绿色理念在机械设计制造中的应用路径研究

陈子俨

（中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京 102249）

绿色理念是新时代社会体系中遵循的发展理念之一，其是从绿色化、节能化、生态化为切入点，确保行业领域在推进期间经济效益与绿色经济体系之间的协同发展。对于机械设计制造行业来讲，传统机械设计需要人员对整个市场进行调研处理，并结合市场发展规律、技术工艺的更新属性等，制定科学性、可行性的方案，整个过程消耗大量的时间，在一定程度上与绿色理念相背离。

对此，应深度分析机械设计制造行业中的发展属性，从不同层面完成对绿色节能理念的深入渗透及落实，才可从本质方向改变机械设计制造产业耗能污染的问题。文章则是针对绿色理念在机械设计制造中的应用路径进行探讨，仅供参考。

1 绿色理念作用概述

1.1 减少原料消耗

在市场经济体系下，大部分企业的发展目标是以经济利润的产出为基准，通过缩减生产成本，提高产品销售金额等，完成对既有经济利益的追求。但是从现有的外部市场竞争形势来看，一旦产品产生供大于求的现象，则在一定程度上是缩减产品在整个市场中的销售金额，这也使得企业不得不通过成本方面的管控，提高企业经济效益。在企业生产运作过程中，需要引入先进的技术工艺以及设备，对基础原材料进行节省，在保证质量不变的前提下，完成多途径的成本节约，助力企业的可持续性发展。在此期间，绿色设计理念的作用则是在原有材料使用与耗损过程中，尽可能地起到节约使用的效果。此过程中可尽量避免产品生产过程问题，同时也可以保证项目产品研发与生产的效率，提高企业的制造实力。

1.2 降低能耗

原有社会发展体系中，技术和经济等方面存在的滞后性问题，令国际社会各国不得不采取以牺牲自然环境为代价，实现对自身经济体系的稳固处理。伴随着现有技术以及经济体系的不断完善，国际社会也开始逐渐重视生态环境的保护。然而，原有粗犷式开采及利用模式产生的固定理念，并无法在短时间内进行消融，使得自然资源的耗损量在逐渐增加。现阶段，国家针对能源损耗形式制定一系列的政策以及相关补偿机制，从源头方面降低能源损耗。特别是对于机械行业来讲，能源损耗自身及其经济效益的产出价值呈现相互作用效果，要想真正从基础层面提高能源的利用效果，则需保证在既定成本的前提下，结合的绿色设计理念，完成对相关产业环节的优化处理，才可逐步降低能源的消耗。

1.3 保护环境

绿色设计理念是全过程融合到整个社会产业体系中的，其不仅对工业制造业进行支撑，还可以对其他消耗型产业起到调控及约束的效果，降低环境污染程度，并且针对企业在运动过程中可能产生的污染问题进行制约。例如，化工企业生产运作过程中的废水、废气以及废液等问题，需要遵循绿色设计理念，从源头管控各类污染物的排放，逐步提高资源的使用效率，达到人与生态环境的协同发展。

2 绿色理念在机械设计制造中的应用优势

机械设计制造作为我国工业生产中的一项重要环节，通过对整体设计产品的分析与处理，制定相应的制造参数，保证成型产品与前期设计文件相对应。传统的机械设计制造中，需针对外界环境以及产品属性进行综合化分析，考证不同环节应当遵循的参照点，提高零部件加工期间的可靠性。伴随着市场需求以及技术工艺更新的导向，机械设计制造也正逐渐朝着自动化与智能化的方向所发展。绿色理念在机械设计制造中所呈现出的优势，则更多的是切合于国家主流发展理念，将绿色化生态化根植于机械设计制造中，令工业产业的发展从原有粗放型的污染形式逐渐转变为集约型的环保模式。

