浅谈绿色理念在机械设计制造中的应用

李宁 陈鹏冲 李朋阳

【摘要】绿色环保节能是当今社会的主题，也是主流思想。然而随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断推进，环境污染问题日益严峻。所以为了促使我国工业健康、稳定发展，如何加强工业生产与生态环境之间的和谐已成为社会共同关注的问题。这时就出现了绿色设计理念，一方面，绿色设计理念可以帮助实现提高产品的质量，增强企业竞争力；另一方面还能够缓解环境污染问题，改善环境质量。因此，绿色设计越来越受到人们的关注。本文就现阶段绿色设计理念核心内容进行分析，探讨绿色设计理念在机械设计与制造中的买际应用。

【关键词】绿色设计理念；机械设计；机械制造；应用分析

前言

近年来我国工业化进程日益加快，机械设计制造的生产量持续增加，耗费的资源不断增多，导致污染物派往越来越多，给我国环境带来严重的污染。分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势，"绿色环保"、"节能"是我们必然的选择，也是实现可持续发展的唯一、有效策略，目前绿色理念已经渗入到各行各业的发展战略。因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素，显得非常重要，也非常必要。

一、机械设计制造绿色设计理念概述

机械设计是机械制造企业生产中的第一步，机械设计水平同时也对机械总体性能有着直接影响，其主要是结合机械产品的使用要求，對产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算，进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念在机械设计原有基础上，充分考虑机械产品对能源、自然环境产生的影响，使机械产品在保证稳定性与实用性基础上，最大限度的降低机械产品对能源的消耗，同时减少机械产品对自然环境产生的污染。主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上，将绿色产品设计的要求作为设计约束条件，提倡无废物、可回收的产品设计技术。在保证产品的质量、功能以及使用寿命等。绿色设计的核心为3R原则--Reduce、Recycle、Reuse，即减少环境污染、减少能源消耗、产品的回收再利用。绿色理念的形成经历了一个漫长的阶段，在人类社会进入工业化阶段之初，人们将目光放到了经济利益的追求上，因而忽略了它。在今后的发展过程中，为了经济建设得又好又快发展，也为了贯彻落实科学发展观，绿色设计定会成为指导工业化发展的重要理念。

二、在机械设计制造中推广绿色设计理念的意义

（1）可以有效提高经济效益

在不断的实践当中我们可以看出，绿色设计理念才是现今社会所真正需要的。人类生活目前面临着高能耗以及高物耗的问题，并且产生大量的废弃物，给生态平衡带来不利影响，也破坏自身生存环境。在设计制造过程中，我们的绿色设计要求就是要保证产品质量的情况下，尽可能地减少和节约资源的浪费，不仅仅是为了目前的发展效益做考虑，而且也要考虑以后的可持续发展，要从长远利益出发，资源的浪费只会加重以后发展处于供不应求的局面。追求经济并不是一件坏事，但是不能以这种野蛮的、破坏环境的方式取得。按照绿色设计的理念，既可以减少材料的浪费，还可以提高资源的使用效率，实现经济效益的最大化，因此，绿色设计理念在这一方面做的就非常环保，它要求节能减排，最大限度提高资源的利用率，实现经济与环保的双收益。

（2）符合科学发展观和可持续发展的要求

绿色设计理念所提出的基本内涵就是在追求经济效益的基础上要考虑到环境的保护、资源的节约等问题。随着社会的发展，人们日益增长的物质需求必将导致工业化建设的迅速发展，随之而来的便是资源的大量开采利用、环境的污染等问题，那么终有一天我们将面临一场巨大的自然灾难，因此为了避免这一问题，就必须坚持绿色设计的理念，形成一种新的经济发展模式，既满足人们的要求又能避免环境的污染，实现科学发展观的目标。

三、绿色设计理念在机械设计制造中的应用

（1）机械制造中绿色材料的选择

绿色设计理念要求在机械设计制造的全过程当中都要加以贯彻，因此为了满足产品整个周期中绿色的设计理念，首先从材料的选择上就要做好协调工作。为了满足产品整个周期中绿色的设计理念，首先从材料的选择上就要做好协调工作。所谓的绿色材料、是指在原材料的采集、产品的制造、再循环利用以及废物处理等环节中能够与生态环境相协调，有利于人类的身体健康的材料。材料的选择是进行绿色设计的第一步，只有好的、合格的材料再配以先进的技术和生产设备，才能制造出高质量、安全可靠的产品，才能在市场竞争中占有一定的分量。在机械产品的整个寿命周期中，材料所发挥的作用非常大，即使在产品不能使用之后，针对其中的一些零部件仍然可以加以拆卸，循环利用，实现真正的绿色选材，健康发展。

（2）绿色理念的机械设计应用

当前情况下，绿色设计的理念有很多设计技术以及方案，不过最为常见的绿色理念设计方案集中表现在以下三个方面，即模块化设计、可拆卸性设计以及生命周期设计。从机械产品的可拆卸性设计来看，一个完整的机械产品是由多个部分组成的，保障产品的各个零件可以从产品上顺利地拆卸下来而不被损坏，可以最大限度地实现材料的回收再利用，防止资源的浪费，此外还可以节省成本，提高经济效益，因此设计者在进行设计时要充分考虑到这一点。生命周期设计则主要考虑产品成本、性能以及环境等保护等领域，主要包括再利用的成本、产品回收、产品代替以及污染物处理等方面的问题。

同时还需要社会各界加强绿色设计理念应用的支持力度。这是因为要想在机械设计制造的过程当中贯彻应用绿色设计的理念，不仅仅需要方法以及技术，还需要强化对绿色设计应用配套措施的相关支持，改善政策、人才以及科技等环节的辅助。其次是要强化设计理念以及技术环节的创新，不断优化绿色机械的设计方案，应用现代化科学技术。最后是要强化绿色设计人才培养，改善设计人员素质，确保他们掌握绿色设计的理念，从而为机械设计制造提供人才支撑。

结语

综上所述，绿色理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略，可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值，推动我国可持续发展观的实施路径。我们可以肯定地说，绿色设计的环保理念将会成为机械制造业在以后的制造中占主流的设计思潮。随着机械设计制造当中绿色理念应用的开展，相关的研究工作也会成为推动绿色理念应用的重要前提，需要引起工作人员的重视。

参考文献：

[1]曹雅莉.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].装备制造技术，2013（8）.

[2]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯，2011（36）：25-26.

[3]吴红.论机械设计中的绿色思维-绿色设计及其在机械设计中的运用[J].芜湖职业技术学院学报，2013，78（1）：67-68.

[4]张生泉.机械产品绿色设计与制造技术[J].中国科技纵横，20I2（9）：288-288.

[5]钟丹丹，余开朝.机械产品的绿色创新设计[J].机电产品开发与创新.2014，76（6）：24-26.

作者简介：李宁：郑州大学机械工程学院学生

陈鹏冲： 郑州大学机械工程学院学生

李朋阳：郑州大学机械工程学院学生