淺析綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用

王曉亮 劉繼明

【摘 ?要】綠色理念應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期發(fā)展下去 的目標(biāo)，而且要想完全徹底的改變傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)思想觀念，就一定 要大大的鼓勵(lì)綠色理念的滲透，滲透到機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括可 拆卸設(shè)計(jì)，綠色材料的研發(fā)等，都要始終以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境為主 要目標(biāo)，只有每位設(shè)計(jì)人員樹(shù)立綠色理念，把保護(hù)環(huán)境作為自己的一 項(xiàng)必不可少的責(zé)任，并且勇敢的承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，才能真正的實(shí)現(xiàn)了綠 色可持續(xù)發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)和自然環(huán)境之間的關(guān)系也就會(huì)變得更加和諧，更加美好。本文就針對(duì)綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的滲 透進(jìn)行了較為全面的分析，從而能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)單位提供一定的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】綠色理念;機(jī)械設(shè)計(jì);制造;滲透分析

1 綠色理念機(jī)械設(shè)計(jì)綜述

可持續(xù)發(fā)展指的是一方面可以滿足當(dāng)代人的發(fā)展需求，而另外一 方面又不至于損害后代人的需求能力。換言之，即是指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展有三個(gè)方面的概念內(nèi)容，一是平 均分配內(nèi)容，本代人公平分配與公平發(fā)展權(quán);代際間的資源平均占有 權(quán);國(guó)家間的資源平均分配。目前存在的現(xiàn)實(shí)是，占全球額人口25% 的國(guó)家消耗量了全球80%以上的資源。二是技術(shù)發(fā)展內(nèi)容，其核心價(jià) 值所體現(xiàn)出來(lái)的就是社會(huì)的發(fā)展以及人類(lèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，都不能逾越環(huán) 境和資源的承載極限。三是共同發(fā)展內(nèi)容，因?yàn)槟壳翱沙掷m(xù)發(fā)展這個(gè) 關(guān)鍵性問(wèn)題已經(jīng)是屬于一個(gè)全球性的發(fā)展目標(biāo)了，所以也就應(yīng)該要充 分的體現(xiàn)出來(lái)某些共同性原則以及持續(xù)性原則的。但是如果換個(gè)角度 來(lái)看的話，從持續(xù)性發(fā)展的角度來(lái)看，綠色理念機(jī)械設(shè)計(jì)在很大程度 上就可以真正有效的解決好持續(xù)性和公平性的問(wèn)題。實(shí)際上在對(duì)機(jī)械 進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中就可以盡可能的設(shè)計(jì)出來(lái)對(duì)環(huán)境危害較少的方案，而且也能夠做到盡可能的簡(jiǎn)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而也就可以較為合理的 使用某些材料，這樣就可以多回收一部分材料再利用。所以在機(jī)械設(shè) 計(jì)中樹(shù)立綠色理念就會(huì)進(jìn)一步的減少能源的消耗。

2 綠色理念對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)影響

2.1 關(guān)于材料設(shè)計(jì)

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)，包括設(shè) 計(jì)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、利用環(huán)節(jié)以及廢棄環(huán)節(jié)等，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要把 材料影響環(huán)境的內(nèi)容看成是控制目標(biāo)，這樣就能夠進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)了材 料控制和實(shí)際功能的實(shí)現(xiàn)都可以保持同步進(jìn)行有效的管理，最終也就 可以最低限度的降低了材料對(duì)環(huán)境的影響程度。首先，在產(chǎn)品的計(jì)劃 時(shí)期，對(duì)產(chǎn)品的可行性方面進(jìn)行研究的過(guò)程中就可以從經(jīng)濟(jì)性的角度 或者技術(shù)性角度、環(huán)境性角度來(lái)深入全面的研究，選擇那些具有環(huán)保 性質(zhì)的材料。而在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的階段，對(duì)于每一種所要使用到的材料 都應(yīng)該要事先對(duì)它們的功能以及經(jīng)濟(jì)方面做出相應(yīng)的分析研究，要盡 可能的使得每一種材料都能夠方便后來(lái)的回收拆卸等，而關(guān)于拆卸性 能也應(yīng)該要事先建立一個(gè)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就可以保證有一定的 理論依據(jù)。其次就是要進(jìn)一步的研究一些新型的綠色材料，當(dāng)然新研 究的綠色材料就應(yīng)該要基于一定的功能前提條件下進(jìn)行的，這樣所研 究出來(lái)的新型環(huán)境兼容綠色材料就被稱(chēng)作是生態(tài)材料，這種綠色材料 不僅可以應(yīng)用的較為廣泛，而且具有非常廣闊的發(fā)展空間，比如英國(guó) 的ICI化學(xué)公司利用某種形式的微生物把丙酸和葡萄糖發(fā)酵為聚型聚 酯，這些綠色材料都已經(jīng)逐漸的開(kāi)始在國(guó)內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用。

2.2 關(guān)于環(huán)境設(shè)計(jì)

任何設(shè)計(jì)都應(yīng)該要把對(duì)環(huán)境是否產(chǎn)生某種程度危害放到第一位 的，這樣也就可以從根本上來(lái)避免環(huán)境污染的問(wèn)題，而且也會(huì)在很大程度上節(jié)約了一定的能源。因此，基于這樣的綠色理念下，在對(duì)機(jī)械 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該要對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可維護(hù)、可再利用方面做出 全面深入的考慮。通常情況下，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的學(xué)科 還是非常多的，所以要考慮到各個(gè)方面的環(huán)境問(wèn)題，而具體的主要包 括在以下幾個(gè)方面，首先是在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的建模階段，構(gòu)建設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 方法指標(biāo)體系;其次就是在每個(gè)可以拆卸部分的設(shè)計(jì);接著就是在量 化某些環(huán)境影響指標(biāo);最后就是對(duì)綠色理念下的機(jī)械產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)方 法理論進(jìn)行系統(tǒng)性的研究。實(shí)際上，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中始終保持綠 色設(shè)計(jì)理念不僅僅是要考慮到材料的環(huán)保問(wèn)題，而且也要進(jìn)一步的加 大對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)，加入更多的人性化元素在里面才會(huì)不斷的讓機(jī) 械設(shè)計(jì)持續(xù)不斷的發(fā)展下去。