2.1 助力技术创新

机械设计制造行业在发展过程中不可避免的对周边生态环境产生损害，利用绿色设计理念，可在生产制造期间以自然生态保护为前提，增强各类生产制造环节的生态性。对于工业产业链条来讲，机械设计制造属于领头羊的位置，通过绿色理念的融合，将形成一个崭新的发展标杆，进而带动工业生产行业的发展。在此类良性循环的背景下，可以真正做到绿色生产技术与行业规范化发展之间的自然过渡及融合，加强对各类绿色设计及其驱动技术的升级与转型，为企业创收更多的经济效益。

2.2 促进经济发展

机械设计制造作为以市场经济为驱动的产业化链条，其既可实现科学技术成果转变为经济价值，也可通过联动性发展，带动多个行业领域。在此期间，绿色理念的融合将自身具备的绿色化、环保化特征，运用到整个工业生产体系中，由此而发展为具有绿色属性的工业体系。例如，对生产的回收与再利用，以及材料在使用过程中不会产生高耗能和高污染问题，此类行业的内循环机制，可真正缩减的基础建设成本，同时为企业发展提供全套化服务。

2.3 废弃物循环处理

废料废物是机械设计制造中的一种重要的产物，原有的废料在利用过程中只是单纯进行回收处理，回收过程将消耗大量资源，且传统机械设计制造行业中，对于废物废料的可循环应用属性较低。绿色理念的融合及应用，为企业带来全新式的回用处理模式，既保证生态环境不会受到污染，同时也可对内部废弃料进行循环使用。一般而言，绿色理念支撑下的废弃物循环应用，对于其他产业来讲具有局限性。例如，化工产业中，并不是每一项废弃物可进行回收利用，一些有毒、有害、有腐蚀性的废弃物，应进行专业性的处理。对于机械制造类行业来讲，大多数是属于零部件加工而所产生的废料，废钢与废铁具有可回收属性。在此期间，绿色理念的融合则是为废弃物的回收再利用提供平台，例如，新型循环工业的建设，可对废弃物集中处理，在一定程度上削减基础成本的消耗。

3 绿色理念在机械设计制造中的应用路径

3.1 原材料方面

对于原材料选用来讲，受到机械设备制造工业以及成品应用环境等方面的干预，需在众多原材料中选取合适的种类数量以及属性，有效规避原料缺陷问题，在使用期间可通过自身的可靠性及稳定性，增加整项产品的使用寿命。与此同时，材料必须选取无毒无害的物质，此过程中，绿色理念的融合则是通过对不同材料的分析与确定，最终敲定材料择取方案。

（1）选取材料方案的设计。绿色设计理念下，材料本身应符合绿色环保的指标，且通过材料性能及其环保性属性，完成对材料可行性的确认，如果材料在选取期间仍存在污染性问题，则需选取可代替的材料进行补充。

（2）材料改造方案应当具备科学性。一般来讲，在工作人员设计机械生产方案时，如果整个方案与绿色理念的可行性相悖，则需在现有材料里分析与剔除对环境具有破坏性的一些因素，然后对既定的材料进行改良处理。期间，应再一步对设计更改之后的方案进行可行性调研处理，确保方案在更改过程中不会产生因替代问题造成的材料生产基准不稳定现象。

（3）材料选取与机械设计制造的基准工艺应当具备一致性。通常情况下，机械材料的生产及加工，需对各类资源产生高消耗的特征。比如，高温、高压等工业生产模式，对材料本身提出更为苛刻的加工条件，如果存在制备过程中的问题时，极易引发一系列机械生产事故。对此，在对材料进行选取时，应当确保绿色材料或者是加工材质是符合特殊工业生产诉求的，能够起到稳固稳定的效果。

以汽车零部件生产制造工艺为例，在汽车装备生产期间最常用的为镁合金材料，此类材料是以镁为基础，在其他金属元素的融合下，形成一种高稳定性的合金结构，满足汽车零部件在驱动过程中的吸震需求。在此类材料选取与鉴定过程中，则需要充分考量绿色理念的契合度，并结合不同运行环境完成对基础构建实施的二次确认处理，保证此类材料顺利应用到汽车机械设备的生产与制造过程中。

