基于机械产品绿色设计与开发策略研究

基于机械产品绿色设计与开发策略研究

发表时间：2019-02-19T10:45:47.013Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：李建华

[导读] 摘要：随着社会的不断发展，人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。

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摘要：随着社会的不断发展，人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。机械产品在生产和使用的过程中，会产生大量的工业废液、废气和废弃物。尤其是我国目前仍采用高投入的粗放型发展模式，资源和能源消耗大，效益低，环境污染严重，这种发展模式给制造业的发展带来了严峻的挑战，也成为制约中国制造业发展的瓶颈。

关键词：机械产品；绿色设计；开发策略

引言

人们生活水平越来越高，人们的环保意识也变得更加强烈，对于绿色产品具有较大的需求量。我国发展过程中，机械制造业属于重要的部分，要想保障生产出来的产品符合大众需求，就要重视绿色设计的重要性。当前社会已经高度关注机械制造业引发的环境问题，绿色设计理念也符合我国的发展需求。

1.概述机械设计制造中绿色设计理念

1.1概念。绿色设计指的就是在生产过程中充分考虑到产品环境属性，保证产品实现可拆卸、可回收等要求，满足产品质量和功能等基本要求之后，需要考虑产品的环境属性等。绿色设计要减少环境污染和能源消耗，实现产品回收再利用。绿色设计理念符合我国的可持续发展理念，是社会发展的趋势。在工业化发展初期，人们过于注重经济利益，付出了巨大的环境代价，于是人们开始逐渐重视绿色设计理念。为了促进经济建设获得良好的结构，更好的贯彻科学发展观，开始利用绿色设计指导工业化发展。

1.2机械设计制造的绿色理念。机械设计制造发展初期，人们过于重视利润和效率，忽视了环境保护，浪费了大量的资源。在机械设计制造加工过程中，绿色设计理念对于其中每个环节都提出了很高的要求。首先设计是机械生产的第一个步骤，机械的设计要求比较高，因为产品的内部结构和尺寸等方面都具有密切的联系，因此需要通过精密的计算才可以保障产品质量。利用绿色理念，设计者需要综合各种因素，减少消耗材料，此外设计者需要通过长远的眼光，结合当前利益和长远利益。

2.针对基于绿色理念的机械产品设计关键技术的研究

2.1绿色机械产品数据库

绿色机械产品数据库主要是机械产品生命周期中和经济、技术、环境相关的数据，比如说，机械产品制造与装配涉及的数据、原材料的成分数据、材料的人工讲解时间、各种原材料对自然环境的影响数据、机械产品在使用过程中产生附加物的数量与质量、机械产品设计的有效经验等。在机械产品设计的过程中，建立绿色机械产品数据库，既可以在很大程度上提升设计的进度与质量，又可以改善机械产品的设计技术与流程。

2.2绿色机械产品成本的分析与处理

绿色机械产品的成本分析是产品设计中不可缺少的组成部分，在绿色机械产品的设计过程中起着重要的作用。它不同于传统机械产品设计的成本分析。在成本分析过程中，考虑了产品的拆卸、污染物的更换、机械产品的回收和特种材料的成本。企业机械产品的附加值直接取决于机械产品的成本，在很大程度上优化了机械产品的设计和成本分配。

2.3绿色机械产品中材料的选择与管理

绿色机械产品中绿色材料的选择主要有以下四个标准：一是材料对自然环境的破坏与污染少；二是运用这种材料设计出的机械产品具有更好的使用功能；三是对能源与资源的消耗少；四是可以在最大程度上得到循环再利用或者降解循环利用。

对于机械产品中的绿色材料进行科学管理，需要做到以下四点：一是要坚持选择容易回收、耗能低、污染少的原材料，尽量避免使用辐射性强、有毒的原材料；二是要将选择好的材料做标记，对不同性能或者种类的原材料要分类管理，以免将无毒的材料与有毒的材料放在一起，引起交叉感染；三是对于在使用的一些机械产品要做好回收工作，一些不可回收再利用的材料要采取特殊的国将其处理，从而减少对自然生态环境的影响；四是要利用先进的计算机技术建立材料信息数据库，对于一些具有特殊性能的材料数据要认真存储，以便以后的查询与使用。

2.4绿色机械产品的制造与装配

在绿色机械产品的制造和装配过程中，应坚持三个原则：一是尽量减少制造和装配过程中的废物和污染物排放；二是采用先进的生产技术改进机械产品的生产工艺，提高产品的性能；三是优化机械产品的制造和装配过程。

2.5绿色机械产品的回收设计

在绿色机械产品的循环设计过程中，应遵循以下四条原则：一是坚持模块化、系统化原则，二是选择可更新的零部件。第三是减少机械产品原料的种类和性能，第四是对可重复使用的零件和材料进行重新分类。

3.绿色理念在机械设计制造中的应用

3.1健康环保的绿色制造材料

绿色设计的主要内容是在机械设计和制造过程中选择健康、环保的材料，并在选材过程中考虑材料与材料的安全性、经济性和兼容性。最重要的考虑是材料的使用是否会污染环境。传统的机械制造材料主要是钳子、汞等有害化学品。这些材料不仅对环境造成严重污染，而且回收利用率低。因此，要实现绿色机械设计与制造的目的，就必须科学合理地选择机械制造材料，从机械制造的源头出发，从绿色理念入手。在机械设计和制造中，绿色材料的选择首先要满足产品基本性能的要求，保证材料的实用性，无论它们是否具有耐高温、耐腐蚀、耐冲击等基本性能。避免选择危害人类健康的有毒原料。其次，要加强绿色环保材料的管理，注重对不同类型材料的分类管理。对物料进行动态管理，仔细检查材料的性能，特别是材料进入实际生产过程后，应及时回收和处理生产后的残余物和废品。

3.2绿色理念的设计方案

目前，绿色设计的概念有很多设计方案和技术，但常见的设计方案有三种：可拆卸设计、模块化设计和生命周期设计。可拆卸性设计是指对产品进行定期拆卸，主要是为了后期的维护和产品的再利用设计，但只能在不影响产品功能的情况下进行。模块化设计是对产品模块进行重组的新系统。它主要考虑产品的模块和功能，既可以提高零件的回收效率，又可以实现产品的更新换代。生命周期设计主要考虑