绿色设计法在机械设计制造中的应用探析

李图玖 

身份证号：342421197411110411四川核保锐翔科技有限责任公司

摘要：我国自改革开放以来，机械制造业也得到了广阔的发展空间，很多制造企业得到了蓬勃发展，但是，随之而来的环境问题也给人们的生活造成了很大的威胁。由于企业使用的设备较为落后，且在工艺技术方面也更新缓慢，不少机械制造企业将重心仅仅放在盈利上，并没有过多地重视环保问题，导致环境污染问题日益加重。近年来，绿色设计法得到了广泛的应用，极大程度地改善了当前的环保问题，同时也提升了机械制造企业的工作质量以及效率，为企业带来了更多的经济效益。基于此，本文详细分析了绿色设计法在机械设计制造中的应用措施。关键词：绿色设计法；机械设计制造；应用

引言

随着社会的迅猛发展使得机械制造业获得越发广泛的发展空间，整体发展态势更加良好，但是，在该行业的发展进程中，可以很明显地发现，许多行业新产品的打造与生态环境的破坏呈现出正比例的关联。为切实有效地改变机械设计制造中存在的环境污染问题，为机械设计制造工作提供良性的发展支持，相关工作者有必要充分意识到绿色设计方法的重要存在意义。

1绿色设计的概念

绿色设计也被称之为生态设计、环境设计以及生命周期设计，要求相关工作者能够重点从产品的整个生命周期着手，考量到产品所具备的环境属性，包括低能耗和可回收等，同时将其作为关键目标，在充分贴合环境目标需要的同时保障产品的应有功能以及基本质量。绿色设计和传统设计是存在着本质上的差异的，绿色设计所包含的是从产品的概念设计开始到后续生产制造甚至是最终废弃回收的全部流程，直接和产品的全生命周期相互联系。所以，如果想要从本质上避免环境污染问题所带来的影响，节省需要耗费的经济资源以及生态能源，那么首先需要做好的就是设计工作，同时要重点分析产品和所采用工艺将会给生态环境带来的负面冲击，尽可能地将此种冲击控制在更小的范围内，甚至是完全消除，这便是基本的绿色设计思想，在现代机械设计制造当中发挥着极为重要的理论意义和现实作用。机械设计是工业化道路发展进程中不可或缺的组成部分，在现代工业化发展当中占据有极为重要的位置，所以将绿色设计应用在机械领域就显得相当重要，其能够充分切合时代发展的潮流，实现对资源的有效循环利用。绿色设计是生产绿色产品的前提保障，在实行并推动绿色制造工作的时候，做好绿色设计是相当关键的工作，结合相关的研究调查来看，几乎70%～80%的性能都是由设计决定，但是设计工作所需要耗费的成本仅仅只有整个生产流程的10%左右。

2绿色设计法在机械设计制造中的应用措施

2.1可拆卸性设计的应用

为进一步提升机械设计制造中绿色设计法的应用，可以在进行机械的可拆卸性设计时进行运用。一般来说，机械设计作为机械设计制造行业的核心部分，能够对机械的工作效率以及使用寿命起到决定性的作用。但是机械设计日益复杂，使用的机械设计材料也多种多样，在机械零件的使用方面难免会造成浪费的情况，相关人员在处理废弃物也会更加困难。因此，相关企业在进行绿色机械设计时，在零件设计方面提升其可拆卸性能够大大提升产品设计的质量。提高机械的可拆卸性能够提升机械零件的二次使用，避免浪费。因此，不少企业也将机械设计制造过程中零件是否可以拆卸作为评价的标准。当机械产品报废以后，其自身的很多零件通过拆卸，能够应用到其他设备中来，这样有利于材料和零件的循环使用。而可拆卸设计的原则也要确保零部件有多种功能，避免材料中的零件受到损坏而影响设计，从而减少零件的多样化特点。在设计过程中，要尽量规避铆接、焊接等方式。同时，在机械设计阶段，要使用较为成熟的拆卸方式，因此，要尽可能地使用螺纹连接的方式，这样能够方便后期机械产品的拆卸[1]。

