作，由学校培养专业人才到机械企业进行工作，这样既可以让机械制造中使用绿色技术，还能提高制造效率。

3 绿色设计理念的优势

绿色设计理念的优势主要体现在两个方面，一是降低生活中的资源损耗和污染，实现生活的节能环保。现在人们的日常生活对机械产品的使用越来越多，资源的消耗和废弃物的产生也随着变多，高能损耗和大量废弃物的产生，不仅破坏了生态之间的平衡，还造成了环境的污染和破坏。绿色设计理念在机械设计制造中的应用，则能降低机械设计制造过程中的能源损耗和减少对环境的破坏。让人们在享受机械产品所带来的好处时，还能避免对环境的污染，让人们不仅享受了物质文明还享受了生态文明，从而实现绿色生活[3]。因为绿色设计理念优先考虑的原材料对环境具有理想的兼容性，随着现在环保材料的研发成功和普遍利用，更是能帮助绿色设计理念在机械设计制造中更好的应用。二是绿色设计理念符合经济效益、生态效益和社会效益，而且还能将三者和谐统一起来。

4 结语

随着社会的不断进步和发展，机械设计制造行业的规模也越来越大，对机械设计制造的水平要求也越来越高，机械设计制造应用绿色设计理念是社会发展趋势的必然要求。为了提高我国机械设计制造的水平和在国际中的地位，就必须深入研究和分析绿色设计理念在机械设计制造中的应用，解决其中存在的问题，攻克技术上的难关，为我国生态环境的建设贡献出自己的力量。