綠色設(shè)計制造在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用問題

張祖華

[摘 要]目前，研究熱點越來越傾向于綠色設(shè)計制造，盧瑟設(shè)計以及其綠色設(shè)計制造產(chǎn)品風(fēng)靡一時，成為大眾的第一選擇。同時，對于研究者來說，綠色設(shè)計產(chǎn)品也成為當(dāng)前的研究熱點。所謂綠色設(shè)計，是將產(chǎn)品的設(shè)計過程綠色化，設(shè)計出環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品。綠色設(shè)計產(chǎn)品更多地關(guān)注產(chǎn)品的環(huán)境友好，而產(chǎn)品的物理性質(zhì)不是首要考慮的問題，這種設(shè)計區(qū)別于傳統(tǒng)的設(shè)計，成為當(dāng)前流行的一種全新的設(shè)計方法。本文列舉了綠色設(shè)計的具體應(yīng)用方法，為綠色設(shè)計未來的發(fā)展指明方向。

[關(guān)鍵詞]綠色設(shè)計制造;產(chǎn)品設(shè)計;應(yīng)用問題

[中圖分類號]TB472 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

1 前言

目前，人類社會的科學(xué)技術(shù)得到了極大的發(fā)展，但與此同時，也面臨著極其嚴(yán)峻的環(huán)境問題，資源環(huán)境和人口的嚴(yán)重環(huán)境問題影響了人類社會的發(fā)展，由于嚴(yán)重的環(huán)境問題，反過來也制約了經(jīng)濟(jì)以及科技的發(fā)展，因此首先要對綠色設(shè)計進(jìn)行研究，以便于更好地發(fā)展科技和經(jīng)濟(jì)。

2 綠色設(shè)計思考

由于全球環(huán)境污染，人類正在遭受全球變暖，臭氧層破壞，酸雨，空氣污染，水污染和土地荒漠化。此外，人們越來越重視生活質(zhì)量、生活環(huán)境、環(huán)保意識，加上設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了綠色設(shè)計和綠色制造的產(chǎn)生和發(fā)展。綠色相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展至今，綠色設(shè)計以及綠色產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟，并且擁有著龐大的市場。環(huán)保產(chǎn)品如綠色汽車、綠色照相機(jī)、綠色冰箱和綠色包裝已經(jīng)出現(xiàn)。因此，要使產(chǎn)品成為“綠色產(chǎn)品”，我們必須從設(shè)計和制造開始，即綠色設(shè)計和綠色制造。

產(chǎn)品的綠色設(shè)計最核心的問題就是環(huán)境友好型，即其在設(shè)計制造的整個過程中都必須與環(huán)境友好相關(guān)，綠色產(chǎn)品的設(shè)計過程中，首先需要滿足的不是使用需求，而是其是否符合可持續(xù)發(fā)展的需要，只有滿足了綠色設(shè)計，才能再考慮它的使用需求以及其他相關(guān)需求。

綠色設(shè)計是一種開發(fā)設(shè)計方法，集成了面向?qū)ο蠹夹g(shù)、并行工程、生命周期設(shè)計等。它涵蓋了從概念形成到制造，使用甚至處置的產(chǎn)品回收，再循環(huán)，回收和處理的各個階段。涉及產(chǎn)品的整個生命周期的過程。

傳統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)品很少考慮可持續(xù)發(fā)展的需要，因此其壽命結(jié)束后無法處理，會對環(huán)境造成較大的影響。按照傳統(tǒng)設(shè)計制造的產(chǎn)品在使用壽命結(jié)束后成為一堆廢棄垃圾，回收率低。綠色設(shè)計優(yōu)先考慮產(chǎn)品在整個生命周期中的環(huán)境屬性（可移除性、可回收性等）。