2.2机械视觉环境绿色设计

首先，相关设计人员在开展机械视觉设计工作时，需要重点考量到产品的类型和形态，而并非是简单地结合自己已有的工作经验和想象力着手设计机械产品。机械产品的外包装需要充分贴合现实形态的需求，而并非是简单地强调包装的格局或者等级，更多地应用绿色元素以及自然界当中的资源，推进绿色设计工作的建设和发展，这是极为重要的。还需要尽可能地避免过度加工或者人为制造的情况的出现，否则将会导致产品本身的视觉效果受到巨大冲击，重点做好对人工形态以及自然形态的区分处理，可以通过对环保充气纸板的应用实现对机械产品外包装的设计处理，此举不仅能够切实有效地降低在后续运输中可能产生的撞击问题，而且还能够保证在完成运输工作以后，及时地收回充气纸板，此举能够更好地完成对生态环境的保护，也能够真正意义地贯彻落实资源优化的目标。其次，绿色产品的材料设计工作也是相关人员需要重点考量的内容，此举主要用于避免后续机械设计活动中对各种各样的高能耗和高污染的材料的应用。比如各种重金属材料，其对于环境的危害是极大的，所以需要更多地应用绿色环保材料，包括低密度树脂材料等。对此类材料的应用可以有效地减少自然界当中的能源消耗以及资源损耗，需要重点关注的是在设计制造的过程中会产生诸多废渣和废水，这同样会给环境带来负面影响，无益于机械设计与制造的可持续发展，严重威胁生态平衡极大程度地促进产品效能的提高。所以针对于新型材料的巧妙运用还可以促进机械产品创新水准的提升，进而为解决同质化问题奠定了坚实的基础，促进其市场竞争水平的提升，为今后的产品宣传提供充足的帮助。从最初设计阶段就需要着眼完成对产品回收再利用的全流程的分析，进而提高产品的低碳环保效益

[2]。

2.3优化加工工艺，提高节能效率

优化加工技术能够有效地解决在制造过程中的高功耗、高污染问题。在实际的生产过程中，为了更好地符合环保节能理念，应该限制使用低成本、污染性方面的生产工艺。生产设备的设计对机械制造和生产自动化有比较大的影响，因此，在生产过程中，有必要明确生产线的实际状况。较短的生产线使实际生产结构相对简单，造成了生产过程中的能量损失和一些资源的浪费。然而，设计理念的不灵活往往导致资源的流失和整个生产过程的高成本。因此，在结构设计过程中，设计人员必须充分考虑实际工作的要求，对设计理念进行调整，结合生产自动化和生产节能的理念，改变原有的生产方式，将更好地推动机械制造和自动化的发展[3]。

2.4绿色设计方案的制定

当对机械制造产品制定绿色设计方案时，也要使用绿色设计理念，并将设计理念运用到产品的模块化设计以及生命周期设计中来。模块化设计往往是指产品本身以及其功能的设计，这需要设计人员提前做好充分的考量，当模块进行重新组合后形成一个全新的系统，进而实现产品的更新换代。同时，也能够逐步提升产品零部件的利用率。生命周期设计需要在机械产品进行设计过程中，将环境保护，产品的性能以及成本需求等方面考虑在内。这就需要建立绿色机械设计的数据库。这样一来，设计人员就能够系统化地将必要的数据存储起来，在后期需要这些数据时也能方便查询。

结语

随着经济的快速发展，各国都面临资源短缺和环境问题。因此，在机械工程中引入绿色概念，提高产品使用效率，减少资源的不合理利用，减少环境污染，已成为确保机械系统可持续发展的必然趋势。

参考文献

[1]容隶莹.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].农家参谋,2019(21):166.

[2]冯哲.试论机械设计制造中绿色设计理念的应用[J].技术与市场,2019,26(01):222.

[3]单小眉.绿色设计理念在机械设计制造中的应用探析[J].南方农机,2018,49(24):49.