绿色理念在机械设计制造中的应用路径研究

戴鹏1,李飘扬2,吴学超2

1.嘉兴富瑞特精密机电有限公司 浙江嘉兴  314200

2.嘉兴领航科技服务有限公司 浙江嘉兴 314100

摘要：随着社会不断的进步，机械制造行业发展越来越快。在社会建设过程中，离不开工业机械工具的生产。而传统机械生产模式对能源消耗量大，且随着严重的污染问题，不利于经济的可持续发展。将绿色理念应用于机械设计制造中提升机械设计制造整体水平已成为机械设计制造企业实现长远可持续发展的必然要求。

关键词：绿色理念；机械设计制造；应用路径

引言

在环境问题日益严峻、自然资源不断消耗的今天，绿色理念已成为社会各行各业的共识。作为我国经济的基础支柱之一，机械行业能否在设计、制造等环节有效贯彻绿色理念，从根本上影响着我国制造业乃至整个社会的持续发展能力。

1绿色理念在机械设计制造中的应用优势

在机械设计制造中应用绿色理念，有助于引导机械制造企业积极开展科技创新，持续研发绿色环保的机械设计与制造技术，这对提高机械设计与制造效率、同步提升经济效益与社会效益具有积极的促进作用。在机械设计与制造过程中，对产品环保性、节能性要求也会督促机械制造企业不断探索与创新，技术性的创新与发展不仅有助于提高产品质量、性能等，还能提高产品生产效率及企业的行业竞争力。同时，机械设计制造技术的发展也会带动相关行业的创新发展，产生积极的正向功能。世界上没有垃圾，只有放错位置的财富，机械设计制造领域也如此，传统工业模式下，机械制造产生的废弃物很难被回收再利用，不仅造成了资源的浪费，还会对环境造成污染。在机械设计制造中应用绿色理念，机械设计制造考虑因素更加全面，会从产品设计之初就考虑废弃物处理问题，会采用更加绿色环保的生产原材料，会加强对废弃物的回收与提炼，以实现回收再利用。由此可见，在机械设计制造中应用绿色理念，于企业而言有助于节能降耗，实现废弃原材料的重复再利用；于环境保护而言，废弃物得到了充分的再利用，有效减少了对环境的污染问题，同时，还节约了大量的不可再生资源。

2传统机械设计制造行业存在的不足

2.1工作环境存在的不足

传统的机械设计制造行业属于劳动密集型产业，工作人员面临着极大的劳动压力，与此同时，很多机械设计制造企业为了进一步节约成本，会出现大幅压缩生产场地的行为，将很多生产线紧密布置，这就导致大量工人必然会聚集在一起开展设计制造工作，不仅无法有效控制工厂内的噪音、粉尘污染问题，还会对工作人员的身心健康造成极大伤害。除此之外，传统的机械设计制造企业多采取粗放式的管理模式，这种管理方法存在严重的安全隐患，未能对生产过程的安全性进行严密监管，导致火灾、爆炸等安全事故发生概率大幅提升。

2.2产品质量方面存在的不足

相比机器自动操作，人力操作的精准度是比较差的，因此，在机械设计制造过程中，若制造的产品精度要求比较高，就需要采取精准度更高的全自动及其操作方式对生产过程进行严格控制，确保操作精准有效，避免因为人力不受控制的操作等不稳定性影响出现技术失误，影响产品的生产质量。

