工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的幾點(diǎn)思考

康俊華　李杰

摘 要：綠色設(shè)計(jì)和綠色制造技術(shù)是近些年來(lái)出現(xiàn)的一種新穎的設(shè)計(jì)和制造理念，符合當(dāng)前我國(guó)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保節(jié)能的發(fā)展要求。在工程機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造中也廣泛應(yīng)用了這種思路，并且取得了良好的效果。本文分析了當(dāng)前工程機(jī)械綠色制造和設(shè)計(jì)理念，希望能促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；綠色工藝；綠色制造

在我國(guó)信息科技發(fā)展的過(guò)程中，工程機(jī)械技術(shù)也有了較大的進(jìn)步和發(fā)展，但是在各項(xiàng)工程創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)，也產(chǎn)生了較多的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，可再生資源和不可再生資源逐漸減少甚至枯竭，生存環(huán)境持續(xù)惡化，這些都影響了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。將綠色設(shè)計(jì)和制造技術(shù)廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造和設(shè)計(jì)中，可以起到保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的目的。

1 我國(guó)工程機(jī)械設(shè)計(jì)和制造現(xiàn)狀分析

作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)具有較快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，并且具有較大的工程機(jī)械銷(xiāo)售額和銷(xiāo)售量，超過(guò)了德國(guó)、日本和美國(guó)。而現(xiàn)在的工程機(jī)械發(fā)展成就并不是短期內(nèi)獲得的，我國(guó)在過(guò)去的時(shí)間里，投入了大量的財(cái)力、人力、物力到重工業(yè)中。除此之外，我國(guó)近些年開(kāi)始逐漸擺脫借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家工程機(jī)械制造技術(shù)的狀態(tài)，開(kāi)始走上了自主創(chuàng)造和研發(fā)的道路，向著真正的世界工程機(jī)械制造大國(guó)發(fā)展。

2 工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)分析

2.1 工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)需要遵循的原則

在設(shè)計(jì)工程機(jī)械時(shí)，需要全面考慮資源、環(huán)境和生產(chǎn)等因素，使用合理、科學(xué)的手段設(shè)計(jì)出可重復(fù)使用、低污染、節(jié)約資源、可回收利用的綠色工程機(jī)械。設(shè)計(jì)人員需要明確當(dāng)前設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備的使用環(huán)境、使用壽命、以及使用功能，同時(shí)還需要考慮到使用環(huán)境、并行工程和相關(guān)技術(shù)因素，最終設(shè)計(jì)出綜合環(huán)境、資源和生產(chǎn)3個(gè)要素的工程機(jī)械設(shè)備。第一，做到節(jié)約資源。通過(guò)綠色設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)出的工程機(jī)械設(shè)備需要符合節(jié)約資源的要求，在確保工程機(jī)械必要性能和功能的前提下，盡可能的消耗較少的資源，進(jìn)而應(yīng)對(duì)當(dāng)前我國(guó)能源緊缺和能源結(jié)構(gòu)失衡的狀況。第二，做到保護(hù)環(huán)境，較少對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)操作這可能產(chǎn)生的安全危害。比如，在設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)程中，可以應(yīng)用環(huán)保防污過(guò)濾技術(shù)，以此來(lái)延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的使用壽命，并且減少污染物的排放，降低對(duì)環(huán)境的污染[1]。

2.2 工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)方法

工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)方法主要分為3種：第一，全壽命周期設(shè)計(jì)法，這種方法指的是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)充分考慮到工程機(jī)械產(chǎn)品從開(kāi)始生產(chǎn)到壽命結(jié)束、進(jìn)行銷(xiāo)毀或者回收利用整個(gè)過(guò)程，進(jìn)而設(shè)計(jì)出融入先進(jìn)節(jié)能環(huán)保理念的工程機(jī)械設(shè)備。第二，并行工程法，利用這種方法的過(guò)程中，需要全面參考工程機(jī)械產(chǎn)品的制造過(guò)程中涉及的用戶(hù)需求、功能、質(zhì)量和成本，并且加強(qiáng)各類(lèi)信息的反饋，以此來(lái)設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越的高效工程機(jī)械產(chǎn)品。第三，模塊設(shè)計(jì)法，利用這種方法時(shí)，需要首先考慮工程機(jī)械的功效，進(jìn)而把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程劃分為獨(dú)立的模塊，在設(shè)計(jì)過(guò)程中僅僅需要考慮單獨(dú)模塊的狀況，并且確保各個(gè)獨(dú)立的模塊設(shè)計(jì)可以達(dá)到環(huán)境友好和節(jié)約資源的要求，符合科學(xué)發(fā)展觀(guān)的理念，從而完成工程機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)[2]。

