探析绿色理念在机械设计制造中的应用黄秋鑫

探析绿色理念在机械设计制造中的应用黄秋鑫

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摘要:绿色理念是我国当前经济发展的主要理念,机械设计制造行业作为能源和污染的主要来源之一,贯彻绿色理念是其可持续发展的基础。本文首先对绿色理念的基本内涵以及绿色理念运用在机械设计制造中的意义进行分析,并在此基础上对绿色理念在机械设计中的具体应用进行了重点分析。

关键词:绿色理念;机械设计;机械制造;运用

引言:随着人们环境保护意识的提高,再加上各种绿色贸易壁垒的出现,绿色设计符合了当今设计的潮流和可持续发展的要求。绿色理念设计是从根本上解决装备制造业与工程机械产业环境污染的有效方式之一,是可持续发展的必然选择,已经成为工程机械设计研究领域中的热点。

一、绿色理念的基本内涵

机械制造是现代工业化体系的重要保障。机械设计水平是机械性能高低的决定性因素,绿色设计理念即生态设计、环境设计,综合考虑机械产品的整个生产周期,为提升生产效率,改善机械产品的可拆装性和可回收性等环境属性,从而节约资源,以此为设计目标,在满足机械产品使用性能、寿命以及质量等的基础上,最大程度满足环境目标的设计方式。将绿色理念贯穿于机械产品的全寿命周期,对于产品生产及使用效率的有效提升有重要作用,绿色理念的重点在于机械设计制造行业的可持续发展,实施无废物、可回收及高效率为中心的设计技术。

二、绿色理念运用在机械设计制造中的意义

节省原材料。在机械制造的过程中首先就需要在使用材料上进行节约,在制造的过程中我们可以采用比较先进的工艺技术来降低在制造过程中的材料浪费,在机械制造设计的过程中我们要采用先进的材料来提高机械设备的使用寿命和年限,这样从另一个方面也是减少材料的浪费,在制造的过程中采用先进的工艺,提高制造过程中的合格率,从而减少材料的浪费,实现原材料的节约,降低机械制造过程的成本。

减低能源消耗。绿色制造就要求我们在进行机械制造过程中减少能源的浪费,能源是不可再生的资源,储存量有限的资源随着使用量的增加在逐渐的减少,在我们的日常生活中一时一刻也离不开能源的消耗,为了减少能源的浪费,我们尽量采用新工艺和新技术使用和开发新能源或再生资源,在对机械设备进行设计的过程中要考虑对能源的使用和消耗,争取使用最少的能源产生最大的价值发挥最大的效率,这样就能减少对能源的消耗。

减少三废,保护环境。绿色制造的理念还在于减少对环境的污染,减少在使用过程中废水、废气、废料的排放,通过技术创新和制造工艺的优化来基于绿色制造理念的机械制造工艺降低各种染料的浪费,提高染料的利用率。在使用过程中可以对有污染的废弃物进行过滤或循环使用,这样就能在一定的程度上降低机械在运行过程中产生的废气、废水、废料的排放,减少对环境的污染,实现绿色生产。

三、绿色理念在机械设计中的具体应用分析

3.1绿色设计方案

目前比较常用的绿色理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种,生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑,包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题;可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下,进行有规律拆卸,主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护;模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块,通过产品模块的重新组合从而形成新的系统,既可以实现产品的更新换代,也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全绿色机械设计数据库,设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存,以便日后查询以及绿色设计的理论基础。

3.2机械材料的选择

材料选择是机械设计的基础,在绿色理念下,材料的选择要以绿色环保类材料为首要选择,即选择那些能够在材料收集、产品制造、回收再利用和废弃物处理各环节中与生态环境协调性更强、对人体健康更有利的材料,并从各种材料之间的融合性、材料的经济性及环保性上,分析材料可能给环境带来的影响。在机械制造中,包含朋大量汞、铅等有害物质,用这些物质设计的机械产品,不仅可回收利用概率较低,更会对环境造成重大危害,因此,要贯彻绿色设计,就必须慎重选材。首先要保证选材能够满足机械性能要求,确保材料的使用性能。其次,材料结构和形状设计要具备可实现性,遵循材料加工工艺原则,确保产品能够成型,保证材料能够得到充分利用。在设计中,尽量减少材料的使用种类和数量,以提高可回收再利用的概率。最后,要确保材料的选择能够适应更复杂的工作环境,材料要具备耐高温性、抗冲击性以及耐腐蚀性等。

3.3实现绿色理念的配套措施

在进行机械产品的设计时,我们需要秉承绿色理念,同时还要有相应的配套措施进行辅助,比如说一定的政策支持、人才支持、科技支持等。首先,加大对绿色设计人才的培养力度,尤其是加大高职和中职院校学生的培养,让他们掌握最先进的绿色设计理念;其次,要加强对绿色产品设计的政策支持,政府要制定相应的制度,提倡绿色设计和绿色环保理念,要加强社会和公众对机械设计的监督;再次,要加强技术创新,优化机械设计的工艺方案,采用先进技术,如虚拟设计技术进行机械设计产品的创新。

3.4产品的可回收性设计

回收设计就是在进行产品设计初期,充分考虑产品零部件及材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与可回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用,并在回收过程中对环境污染为最小的一种设计思想和方法。

3.5机械制造贯彻绿色理念

机械设计需要通过反复实践及检验以确保满足预定的设计目标,经审定后投入制造。制造过程中,要实现绿色理念,关键在于减少浪费、降低投入成本,在机械产品全寿命周期中贯彻好绿色理念。但在机械制造的实际过程中,不少生产厂家往往为了外观等因素而增加一些缺乏使用价值的点缀设计,既增加了成本,又加大了对环环境负担。如为了吸引消费者,过分追求没有使用性的包装,在初期能够起到一定的作用,但随着包装对于使用性能的掩盖,机械产品的使用性能才是其根本,机械制造重点应关注提高机械使用性能,这种资源浪费现象已经成为最不符合绿色理念的制造手段。此外,机械制造过程中,要加大机械制造技术和工艺的研究和使用,强化机械制造过程中的管理工作,规范制造工艺过程,保证材料能够适用于工作环境以及生产工艺,降低能耗,提升能源和材料利用率。

四、结束语

过去机械设计制造中,对环境产生的巨大的破坏,而在今天的可持续发展战略指导下,要尽可能的采用对环境影响小的制造工艺,以及在生产时对资源的利用率等新观念的出现,让我们最终选择了新技术下的绿色理念制造模式,利用此种方法能够将机械设计制造过程中产生的噪声污染、空气污染降到最低,使环境能够不受其影响,并且在新技术下产品的质量得到了大大的提升,能源的利用率也有了显著地提高。

参考文献:

[1]王文哲.机械设计制造及其自动化的设计相关研究[J].山东工业技术,2017(2):34-34;

[2]戴治敏.浅析绿色设计理念在机械设计制造中的应用[J].科技资讯,2016,14(14):51-52;

[3]佘俊超.浅析绿色理念在机械设计制造中的应用[J].科技创新与应用,2015(34)

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