3绿色理念在机械设计制造中的应用策略

3.1绿色材料选择

严格来说，绿色材料选择理应属于机械产品设计的必要构成环节，但考虑到原材料选用的要求比较复杂，内容涵盖面较广，本文特将其单列一节。绿色理念下的原材料选取过程，本身也包含材料方案设计、材料选取要求、材料改造回收方案三方面内容。其中的材料方案设计，基本上与机械产品设计活动同步展开，可视为机械设计行为在材料端的延伸。一般而言，绿色材料方案设计可依次分为初筛、再筛、替代三个工作任务：首先，设计人员要根据机械设计对材料性能的要求，筛选具有可行性的材料名单；其次，依据行业内的环保要求，设计人员对材料进行二次筛选，除去其中污染超标的材料；最后，结合后续设计以及机械产品的内部性能测试，对暴露出环保问题的材料，及时进行可替代材料的补充。聚焦到材料选取环节，设计人员需重点确保材料基准加工工艺与机械设计制造过程的一致性，在选取具体材料时，应将与机械制造有关的特殊环境考虑在内，以减少机械制造过程中的安全事故。在材料改造回收方案的设计上，应避免整体方案与绿色理念的潜在冲突，比如，对性能衰减周期过短的材料，应保障可替代材料在数量和种类上的充裕；对污染规模不高但污染持续性强的材料，则应做好低污染处理系统的配套设置。

3.2在产品制造中的应用

机械产品制造是机械制造企业业务的重要构成，直接决定了机械产品最终的品质，同时，机械产品制造过程也是产生能源损耗、环境污染等问题的重要环节，在机械制造中，应用绿色理念是机械制造企业降本增效、实现绿色环保化发展的重要突破点。然而，目前许多机械制造企业仍沿用的是落后的制造技术，产品生产效率低下，能源消耗高，且随着严重的环境污染问题。机械制造企业应更新运营理念，革新机械产品制造工艺技术，引进绿色环保理念与技术，采用新型、环保、性能高的可循环利用的机械加工材料，以降低机械制造中对能源的需求及对资源的损耗，实现绿色制造。应将绿色理念贯穿至机械设计制造的每个细节中，在机械制造材料选择上尽可能选择绿色可再生资源，以使用便捷、可拆卸、可循环再利用为基本原则打造出绿色节能的机械产品，在保障机械产品基本性能要求的基础上，进一步延展其绿色环保性能，以最大化地减少对自然资源的浪费。当然，绿色制造并不能一蹴而就，是需要一次次地调整机械产品设计方案与制造工艺，只有严格把关机械产品制造标准，采用符合可持续发展理念的设计方案，才能保障机械制造的可行性、环保性；只有持之以恒地进行试错与优化，才能不断提高机械产品制造水平，保障机械产品制造效率与制造质量，使相关资源得以充分且循环再利用。

3.3绿色制造工艺的应用

绿色制造工艺，是将绿色理念融入机械行业的关键环节。前期制定的机械产品绿色设计和材料设计相关方案能否有效落实，直接取决于制造工艺的选取是否精当。经过多年实践，当前机械制造领域已形成适配多种加工场景的绿色工艺技术，结合加工环境和细化环保目标的不同，灵活选取不同的制造工艺，可有效确保机械制造环节的低能耗、低污染与高效率。例如，为避免切削液当中硫、磷等化学成分对机械制造工人、厂区周边环境的污染，可选择没有冷却润滑剂参与的干式切削加工技术；为减少机械生产过程中的无效生产，降低机械参数误差，企业可利用云计算、AI算力、大数据等新兴技术，开展数字化模拟制造；为最大限度地提升机械尺寸精度，可用高分子、功能型金属为特殊载体，直接绕过材料加工的多个环节，直接对机械产品进行一体化定型。应当注意的是，新技术固然提高了生产质量，但同时也伴随着更严格的使用要求，一旦技术使用失当，轻则导致能耗骤增，重则诱发生产事故。

结语

总而言之，新的时代背景下，自动化技术与社会各领域深度融合，机械设计制造与其自动化的发展既可以提升产品生产效率和质量，又可保障产品生产稳定性和安全性。因此，文章对机械设计制造与其自动化的发展进行了深入的研究，旨在实现机械自动化一体化生产目标的基础上，推动我国机械工业长远、稳定发展。

参考文献

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[2]孙启祥.探究绿色理念在机械设计制造中的应用[J].设备管理与维修,2018(12):203-204.

[3]杜训刚.绿色设计理念在机械设计制造中的应用[J].中外企业家，2018(07):141-142.