3 工程機(jī)械的綠色制造分析

3.1 工程機(jī)械綠色制造的注意點(diǎn)

綠色工藝是影響工程機(jī)械綠色制造的首要因素，在生產(chǎn)制造過(guò)程中需要選用綠色環(huán)保、無(wú)害、無(wú)毒的材料進(jìn)行加工。綠色工藝的選用需要符合節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的理念，以此來(lái)指導(dǎo)工程機(jī)械的制造和生產(chǎn)。一方面需要提升生產(chǎn)效率，另一方面需要應(yīng)用對(duì)機(jī)械操作者危害小、環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝，進(jìn)而促進(jìn)集約型生產(chǎn)的發(fā)展。綠色工藝的重點(diǎn)內(nèi)容是優(yōu)化工程機(jī)械生產(chǎn)加工工藝和順序，需要重視起機(jī)械加工工具的使用以及金屬成形需要使用的清潔工藝。在生產(chǎn)加工過(guò)程中需要充分優(yōu)化產(chǎn)品加工制造順序，并且準(zhǔn)確把握加工各個(gè)流程中的人員使用狀況、生產(chǎn)時(shí)間和相關(guān)細(xì)節(jié)，防止對(duì)時(shí)間和人工等重要資源的浪費(fèi)。

3.2 工程機(jī)械設(shè)備綠色制造技術(shù)

第一，可循環(huán)利用設(shè)備制造技術(shù)。這種技術(shù)指的是在工程機(jī)械設(shè)備達(dá)到使用壽命進(jìn)行報(bào)廢處理后，可以對(duì)其進(jìn)行清洗和拆卸，并且使用表面工程等機(jī)械加工技術(shù)來(lái)處理、加工部分零部件，進(jìn)而恢復(fù)零部件的優(yōu)良性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的目的。第二，環(huán)保節(jié)能制造技術(shù)。這種技術(shù)的核心是減少制造過(guò)程中的廢料產(chǎn)生，并且進(jìn)行循環(huán)利用和有序的排放；減少震動(dòng)和噪聲，控制合理溫度，凈化空氣條件；減少有害物質(zhì)、有毒物質(zhì)并且進(jìn)行科學(xué)無(wú)害處理。對(duì)于有害、有毒的廢物，比如廢水和廢氣的產(chǎn)生，需要采取有效的預(yù)防措施，并且在加工處理的最終冷卻環(huán)節(jié)應(yīng)用空氣冷卻、液氮冷卻和水蒸氣冷卻技術(shù)，以此來(lái)避免有害、有毒物質(zhì)的生成。對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程中的噪音，可以應(yīng)用封閉式制造加工結(jié)構(gòu)單元，同時(shí)利用隔音降噪和抽風(fēng)技術(shù)，來(lái)限制噪音的傳播和粉塵的擴(kuò)散。第三，節(jié)約資源制造技術(shù)。這種技術(shù)的重點(diǎn)是盡可能的減少制造過(guò)程中的輔料消耗、原材料消耗以及能源消耗。減少能源的消耗，可以利用現(xiàn)代化的手段和技術(shù)，比如數(shù)控技術(shù)，以此來(lái)提升制造生產(chǎn)過(guò)程中的能源利用效率。減少原材料的消耗，可以使用綠色環(huán)保型、無(wú)害、無(wú)毒原材料，并且應(yīng)用可再生的、可循環(huán)利用的材料，以此來(lái)提升機(jī)械材料的利用率。在生產(chǎn)過(guò)程中還需要加強(qiáng)對(duì)排樣工藝和排料工藝的優(yōu)化，以此來(lái)節(jié)約輔料[3]。

4 結(jié)論

在工程機(jī)械制造過(guò)程中，需要充分考慮環(huán)境保護(hù)因素，在工程機(jī)械的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)以及結(jié)束壽命的處理回收環(huán)節(jié)都符合環(huán)保的相關(guān)要求，從機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生命周期角度來(lái)全面的考慮。通過(guò)最小化對(duì)環(huán)境的影響，來(lái)有效減少能源消耗，協(xié)調(diào)企業(yè)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉翠娟，鐘廈.綠色設(shè)計(jì)理念在工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)中的運(yùn)用[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2014，（1）：52-53.

[2]張紹銅，魯冬林，寧奇雷.工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)評(píng)估[J].建筑機(jī)械化，2014，（2）：74-75.

[3]王玉玲，李劍峰，李方義，等.工程機(jī)械綠色設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究[J].工程機(jī)械，2014，（1）：19-20.

（作者單位：亞泰重工股份有限公司）