绿色设计理念在机械设计制造中的应用

绿色设计理念在机械设计制造中的应用

卢圣平

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摘要：在我国工业转型升级进入攻坚期的背景下，以粗放、高耗能、高污染为主要特点的传统机械设计与制造模式，已经不能适应可持续发展的需要。在机械设计生产中引入绿色概念，不仅是对“人与自然和谐共生”的应然之举，更是机械工业全面改善生产模式、提升产品品质的一种重要手段。经过几年的实践，绿色理念已被广泛地渗透到了机械设计制造的每一个过程，但是，在具体的实施过程中，仍然存在着许多的谬误和不规范，所以，仍然需要从分析问题、解决问题的总体思路出发，来说明绿色理念在机械设计制造中的应用路径。

关键词：绿色设计；机械设计制造；应用

1机械产业领域的绿色理念

1.1绿色理念简述

绿色理念属于现代生态学范畴，它是一种以“尊重客观规律、倡导生态平衡、推崇人与环境协调发展”为主要内容的文明演变观念。就其实质而言，它是对近代以来侵略式的产业发展方式的一种综合改进。旧有的发展模式，不仅对人的基本需求不屑一顾，对生态平衡的需要也置之不理，它是一种以人与自然为代价，换取社会进步的发展模式。而将绿色理念在多个领域中的应用相结合，我们可以看到，该理念不仅注重对自然环境的保护，还符合了以人为本的主流社会诉求。

1.2机械设计制造中的绿色理念内涵

一套完整的机械设计与制造过程，主要包括设计、材料选择和制造三个过程。在机械设计制造中，将绿色理念与之相结合，就是要将上述绿色理念内涵中的友好环境和以人为本两大本质精神，贯彻到机械产品的概念设计、原材料选择、机械制造、机械运转等各方面。首先，从根本上减少了材料的消耗，或者是提高了可再生材料的比例，从而大幅度地减少了材料的使用。其次，在污染物排放量上，增加净化设施，优化污染物处理工艺，尽量降低污染物的净化负荷；最后，机械设计制造还应充分响应企业的个性化生产需求，尤其要重视产品的回收利用，以及拆装重组的便捷性和安全性，提高企业员工对机械设备的使用体验。

2绿色理念在机械设计制造中的应用价值

在可持续发展理念之下，在机械设计制造中运用绿色理念，是新时期可持续发展理念对机械制造业提出的新要求，也是机械制造企业适应时代发展需求、实现长远发展的必然过程。机械设计和生产对国民经济的发展起到了举足轻重的作用，但是在生产过程中，需要耗费大量的社会资源和能量，很多资源是不可再生的，因此，从长期来看，其利害关系是巨大的。

将绿色思想引入到机械设计制造领域，可以帮助提升机械设计和制造的生产效率，降低设计和制造过程中的能耗和对环境的污染，提高资源的回收和再利用效率。

3绿色理念在机械设计制造中的应用路径

3.1原材料选择与应用

3.1.1优化材料方案设计

在绿色设计理念之下，要与机械设计产品的性能要求相结合，选择出满足绿色环保指标的材料，并强化对材料方案的环保性能和材料的可行性的分析，保证所选择的材料方案与可持续发展理念相一致，不会出现污染性问题，或者污染性问题在可控制的范围之内。对于那些在制造和循环使用过程中会造成环境污染的物料，应该对物料选择计划进行调整，并采用替代物料来进行补充。

3.1.2科学改造材料方案

在机械设计制造企业中，应该在绿色理念的指引下，对机械生产方案进行设计，如果机械生产方案中涉及到了环境污染型材料，那么就应该对材料组成进行全面的分析，并采取可替代性材料，对其进行改进，这样既可以保证机械设计制造产品的性能，又可以减少对环境造成的负面影响。为了保证改进计划的合理性和可实施性，需要对改进计划进行深入研究和论证，以保证改进计划所需的材料能够满足设备的设计和制造要求，并使生产基准处于一个稳定的水平。

