绿色理念在机械设计制造中的应用

绿色理念在机械设计制造中的应用
摘要：随着绿色环保理念不断发展，机械设计制造中也加大了绿色设计相融合
的力度。

本文对绿色理念在机械设计制造中的应用进行了探讨研究，对于提升机
械设计制造的绿色环保节能水平有一定的参考价值。

关键词：绿色理念；机械设计；制造
引言：绿色设计的核心是3R：Reduce（减少）、Recycle（再生）和Reuse
（重新使用），即减少环境污染、减小能源消耗、产品和零部件的回收再生循环。

绿色设计则指的是在一个产品从开发到处理的整个生命周期内，以产品的可循环
使用性作为设计方向，最大程度上降低产品设计对环境的危害，而且要尽可能保
证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。

机械设计指的是依照机械使用要求，对机械的运动方式、工作原理、结构、各个零件形状和材料、尺寸、能量传递等
构思、分析和计算，并将其作为机械制造依据的过程。

通过与传统的机械设计进
行对比，绿色的机械设计理念的优势在于绿色的设计理念能够根据自然环境以及
原料的合理选择等多个方面进行设计。

不仅能够发挥传统设计中的优势，更能降
低原料的损耗以及资源的合理使用，便于回收，并满足持续性发展的要求。

一、绿色理念在机械设计制造中应用的重要性。

绿色的设计理念是从机械设计的基本角度出发，为了能够进一步的、更加合
理与科学的保护自然资源环境，针对资源进行再利用而逐步发展起来的一种技术
手段的指导理念。

另外，在实践的工作当中需要全面的减少排放物质，达到绿色
理念的要求，通过加强排放系统的设计、改进废物处理装置等方式，来使得污染
的排放降至最低，最终减少垃圾的排放量。

与此同时，绿色的机械设计与制造技术，还需要尽可能的确保机械设备的高的更换频率，减少由于设备的损坏而带来
的资源损耗，提升产品设计与建设的质量，达到现代化技术的要求。

对于绿色机械设计理念而言，从一定程度上来说能够理解为生态设计、自然
环境设计及环境意识设计等。

其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循
环再利用，减少对环境的影响以及机械的循环利用等。

二、绿色理念在机械设计制造中的应用
一是绿色理念在机械设计方面的应用
机械设计关键是前期设计方案，对绿色机械设计而言，其主要内容则包含了
机械产品设计理论，依靠先进技术及设计理论，并适应自然环境、节约资源、实
现可持续发展。

其主要目的在于从综合的角度出发，考虑其环境性、实用性以及
经济性等。

为了满足以上绿色设计的要求，绿色理念的机械设计需要从以下几个
方面进行良好应用。

首先、绿色机械产品的成本需求分析。

机械产品的制造需要
前期进行合理的设计，尤其是在产品的初期，要考虑到其回收以及再利用等方面
的问题。

因此，绿色理念下的机械产品成本分析要考虑到产品的回收、再利用成本、污染物处理以及代替等。

其次、机械产品的再利用以及可拆装设计分析。

绿
色理念的机械设计对于机械的可拆装性有很大程度上的改善。

为了节约成本，减
少资源浪费。

对于机械产品采用可回收性、便于拆装性的设计理念，充分利用可
用资源，并实现绿色的设计理念。

最后，建立完善的绿色机械设计的数据库。

数
据库是一种能够充分掌控设计数据的一种方式。

在数据库中，设计人员可以将机
械制造过程中所需要的所有相关数据都备份下来。

设计的数据进行系统化的存储
与分析，就能够将机械设计中的相关开支以及资源的选用等进行数据化的呈现，
以此作为绿色设计的理论基础。

二是绿色理念在机械设计中材料的选择
一般材料在选择时主要对材料的经济性和技术性进行考虑，常常忽视材料对
环境的影响。

在机械设计中选择绿色材料主要考虑两大因素：一要尽量使用能够
循环再利用的材料；二要尽量不用或少用不可循环使用的材料。

在机械设计中选
择绿色材料是保证可持续发展的重要出路。

由于绿色材料与环境之间具有协调性，因而必将会成为材料发展史上的重要转折。

现在，绿色材料已经成为材料研究者
追逐的热点，虽然现阶段绿色材料的发展面还不是很广，相信在不久的将来必然
会取得较大的突破和进展。

比较明显的一个例子就是绿色材料在循环冷却水系统
中的应用，循环冷却水系统容易存在腐蚀和长垢的问题，引起这些问题的原因一
是由于微生物繁殖、空气中的尘埃以及腐蚀等形成污垢，因而，采用新型的绿色
材料，如活性炭纤维等就成为很多企业的首选，不仅不会污染环境，还能够降低
系统的维护成本。

在机械设计中减少使用的材料种类，机械设计中，在满足基本
使用功能的前提下，还要尽量避免使用多种材料，减轻对环境的污染，方便材料
的回收再利用。

比如，在对一个金属箱进行设计时，就要避免使用不同的金属焊接，还要将金属箱设计为由多个部分独立组成的、能够拆分的整体，方便对其进
行在利用。

尽可能选用不加涂层的材料，现代很多产品为了设计的美观性以及耐
蚀性，会在材料表面添加大量的镀层、涂层。

这些涂料不仅本身具有毒性，也给
产品的回收再利用带来了相当大的困难，而且对环境的污染也相当严重。

因此，
在选材的过程中要尽量避开对这些材料的选择。

在机械设计中要选择容易回的材料，当一种材料报废后，如果不能被回收利用，而且难以在自然中降解吸收，必
然会对环境造成极大的污染。

因此，在机械设计中，要选择那些易于再生、回收
以及对环境污染较少的材料。

这样的材料不仅能够节约能源，还具有明显的经济
效益和社会效益。

三是绿色机械设计实现的基本要求
在机械设计制造中，若想要真正实现绿色理念设计，需要国家政策的支持、
产品设计人才以及先进的设计技术，人才是实现绿色设计的核心力量，首先应加
强对机械设计人才的培养，重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的
学生，加强绿色理念设计的概念，让他们重视绿色设计。

其次，国家应制定相关
的绿色机械产品支持政策，加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。

同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术，积极实现产品的创新，尽
量优化设计方案。

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，是未来世
界发展的主流。

参考文献：
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[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）：74-74.
[3]章志荣，苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软
件导刊，2012（4）
作者简介：
高文琦（1994-）辽东学院机械电子工程学院机械设计制造及其自动化专业B1303
班学生。