探究绿色理念下机械产品设计的相关要点

探究绿色理念下机械产品设计的相关要点

摘要：环境严重污染和自然资源匮乏业已成为社会发展的绊脚石，是当前社会

亟待解决的束缚，而当前伴随科技的不断进步和发展，在机械产品的制造行业开

始兴起一股以绿色设计为代表理念的改革浪潮，可以在很大程度上改变机械高能耗、高污染的现状，推动机械产品向绿色、节能、环保的方向发展。

关键词：绿色理念；机械产品；设计要点

1.机械产品绿色设计理念与传统设计理念的区别

传统设计的理念，主要是考虑产品的成本、质量、功能和寿命等属性，较少

的顾及到产品生产过程中对环境带来的污染和对资源的浪费，依据传统设计理念

生产出来的产品，废弃后可回收率极低，污染浪费极其严重。而且传统的设计理

念仅仅考虑产品的成本、质量、功能和寿命这些属性是远远不够的，不能适应科

学发展、可持续发展的要求。

绿色设计理念中应主要考虑的因素有：产品的功能、环境的保护、劳动的保护、产品寿命周期成本。产品的设计最终是为了方便人们的工作和生活，功能是

产品的基本属性，必须放在绿色设计的首要地位。将环境因素加入到产品的设计

阶段，在设计过程中和使用过程中均考虑环境因素，有利于从源头上降低污染，

保护环境更加有效。可持续发展的社会要求以人为本，产品是为满足人们的需求

而设计，必须体现出对人的保护和给人带来的方便。产品最终会被消耗，对于生

产成本是不可忽视的因素，若是成本过高导致本末倒置入不敷出，则这项设计便

毫无意义，所以应充分考虑产品的寿命周期成本。

2.机械产品绿色设计对现代社会的影响

机械产品绿色设计改变人类的生活方式。人类社会生活中的高能耗、高物耗

及产生的大量废弃物严重地破坏了人类自身的生存环境，而且，这种生活方式是

不可能持续的。绿色设计的理念及产品，使得人们在生活当中不但要追求物质文明，而且要追求生态文明，也就是具有一种“ 绿色的生活方式”。同时促进技术进

步与技术创新。过去在评价技术进步与否时主要根据它所带来的经济效益，而对

其环境和生态相应则考虑得较少。绿色设计要求同时考虑社会、经济和生态效益，要达到三者的协调和统一，这就对产品的设计提出了更高的要求，从而推动技术

的进步与创新，满足人类社会经济可持续发展的需求，适应国际贸易的要求。绿

色产品具有节约能源，不使用有害化学物质，有合理的包装产品使用后易于分解

等特性。所以，发展绿色设计理念指导下的绿色产业的最大意义在于环境保护。

在国际贸易中不符合环境标准的商品被禁止进出口已成为一项国际准则。运用绿

色设计的思想所制造出的产品可以更好地适应国际标准，使我国的绿色产品能进

人更广阔的国际市场，增强产品的竞争力。

3.绿色理念下机械产品的设计要点

3.1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。

3.2绿色材料的选择

产品设计与材料使用密切相关。绿色材料有三个显著特征：①良好的使用性能；②较高的资源利用率；③对生态环境无副作用（环境负荷值最小）。与此

同时，在有效满足绿色生产的基础之上，还要遵循以下几个方面的绿色材料的生

产基本原则：首先，要充分保证绿色的生产过程所选择的生产材料都是满足可持

续发展的材料，以便于切实提升绿色材料的实际利用效率；其次，在进行材料的

选择过程之中，要对生产材料的性质进行判断，保证材料的正常使用；最后，为

了保证绿色生产的可持续需求，就需要在生产的过程之中，尽可能控制好材料的

生产周期，并采用恰当的生产工艺，降低生产过程对环境所产生的危害。例如瑞

典某项目公司开发了一款绿色环保自行车头盔，便是以木材作为主要原料。这款

木制头盔外壳是使用木材单板压制，绑带则是特制的耐用纸质，其整体外形如下

图所示。头盔内部采用以木浆制成的纳米纤维素Cellufoam，而保温防腐隔音棉则为保护层。整个头盔属轻型结构，但能隔音及隔热，表面能防止尘、油和其他污

染物质渗入。最重要是整个头盔的材料都可再生、可生物降解，将来用旧丢掉时，就不会变成万年垃圾，污染地球。真正实现了绿色设计理念。

3.3回收性能设计

为了有效满足机械生产材料的可持续利用，就需要进行相应的回收过程设计，这就要求在设计的过程之中，充分考虑到各种生产材料的性质要求，有针对性地

提升生产材料的利用效率，保证对环境资源的保护效果。一般情况下，在进行相

应的回收设计时，要尽可能地从以下几个方面进行考虑：首先，选择可以进行回

收的材料，并对每一种材料的回收方法都进行标记；其次，要确定好相关的回收

工艺方法；最后，要充分考虑到进行回收的经济问题，保证回收的合理性。与此

同时，在进行回收的过程之中，也要遵守以下几个方面的准则：①可重用零件材料易于识别与分类；②产品结构易于拆卸、维修与调整；③被回收件清理的清

洁化；④尽量选取可翻新的零件；⑤系列化、模块化的结构设计；⑥尽量减少

材料种类。

3.4绿色机械产品设计的成本

对绿色机械产品来说，只考虑其设计方案技术绿色性是不够的，还应该进一

步对成本分析与核算，并会发现其与传统的成本核算截然不同。因为在产品设计

的初期，就要考虑产品的回收、再利用等性能。所以，成本分析时，就要考虑污

染物的替代、产品拆卸、反复利用成本、特殊产品相应的环保成本等。企业的价

值增减直接取决于产品成本的高低，所以，在各项设计决策时都要进行绿色产品

成本分析，以便设计出的产品“绿色程度”高并且总成本低。

结束语：综上绿色理念下的机械产品设计是机械行业当今乃至以后一个时期

的设计主流，是人与自然和谐共处的保障，也是国民经济增长的助推剂，更是一

种观念上的变革。它要求设计人员以一种更为负责的方法去创造产品，这样才能

更有效利用资源，减少环境污染，促使人类当前利益与长远利益结合，最终避免

和消除制造业恶性循环，顺应社会和谐发展。

参考文献

[1]赵红，常立.机械产品绿色设计关键技术研究[J].硅谷.2010.

[2]陈维华.绿色理念的机械产品设计[J].工业设计.2012.

[3]贺智博.基于机械产品绿色设计的研究[J].机电技术.2010.