機(jī)械設(shè)計(jì)中綠色技術(shù)運(yùn)用

劉麗萍

煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電系，山東煙臺 265500

1 綠色技術(shù)的概念

綠色技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種新型設(shè)計(jì)方式。在以前傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)中大量產(chǎn)生有害氣體和污染物。而綠色技術(shù)能替換原來的資源與原材料，降低對環(huán)境污染的問題。所以現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的綠色技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)該優(yōu)先考慮。綠色技術(shù)成為機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。綠色技術(shù)具有可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等多種特質(zhì)。綠色技術(shù)從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)用和以后的重復(fù)回收都涉及到了產(chǎn)品的每一個(gè)環(huán)節(jié)。這樣綠色技術(shù)從根本上防止了環(huán)境污染，保證了產(chǎn)品的可持續(xù)利用性，節(jié)約了原材料，這是機(jī)械設(shè)計(jì)中綠色技術(shù)的基本思路。

2 綠色技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的差異

在傳統(tǒng)技術(shù)過程中，生產(chǎn)者只是注重產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命等一些問題。是為了直接滿足消費(fèi)者的需求而生產(chǎn)的，忽視了對環(huán)境產(chǎn)生的破壞問題。傳統(tǒng)技術(shù)下的產(chǎn)品能源浪費(fèi)嚴(yán)重，可回收率十分低。綠色技術(shù)在產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期階段都貫穿著環(huán)保和綠色的設(shè)計(jì)理念。綠色技術(shù)十分注重產(chǎn)品在制造、銷售和產(chǎn)品使用廢棄后，每一個(gè)環(huán)節(jié)對環(huán)境產(chǎn)生的影響。同時(shí)也展現(xiàn)了綠色技術(shù)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益性。綠色技術(shù)有一套系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)程序，其中包括：減少污染排放、環(huán)境污染的鑒定、環(huán)境問題的提出等方案。綠色技術(shù)不同于傳統(tǒng)技術(shù)的生產(chǎn)目標(biāo)，它包含了除傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)目標(biāo)外的防止環(huán)境污染源的產(chǎn)生和優(yōu)良的原材料運(yùn)用管理。這樣就最大限度的減少了廢棄物產(chǎn)生，也同時(shí)增加了零件或者材料在綠色技術(shù)運(yùn)用下的使用周期和可重復(fù)利用性。通常綠色技術(shù)有三個(gè)主要階段：一是全程跟蹤材料流動(dòng)，保證材料的流入和流出之間相互平衡；二是對一切特殊的產(chǎn)品或不同的種類分配環(huán)境費(fèi)用評估其確實(shí)價(jià)值；三是對整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)性的評估和研究，從產(chǎn)品的整體環(huán)境考慮。所以綠色技術(shù)的優(yōu)越性在于要求設(shè)計(jì)者在整個(gè)設(shè)計(jì)思路上要把低消耗、易拆卸和可重復(fù)利用作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3 綠色技術(shù)的分析

3.1 原料選擇與包裝設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，如何選擇合適的材料成為綠色技術(shù)的重要組成部分，而且這也是機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用綠色技術(shù)的一項(xiàng)重要的手段。綠色技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)下選擇原材料的方式有所不同。對選擇材料的程序和步驟也有所改變，不僅要選擇具有良好性能的原材料，在產(chǎn)品制造的過程中。對其包裝設(shè)計(jì)業(yè)、還要盡可能的減少污染排放，提高產(chǎn)品的可回收率。當(dāng)然在包裝設(shè)計(jì)的時(shí)候也要符合可再利用、可自然降解等特點(diǎn)。綠色技術(shù)下的包裝不會(huì)對人體健康產(chǎn)生危害。有利于提高其競爭力。

3.2 產(chǎn)品的可拆卸和可回收性

現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)中，一般只考慮零部件方便裝配性。對產(chǎn)品的可拆卸性考慮較小，當(dāng)代機(jī)械的生產(chǎn)設(shè)計(jì)是把機(jī)械的可拆卸性作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則。這就方便以后當(dāng)產(chǎn)品廢棄后有利于零部件的拆卸，對零部件進(jìn)行可再生重復(fù)利用，起到了非常明顯的環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的作用。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候就要考慮材料的可回收性、處理方式、以及相關(guān)結(jié)構(gòu)工藝性問題。這樣可以獲得優(yōu)良的原材料，更好的發(fā)揮綠色技術(shù)的作用，做到了節(jié)約材料減少環(huán)境污染。

3.3 生產(chǎn)成本的分析

在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)與綠色機(jī)械技術(shù)的成本分析與評估是存在差異的。因?yàn)樵诋a(chǎn)品生產(chǎn)最初的階段，綠色技術(shù)就要考慮到產(chǎn)品的再回收性、產(chǎn)品的可拆卸性和環(huán)境成本等因素。所以綠色技術(shù)在生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮成本。這樣綜合起來才能使機(jī)械產(chǎn)品更加具有競爭力更加趨向綠色化，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益互利互惠的目的。