2.1 綠色設(shè)計的定義和特征

“綠色設(shè)計”是在整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，包括原料選用，生產(chǎn)制造的過程中均采用環(huán)境友好的材料和生產(chǎn)工藝，可以說綠色的概念貫穿產(chǎn)品的整個生命周期。關(guān)注產(chǎn)品環(huán)境屬性（可移除性、可回收性、可維護(hù)性、可重用性等）作為設(shè)計目標(biāo)。在實現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)的同時，我們必須確保產(chǎn)品的功能、使用壽命和質(zhì)量。

該產(chǎn)品能耗最低，可減少源頭廢物的產(chǎn)生，減少對物質(zhì)資源和能源的需求。因此，綠色設(shè)計是并行閉環(huán)設(shè)計。

2.2 我國發(fā)展綠色設(shè)計的重要意義

2.2.1 綠色設(shè)計是可持續(xù)發(fā)展的要求

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)文化能源等多個領(lǐng)域共同適用的一種重要的戰(zhàn)略思想，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求我們不僅要滿足現(xiàn)在的發(fā)展，還要考慮子孫后代的發(fā)展，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時也要發(fā)展環(huán)境，對于目前生態(tài)環(huán)境脆弱的我國來說，是繼續(xù)實施的一項重要戰(zhàn)略。

綠色設(shè)計是我們選擇實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的正確途徑。萊斯特·布朗在接受“國際先驅(qū)論壇報”采訪時表示，中國必須學(xué)會“跳躍”，不要使用大量的礦物原料來破壞資源和環(huán)境。再轉(zhuǎn)向發(fā)展清潔能源利用的彎路?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的綠色設(shè)計體系應(yīng)承擔(dān)“青蛙飛躍”的任務(wù)。每種類型的“設(shè)計”對應(yīng)于大型工業(yè)，例如制造，加工和銷售，并且從設(shè)計階段采用符合環(huán)保要求的方法。

2.2.2 綠色設(shè)計引領(lǐng)綠色消費的需求

綠色消費的概念是由人類經(jīng)歷人口膨脹、自然資源枯竭、能源危機(jī)和環(huán)境污染等重大事件引起的。經(jīng)過對過往所作所為的深刻思考，才能夠從中吸取教訓(xùn)，并開辟出嶄新的全新道路，這是人類理性和道德的選擇，也是自律的方式之一。根據(jù)調(diào)查，71.3%的中國消費者認(rèn)為，發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)和開發(fā)綠色產(chǎn)品將大大改善中國的環(huán)境。半數(shù)以上的消費和在購物時，比起普通商品會更偏好于綠色產(chǎn)品或者環(huán)境友好的產(chǎn)品，這也說明了綠色產(chǎn)品對消費者有著巨大的吸引力。綠色產(chǎn)品適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要，同時也創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，可以稱的上是一舉兩得，從而呈現(xiàn)出更好的發(fā)展趨勢。

3 綠色設(shè)計制造

在20世紀(jì)80年代，歐洲和美國等國家開始研究綠色設(shè)計和綠色制造。1992年，在聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議上，提出了一項可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，日本和德國等國家提出的清潔制造也與這項研究有關(guān)。

綠色設(shè)計（GD）是從源頭“綠色”產(chǎn)品的最有效方法和手段之一。目前的“綠色產(chǎn)品”比例約為5%至10%。它可以回收利用，易于操作，零件或整個機(jī)器可以翻新或回收。也就是說，綠色設(shè)計將成為未來10年工業(yè)生產(chǎn)行為的標(biāo)準(zhǔn)。

避免污染，降低生產(chǎn)成本的根源在于設(shè)計環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計環(huán)節(jié)就要注重以綠色設(shè)計為準(zhǔn)則。總之，綠色設(shè)計在產(chǎn)品的整個生命周期中優(yōu)先考慮環(huán)境屬性（可移除性、可比性、可維護(hù)性、可重用性等）。作為設(shè)計目標(biāo)，它符合環(huán)境目標(biāo)，并確保產(chǎn)品的基本性能、使用壽命和質(zhì)量。綠色制造本質(zhì)上是現(xiàn)代制造業(yè)人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)。