3.1.3与制造基准工艺相一致

机械设计制造一般都会在高温、高压等苛刻的加工条件下进行，所以在对材料进行选择的时候，还需要对参考制造工艺问题进行全面的考虑，保证材料的选择与特殊的工业生产需要相适应，可以在特定的生产加工条件下，维持稳定的状态，从而保证在生产制造过程中的安全。例如，作为一种普遍存在的机械设计和制造产品，汽车零部件通常使用的都是镁合金，利用镁元素和其他金融元素的融合，从而形成了一种具有很高稳定性的合金结构。因此，在选择材料的时候，不仅要将含镁材料的环保性和稳定性充分地考虑进去，还需要根据不同的工作环境，对基础构件进行二次确认处理，以保证这些材料可以满足汽车零部件在驱动过程中的吸震需要。

3.2在产品设计中的应用

设计是机械制造的根本，将绿色理念运用到机械产品设计中，设计出符合绿色发展理念的机械产品，从根本上贯彻可持续发展理念，达到绿色环保的目标。但是，在机械产品的设计中，牵扯到的因素很多，不仅要与市场需求相结合，设计出实用性强、经济性高的机械成品，这样才能提升机械制造企业的市场占有率和经济效益。同时，也要将机械设计方案的绿色性表现出来，比如在生产过程中，会出现对环境的污染问题，以及对机械产品的回收再利用及污染物处理成本等。另外，在对机械产品进行设计的时候，还要将其可拆卸性加以考虑，让其易于安装和可拆卸，尽量避免由于重复使用而造成的分解损耗，这样才能保证机械产品的应用范围和使用寿命，提高机械零件的实用性。

3.3在产品制造中的应用

机械产品的制造作为机械制造企业业务的一个重要组成部分，它对机械产品最后的质量有着直接的影响。与此同时，在机械产品的制造过程中，它也是一个产生能源损耗和环境污染等问题的关键环节。因此，将绿色理念运用到机械制造领域，是机械制造企业降低成本、实现绿色环保发展的一个重要突破口。但是，在我国大部分的机械制造业中，由于采用了较为落后的加工工艺，导致了生产效率低、能耗大，同时也带来了严重的环境污染。机械制造企业应该对自己的经营观念进行更新，对机械产品的制造工艺技术进行革新，引入绿色环保的理念和技术，使用新型的、环保的、性能高的、可回收利用的机械加工材料，来减少在机械制造过程中对能源的需求和对资源的消耗，从而达到绿色制造的目的。

3.4在机械制造过程中的应用

机械生产企业应该在机械生产流程中融入绿色理念，强化对生产流程的优化和调节，不仅要重视在机械生产流程中的技术应用，还要着重掌握机械生产垃圾的处理工艺，对垃圾的回收和再利用进行严格的控制，同时还要对污染物的排放进行控制。为了提高机械制造过程中的绿色管理效果，机械制造企业应该对机械制造过程中的各个环节进行精细化的测量和管理，将工序、工步、工作行程等因素对机械制造产生的影响进行综合考虑，深入到机械产品制造的第一线车间，对机械产品的生产工序和存在的实际问题进行了解，以绿色理念为指导，对机械制造过程中不合理的地方进行及时的改进，对机械制造操作的精细化水平进行调整。通过对机械制造过程的全过程进行精细化管理，最大限度地减少机械制造过程中设计不合理的部分，以提高资源及能源的使用效率。

结语

综上所述，在机械设计制造领域，对绿色概念进行科学运用，这是机械制造企业要想在新时期获得长期发展的需要。机械制造企业要对绿色概念的应用价值和应用优势有一个正确的认识，并从原材料选择、产品设计、机械制造、产品回收再利用等多个角度，积极地探讨绿色概念运用的途径，从而有效地提高机械制造的可持续性和发展的高效性。

参考文献

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