基于绿色设计理念下的机电产品开发

基于绿色设计理念下的机电产品开发
摘要：在可持续发展战略的背景下，各个领域都需要秉承绿色发展的理念，对既有的运营模式与生产模式进行革新，以节约能源，保护环境。

而就制造业的绿色发展来看，应从机电产品的绿色设计与制造入手，以设计为手段，尽可能提高产品的节能性与可回收性，不断提高机电产品的环保属性，增加其社会效益。

因此，本文基于机电产品绿色设计的优势，对机电产品绿色设计与制造进行了系统阐述，并对其未来的发展趋势进行探究。

关键词：绿色设计；机电产品；实行策略
工业革命带来了人类社会的经济腾飞，同时也将资源枯竭、环境恶化等问题推到了人类面前。

这些问题在我国尤为突出，据统计，我国的能源利用率仅为30%，与发达国家相差 10个百分点。

其中机电产品的能耗占到全部能耗的70%，另外由于机电产品的设计不够合理，废旧产品回收利用率低等问题，致使机电产品成为重要的环境污染源之一。

由此可见，摒弃陈旧的设计理念与方法，在机电产品设计中引入绿色设计理论成为当前设计领域的迫切需要。

一、绿色设计的概念
绿色设计的核心是“3R”，即减量化（Reduce）、再循环（Recycle）、再利用（Reuse）。

不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

其主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计。

它反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德意识和社会责任心的回归。

二、机电产品绿色设计的意义
1、节约资源，促进循环经济发展
传统经济发展模式是以资源、产品、废物为特点，经济发展的速度越快，付出的环境和资源代价就越大，循环经济发展模式则是呈现资源、产品、再生资源的特征。

它以最小的资源和环境成本取得最大的经济社会效益，废物综合利用是对经济污染的有效治理措施。

当今社会，科学技术发展迅猛，新产品层出不穷，产品的有效寿命周期明显缩短，很多产品不是因为不能使用，而是由于性能落后或仅仅由于外观老旧而报废。

所以，绿色设计强调对“物理报废”和“性能报废”产品的回收和再利用。

同时，还应考虑对一些产量大、使用时间长的产品，在技术进步后，如何对已销售的产品进行合理的、较为经济的改装，以提高产品的使用性能。

2、提升了产品设计师和企业的社会责任意识
作为设计者和生产企业，必须主动意识到自己应承担的社会责任，在企业的产品开发、生产和企业发展过程中，能进行自我约束，不能仅仅为了实现自己企业商业利益的最大化，而置社会利益于不顾。

当今所面临的环境污染和资源短缺等问题，并不是由于个别企业或某一行业的行为造成的，而是整个社会在一段时间内共同行为的累计结果。

所以，绿色设计理念反映了人们对现代生产方式和生活方式所引起的生态和环境破坏的反思，从道德层面上提高了对设计师和企业素质的要求，代表了一种新的设计文化，反映了人类道德认知水平的提高，这种提高和认识的深化，必将从更高的层次上，推动社会文明的进步和实现所追求的人类社会可持续发展的理想。

三、机电产品绿色设计方法
1、选用绿色材料推动绿色机电产品设计
在机电产品的设计中，在绿色材料满足设计标准的基础之上，尽可能选用绿色材料，减少对环境的危害。

应选用生产能耗小、噪音小、无毒害以及后期可循环再利用的材料，要将材料因素切实考虑到产品设计之中。

绿色材料的选用应该优先选用生态材料、可再生材料以及可回收材料，还需要确保所选用的材料在制造过程中不需要消耗较大的能量，且后期易于降解。

要确保所选材料与环境具有
较高的兼容性，尤其需要避免选择有毒材料，以此从源头上做到绿色设计，减少对环境的危害。

2、落实可回收性推动绿色机电产品设计
可回收设计是提高机电产品流转率的重要手段之一，在前期设计过程中，需要尽可能保障零部件具有回收再利用的性质，不断提高其回收价值，使其不需要过多的处理就能够再次投入使用，以此尽可能实现对资源的节约。

而就具体的方法来看，首先应该从材料分类上入手，对所使用材料的种类进行标识，以便于后期的回收分类，可采用模压或激光的方式进行标识。

为此，实现这一点，应该在全国范围内建立起统一的标识方法，并做到推广应用。

还应对产品的回收工艺与方法进行预估，做好回收经济性评估工作，需要从结构设计入手，将部分零件设计为通用零件，提高其流转性。

要从机电产品的全寿命期入手，考虑设计产品的回收价值与效率，不断提高其可回收性。

3、加强可拆卸性推动绿色机电产品设计
为保障机电产品的绿色设计，还需要提高产品的可拆卸性，要从设计角度入手，确保产品能够有效的进行组装与拆卸，以此为后期的回收打下坚实的基础。

首先应该减少机电产品拆卸的复杂性，要尽可能选用标准零件，确保在拆卸过程中不需要使用过多的工具，要提高产品拆卸的自动化水平，并尽可能对其零件的功能进行合并。

其次，要从产品结构入手，做到产品结构的简化，并预留好合理拆卸空间。

同时，应合理优化零部件的连接方式，要确保机电产品具有较高的可分离性，防止其拆卸过程中破坏表层材料等。

1.
提升新工艺推动绿色机电产品设计
绿色设计还需要从技术上着手，加强全新技术研发工作，并尽快将先进技术转化为生产力，开发全新的生产工艺流程，要切实落实新能源开发工作，尽可能采用电能、风能等作为制造与运行的全新能源。

应进一步减少金属材料的使用，要大力研发新型绿色环保材料，并探究全新的生产制造技术。

比如在粉末压制的
过程中，可以利用电磁原理，采用动磁压制技术，减少外加剂的使用，提高生产过程的绿色性。

综上所述，机电产品在工业化社会中起到了无可比拟的作用，极大的推动了社会的进步和人类的发展，但同时也带来了能源消耗和环境污染等致命的问题。

因此，绿色机电产品的设计就成为了我们亟待解决的问题。

作为一名工业制造从业者，我们应该站在历史责任的高度来看待这一问题，将理论和生产实际相结合，引导机电产品走向一个健康的、可持续发展的新方向。

参考文献：
[1]苏庆华.面向机电产品设计的产品绿色度评价系统的研究与实现[D].浙江大学,2003.
[2]张秀棉,谢继红.绿色机电产品设计的关键技术研究[J]．轻工机械,2003,(03).
[3]卫江.机电产品绿色设计的关键技术[J]．机电产品开发与创新,2005,(06).
刘枭 1987年7月，男，辽宁大连，讲师，本科学士。