2.3 拆卸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

由于每種機(jī)械產(chǎn)品基本上都是要使用到各種各樣的材料，因此對(duì) 于目前的綠色設(shè)計(jì)來(lái)看拆除回收就變成了一個(gè)引起關(guān)注的熱點(diǎn)。因?yàn)?在實(shí)際拆卸的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)很多可以被重新利用的組件材料產(chǎn)生 了極大的浪費(fèi)，進(jìn)而也就在很大程度上帶來(lái)了很多給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危 害的垃圾，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)方面展開(kāi)良性的設(shè)計(jì)，就成為了一項(xiàng)非常 重要的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，就一定要在早 期階段對(duì)產(chǎn)品做出可拆卸的設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，這種可拆卸的設(shè)計(jì)一定要 是方便維修和拆卸的，進(jìn)而可以更好的實(shí)現(xiàn)材料的回收利用，不僅極 大地節(jié)約了資源，而且也能夠極大的保護(hù)了環(huán)境，減少了機(jī)械設(shè)計(jì)所 帶來(lái)的環(huán)境污染，所以從這個(gè)角度來(lái)看，綠色理念的機(jī)械設(shè)計(jì)改變了 傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，可拆卸設(shè)計(jì)包括耦合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和 基于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方法發(fā)展拆裝系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.4機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品制造的重中之重，其不僅要適應(yīng)人們審美觀念的 變化，同時(shí)要符合機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，還要遵循環(huán)保節(jié)能，設(shè)計(jì)出 對(duì)環(huán)境污染，能夠有效回收的機(jī)械產(chǎn)品。因此，綠色理念的應(yīng)用能夠很好的適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的要求，設(shè)計(jì)出可拆卸、組裝且回收 利用的相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品。同時(shí)，在可拆卸的過(guò)程中要保證各個(gè)組件部分 能夠再次合理安裝，合理利用資源，節(jié)約資源。

例如，齒輪加工機(jī)床綠色設(shè)計(jì)。結(jié)合綠色設(shè)計(jì)理念，應(yīng)在實(shí)際加 工改進(jìn)中應(yīng)用以下措施：干式切削技術(shù)、少無(wú)切削加工技術(shù)采用齒輪 冷軋機(jī)，直接對(duì)齒輪進(jìn)行輪壓作業(yè)，此技術(shù)雖然是綠色設(shè)計(jì)技術(shù)之一，但也要克服噪音大等弱勢(shì)。再比如采用模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)及制造，采用 再制造技術(shù)等。

其次，應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品進(jìn)行組合式安裝，構(gòu)建新 的機(jī)械模塊系統(tǒng)，為更好的促進(jìn)和提升產(chǎn)品升級(jí)提供設(shè)計(jì)支撐。此外，還應(yīng)建立綠色機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料庫(kù)，對(duì)于建模過(guò)程、模具生產(chǎn)過(guò)程等 用到的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存?zhèn)浞荩瑸槿蘸蟮膭?chuàng)新研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐，同 時(shí)能夠方便日后使用數(shù)據(jù)。

2.5機(jī)械產(chǎn)品綠色制造

機(jī)械產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)中，需要不斷的進(jìn)行設(shè)計(jì)論證、反復(fù)實(shí)踐，再投入到相對(duì)應(yīng)的制造環(huán)節(jié)中，在制造的過(guò)程中應(yīng)融入綠色理念，以 獨(dú)特的制造環(huán)節(jié)，結(jié)合設(shè)計(jì)創(chuàng)新性，實(shí)現(xiàn)高效率、高品質(zhì)的生產(chǎn)及制造，不斷吸引消費(fèi)者。例如機(jī)械產(chǎn)品的外觀包裝，在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造的過(guò) 程中，可充分的利用綠色理念的優(yōu)勢(shì)，有效減少外界環(huán)境因素的影響。在機(jī)械產(chǎn)品制造的過(guò)程中，會(huì)大量應(yīng)用金屬原材料，難免會(huì)對(duì)環(huán)境造 成污染，利用綠色理念，應(yīng)從材料供應(yīng)的源頭做起，控制金屬材料污 染源的蔓延。其次，應(yīng)加大綠色制造技術(shù)的應(yīng)用范圍，應(yīng)以減少制造 能耗為依據(jù)，大力研發(fā)和創(chuàng)新綠色技術(shù)，切實(shí)保障機(jī)械產(chǎn)品綠色制造 的實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近些年來(lái)，由于我國(guó)的環(huán)境污染較為嚴(yán)重，給人類(lèi)帶來(lái)了嚴(yán)重的危害，尤其是霧霾天氣，讓人們逐漸的意識(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要性，目前整個(gè)社會(huì)環(huán)境和人類(lèi)之間的關(guān)系也處在了一個(gè)非常緊張的狀態(tài)，各種能源的消耗浪費(fèi)以及過(guò)度消耗不可再生資源等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，因此，很多單位開(kāi)始有了保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，尤其是對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，很多單位也都樹(shù)立了綠色理念.

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉海鵬.分析綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用 [J].居舍，2019（02）.