4 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，傳統(tǒng)產(chǎn)品的生命周期是指產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過程直至廢棄的所有階段，而產(chǎn)品廢棄后的各個(gè)環(huán)節(jié)并沒有被考慮。綠色設(shè)計(jì)技術(shù)下的產(chǎn)品在除整個(gè)生命周期和生產(chǎn)各個(gè)階段外，還包括產(chǎn)品廢棄后的拆卸回收、處置等每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了充分的考慮，起到了節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)的作用。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)從整體上優(yōu)化了產(chǎn)品性能，使組成產(chǎn)品的零部件和材料得到充分有效地利用，減少了對材料資源及能源的需求，減緩了資源消耗，使其合理地、可持續(xù)化的使用。 能從源頭上減少環(huán)境污染，大量降低了污染源的產(chǎn)生，有力的保護(hù)了環(huán)境和資源的可持續(xù)性。保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是綠色技術(shù)設(shè)計(jì)的核心價(jià)值所在。綠色技術(shù)可以減小環(huán)境負(fù)荷，提高產(chǎn)品的競爭力。

5 綠色技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

5.1 干切削和微機(jī)械技術(shù)

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷提升，在越來越的機(jī)械設(shè)計(jì)中把綠色設(shè)計(jì)加入其中。干切削技術(shù)就是在綠色技術(shù)下的一次重要的變革，它改善了現(xiàn)有的濕切削技術(shù)。這也是一種全新的產(chǎn)業(yè)清潔技術(shù)，它在加工過程中不會(huì)使用切削液，這樣就從源頭上杜絕了污染。在整個(gè)制造過程中對環(huán)境保護(hù)有著巨大作用。這種技術(shù)同時(shí)也簡化了相關(guān)機(jī)械裝置，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)制造過程中產(chǎn)生的切屑也干凈清潔方便對其進(jìn)行回收，綠色技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成功運(yùn)用到實(shí)際加工中。以細(xì)微加工的微機(jī)械技術(shù)也屬于綠色技術(shù)，這種技術(shù)主要是在納米尺度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。使得產(chǎn)品具有精密度高、體積重量小和能源資源消耗少等優(yōu)勢。這種技術(shù)可以廣泛運(yùn)用到機(jī)械生產(chǎn)中去，減少了對環(huán)境的污染和提高了產(chǎn)品的競爭力。

5.2 虛擬快速成型設(shè)計(jì)技術(shù)

在如今的機(jī)械設(shè)計(jì)中，可模擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的綠色技術(shù)正在被積極的研究和利用。這種技術(shù)主要是模擬三維圖形生成、利用高分辨率的顯示從達(dá)到生成逼真的三維虛擬環(huán)境。這種技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上不會(huì)消耗資源，不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的實(shí)際產(chǎn)品。這樣同原來的設(shè)計(jì)方式相比，這種技術(shù)更具時(shí)效性和高度集成性，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和開發(fā)速度有十分積極的意義。這些綠色技術(shù)不斷推動(dòng)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并且描繪出了廣闊的發(fā)展前景。

6 綠色技術(shù)的內(nèi)容及其方法

綠色產(chǎn)品技術(shù)主要包括：對材料的選擇和管理、產(chǎn)品具有的可拆卸性設(shè)計(jì)、產(chǎn)品可重復(fù)回收性等。綠色技術(shù)能把原材料中的有害和無害材料分別開，這樣十分有效的延長了產(chǎn)品的使用壽命。還能充分把一些有用部分及時(shí)回收，再進(jìn)行一定的工藝加工。這樣就把環(huán)境的影響程度大大減少。綠色技術(shù)也充分考慮到材料本身的可回收性、重復(fù)利用的價(jià)值、回收處理方法等。綠色設(shè)計(jì)的方法主要有：模塊化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合設(shè)計(jì)、綠色環(huán)保包裝設(shè)計(jì)、循環(huán)利用設(shè)計(jì)等等。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)是指在特定的范圍內(nèi)把不同功能或相同功能的不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行一定基礎(chǔ)的分析。然后規(guī)劃出一系列的功能模塊，同模塊的自主選擇可以構(gòu)成不同的機(jī)械產(chǎn)品。這樣就滿足了不同的消費(fèi)需要，板塊設(shè)計(jì)可以有效解決產(chǎn)品的品種規(guī)格、設(shè)計(jì)周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾。迅速提高產(chǎn)品的更新?lián)Q代的時(shí)間，有力的提升了產(chǎn)品自身的質(zhì)量，方便了產(chǎn)品日后拆卸與回收。綠色設(shè)技術(shù)大大提高了產(chǎn)品的競爭力。循環(huán)設(shè)計(jì)同樣也指可回收設(shè)計(jì)，綠色技術(shù)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期的時(shí)候，就會(huì)充分考慮到產(chǎn)品的零部件可回收性，回收的價(jià)值大小等一系列回收問題。從而以最小的能源消耗和環(huán)境代價(jià)作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路。

7 結(jié)論

在科技日新月異的今天，綠色技術(shù)被廣泛運(yùn)用于工業(yè)設(shè)計(jì)中是不可阻擋的時(shí)代潮流。這是機(jī)械化設(shè)計(jì)的進(jìn)程的必然選擇，也是必經(jīng)之路。綠色技術(shù)的運(yùn)用保障了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，有利于環(huán)境生態(tài)不受破壞和能源浪費(fèi)。也是以后機(jī)械制造企業(yè)的立足資本，運(yùn)用綠色技術(shù)具有極大的現(xiàn)實(shí)意義?？梢蕴岣弋a(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展，但也要掌握正確的綠色技術(shù)理念和方法，遵循一定的規(guī)律才能更好的把綠色技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去，并不斷的去完善、認(rèn)識和理解綠色技術(shù)才能系統(tǒng)化的更好利用它

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