4 在產(chǎn)品設(shè)計中如何應(yīng)用綠色設(shè)計

4.1 適當(dāng)?shù)牟牧线x擇

產(chǎn)品的材料選擇有許多選擇原則，對顧客來說，偏愛對人體健康的材料，同時又不能成本過高，與此同時，還會出現(xiàn)一些額外需求，如有小孩的偏向使用避免意外傷害的材料。然而，產(chǎn)品的綠色設(shè)計要求設(shè)計師改變傳統(tǒng)的材料選擇方法。使用無毒，無污染，易于回收，可重復(fù)使用或易降解的材料。

4.2 采用面向拆卸的設(shè)計方法

對于某些擁有可以回收材料的物品，可以設(shè)計成便于拆卸，這樣有助于產(chǎn)品的回收利用，面向拆卸的設(shè)計是指在設(shè)計過程中作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的可拆卸性，使得設(shè)計的產(chǎn)品易于拆卸，從而可以容易地分離不同的材料。以利于循環(huán)再用、再生或降解。另外，每個機(jī)構(gòu)盡可能地分解和重建，這也便于維護(hù)，從而使產(chǎn)品的使用壽命最大化。

4.3 采用面向可回收性的設(shè)計方法

回收設(shè)計是指在綠色產(chǎn)品設(shè)計的早期階段回收和再循環(huán)產(chǎn)品的各種材料，回收處理方法，回收成本等的可能性。以及與產(chǎn)品回收相關(guān)的一系列問題。

4.4 采用面向制造和裝配的設(shè)計方法

該產(chǎn)品的制造和組裝設(shè)計使產(chǎn)品更易于制造和組裝，并且在制造和組裝過程中環(huán)保或污染較少。一種需要最少能量和資源的設(shè)計方法。

4.5 采用以產(chǎn)品為導(dǎo)向的生命周期分析方法

產(chǎn)品生命周期分析是指在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時，要考慮產(chǎn)品的整個使用過程，因為消費者使用商品并不只是購買的一瞬間，而是從購買到使用直至破壞的整個生命期間，因此在進(jìn)行綠色設(shè)計時，要考慮整個生命周期的綠色環(huán)保，對環(huán)境友好。使設(shè)計的產(chǎn)品對社會貢獻(xiàn)最大化，最大限度地減少對環(huán)境的污染，不浪費能源或資源。對制造商、用戶成本最少。在設(shè)計階段，就要考慮這些因素并加以分析，做到在設(shè)計階段采用生命周期分析方法。

5 結(jié)語

綠色設(shè)計及制造今后的研究方向有：基于環(huán)境意識的機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計與制造;ECDM的數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng);ECDM產(chǎn)品的評估系統(tǒng);智能決策支持系統(tǒng);理論框架體系的研究。

綠色設(shè)計和制造不僅是21世紀(jì)非常重要的設(shè)計理念，也是必然的發(fā)展趨勢。同時對于經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好來說，綠色設(shè)計又是實現(xiàn)其目標(biāo)的重要組成部分，因此在當(dāng)前的產(chǎn)品設(shè)計中，應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展，積極采用綠色設(shè)計。、

[參考文獻(xiàn)]

[1] 黃旭.綠色理念在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2018（27）.

[2] 郭天一.汽車企業(yè)綠色制造模式及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2014.

[3] 李莎菲，喬路寧.綠色設(shè)計制造在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用問題[J].節(jié)能，2012（05）.

[4] 李先廣.機(jī)床制造業(yè)綠色制造運行模式及其特征主線研究[D].重慶大學(xué)，2012.

[5] 谷振宇.定制型制造企業(yè)綠色制造實施模型及實施方法研究[D].重慶大學(xué)，2010.

[6] 李聰波. 綠色制造運行模式及其實施方法研究[D].重慶大學(xué)，2009.