3.2 产品设计方面

目前，部分机械设计制造企业中，基础设计人员的专业素质以及职业素养等，并无法满足高质量图纸文件的建设需求，在一定程度上影响着企业的发展。例如，企业签订某一类项目时，产品设计与零部件成品之间存在一定差距，且设计人员的自身实力并无法构设更为优质的图纸文件，产生设计方面的误差以及滞后性问题。对于此，企业在发展过程中应综合考量设计人员的职业素养是否能够达到企业高品质发展的最低标准，并通过高效管理，提高设计人员专业水平。绿色理念的融合则是渗透到多个生产环节中，无论是在原材料选用，还是在机械设备应用等方面，均可通过绿色设计及其理念，完成对整个设计体系的管控及资源利用。在材料选取方面，可通过绿色理念进行过滤与替代处理，在设计人员培养过程中，则可通过绿色理念融入到整个设计体系中，打造一种全新型的设计工艺。这样一来，无论是在质量还是在效率上，均与传统机械设计与制造理念存在一定差异，且此类绿色设计工艺可以作为企业未来发展过程中的方向。对此，需要设计人员在进行整体规划时，综合考虑到设备及产品在使用过程中的循环性以及绿色节能性等，防止出现资源过度耗损的问题，保证零部件的报废以及回用可以形成精准对接，提高资源利用的集成性。

3.3 企业方面

对于机械设计制造类的企业来讲，发展过程中更主要的是以经济利润为核心，要想在经济利润与生态环境并行的效果下，提高其产品生产质量，则需综合考量出各类因素所产生的干预问题并进行控制。此过程中绿色理念的融合，可全程渗透到产业生产体系中，例如，对基础从业人员可树立绿色节能化理念，并且了解到绿色生产对于生态稳定以及社会发展所起到的价值，将自身主观意识渗透到各项操作过程中。对于企业发展而言，绿色理念的融入下，可打造绿色生产制造类工艺，不仅可缓解工业生产对环境所产生的污染，还可通过多渠道材料的取代以及循环利用，完成对高质量产品生产。对此，需要企业在后期推进过程中，结合自身运营模式，将绿色理念的融合特性真正根植于各项运作环节中，为企业良性发展奠定坚实基础。

3.4 液压系统设计

液压系统作为机械设计制造中的一种常见生产设备，但是在传统设计制造模式中，液压系统在使用期间将产生严重的泄漏问题，造成对生态环境的污染以及加大了后期运维成本。此类问题的产生是由于设计方面存在缺陷性，例如，设计过程中未综合考虑到液压系统驱动环境所造成的影响因素，或者是在高负荷运作模式下，内部组件的契合性不足产生破坏问题。为从根本解决此类现象，需加强对液压系统的设计与生产方面的分析，此期间，绿色理念的融合与应用，则贯穿于整个设计以及制造系统中，增强液压系统自身的防护能力以及环保效果等，避免在驱动过程中产生因为涉及不合格而引发液压油泄漏的现象。在前期设计过程中，应综合考虑的液压系统内部组件是否达到既定的参数，结合绿色设计工艺对材料进行选取，同时在后期压系统的回收期间，应综合考量到固定使用年份以及不同荷载模式下零部件的生命周期，并进行可回收式的集成处理。此外，在实际管理过程中，应严格符合国家所设定的基准，针对液压系统中的关键组件以及易磨损部件进行分析，防止系统驱动过程中产生高危破损现象。

4 结语

综上所述，绿色理念在机械设计制造行业中的实现，是以绿色化为核心，将其根植于机械设计制造的各个环节，深度分析不同驱动模式下绿色理念的应用效果，形成以点带线、由线及面的应用范畴，为工业市场发展提供引擎点。对此，后期发展中，国家部门应起到牵头作用，下达规范制度，出台补偿法规，助力机械制造企业的转型，真正达到绿色化、节能化的生产体系。