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摘要:现阶段,社会经济和工业产业现代化的快速发展,机械制造自动化在其中发挥越来越重要的作用,但是,我国的机械制造自动化仍处于起步阶段,仍有许多问题需要改进和解决。随着开发范围的不断扩大和发展速度的加快,机械制造过程中的能耗逐渐增加,生 态资源的过度消耗也越来越大,这与我国的可持续发展战略规划是相违背的,因此,有关部门及相关人员对机械制造和机械自动化中的绿色节能设计理念需要更加的重视,文章就此展开讨论。
关键词:绿色理念;机械自动化;设计;应用
1.绿色理念机械设计的基本概念
绿色理念是以可持续发展理念为原则的一种发展理念。在新时代的发展要求之下,为了改善当前由于工业的大规模发展而产生的污染问题与能源短缺问题,出现的一种新式设计理念。机械设计与制造作为将人类从繁重的劳动下解放出来的一种重要的工业流程,不仅解放了人类的生产力,還提升了工业生产效率。为了将传统的耗能大且污染严重机械进行改良,为此需要进行机械设计与制造方面的改良。在整个产品的生产周期之中,设计与制造产品时考虑了产品环境友好程度以及生产过程中的污染等。
同时,绿色设计理念还考虑到了机械的成本,质量,性能以及回收问题,在最大化经济效益的同时,还要将资源消耗程度与环境污染程度降至最低。绿色设计理念的重点不仅放在了短期的成绩上,未来的可持续发展方向也是其重点的关注对象之一。作为一种绿色的设计过程,在长远角度下提高产品的循环利用频率,也能减少工业机械对环境的污染。
2.绿色理念在机械设计中的特点以及优势
2.1 机械设计领域中的绿色理念 旧有的机械设计和制造在环保意识上存在一定的缺陷,例如后期加工废品处理以及资源利用都有一定的空白,自然环境破坏的问题广泛存在,这样一来,不仅破坏了环境,也浪费了大量资源,这对于机械设计制造的长期发展而言也是非常不利的。现在人们对于设计和制造已经提出了一系列绿色理念。首先,绿色理念的出发点是机械的设计,要点在于保护自然资源,重视循环再利用,实现可持续发展;其次应该尽量减少废弃物排放,提高资源利用率,做好废物排放的设计,避免进一步提高垃圾处理的负担;最后应该提高设备的耐用性,降低设备更换周期,保证产品质量,避免由于机器报废所产生的支出。
2.2 机械设计制造中的优势
绿色机械设计和制造最主要的优势体现在设计和制造的理念上。近年来我国已经逐渐认识到绿色环保的重要性,对这个领域进行了较为深入的研究。绿色机械设计理念可以理解为环境设计、生态设计等等内涵,但其核心都在于实现自然资源循环,减少对环境所造成的影响。机械产品设计应该满足多 方面的要求,例如可拆装、可回收、可重复利用等等。旧有的机械产品设计大多是为了实现产品功能和产品的寿命,所以设计开发过程中首先分析市场的实际需求,之后再进行设计和制定方案,最终在反复修改和审定后才能投入生产。但是这样一来,设计周期和制造周期较长,回收难度和拆卸难度较高,这样一来不仅造成了大量资源浪费,甚至会给环境造成污染。如果能够将传统和绿色的机械设计理念进行对比,我们就发现绿色设计理念更加重视合理选择原料,可以发挥出设计的优势来,还能降低原料损耗,给回收带来便利,适应于持续发展的实际要求。
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3.绿色理念在机械设计制造中的渗透
3.1 对产品进行绿色设计
在产品设计环节,便要引入绿色理念,挖掘更多的绿色设计点,为绿色生产提供更多可能。在机械产品生产制造过程中,需要控制能源的利用率与浪费量,需要考虑其对环境的损害,最大程度控制污染。另外还要考虑产品环境属性,使产品可回收、可循环使用及可拆卸性增强。在将绿色理念渗透到机械设计制造过程中时,便要树立绿色设计意识,将绿色产品作为设计生产目标。这要求设计人员同时考虑产品功能和品质、环保、能耗少等。无论是产品结构本身,还是产品材料、产品元件等,都要满足重复利用要求。在绿色设计过程中,设计人员还要以市场为导向,采纳消费者需求建议,使产品的自然属性更强[2]。
3.2 应用绿色环保制造材料
在制造环节,需要保证制造材料的环保性,如此最终产品才能满足环保要求。绿色材料选择工作为工作重点,安全可靠、经济等是材料选择基本原则,在此基础上,应保证材料不会对环境产生负面影响。在新型机械制造工艺中,企业要学会利用无污染、无毒害材料代替传统的化学物质,还要善于利用回收、循环材料,使资源浪费情况减少。绿色环保材料还要满足机械制造产品本身的功能要求,使其能在实际应用中发挥原本价值。这些材料还要在耐腐蚀、抗冲击、强度等方面具有显著优势,如此其才能在对人体无害同时满足人的基本需求。在材料选择后,还要加强材料管理,使材料更加环保,使满足环保要求的材料有机会进入机械制造企业[3]。
3.3 产品的可拆卸性设计
有些报废的机械制造产品还具有很多可取之处,如某些元件或零件还处于完好状态,如果机械制造产品不可拆卸,这些零件资源就会被白白浪费,这不符合绿色设计理念,所以在绿色设计要求下,还要保证产品的可拆卸性。产品既能有效组装在一起,又能有序拆卸下来,这不仅节约了资源,还提高了产品运输的便利性。在可拆卸性设计中,需要保证零部件拆卸规律化、秩序化、完整化,如此拆卸下来的零部件才能再次被有效应用到其他产品组装中。另外还要保证拆卸过程的简洁化,使绿色材料回收与零部件可循环利用过程创造更大的价值和利润。不同的设计方法,拆卸成本及拆卸效率也不同,设计人员还要制定多种方案,从中选择最佳拆卸设计,使拆卸效率最大化,使材料回收利用更加高效。
3.4 产品的可回收性设计
该设计过程主要发生在初始设计中,在草图设计中,设计人员要具备材料可回收利用理念和意识,最大程度增加材料回收利用的可性能,提高材料的回收价值,并使整个回收过程简单化、有效化,此外还要考虑其他回收问题,使产品绿色理念融入更深[4]。回收设计水平高,产品零部件及相关能源、资源的利用率擦最大,产品报废损失也会降低,这对环境也是友好的。
3.5 创新制造技术
当绿色理念融入到机械制造行业中时,机械制造及设计方面需要作出改革升级,无论是设计方面还是技术方面,都需要满足绿色设计要求,该要求会对制造技术更新升级产生推动力,所以在技术人员的研发下,新型制造技术会更加环保、高效,其能源利用量和浪费量会极大减少。这种制造技术创新升级速度很快,这将会有效将绿色理念与设计制造融合在一起。
结语
在机械设计制造绿色理念应用中,相关人员应善于挖掘更多的绿色设计点,使整个流程的绿色设计价值更大化。另外技术人员也可以 通过技术创新来满足绿色设计要求,使产品设计、制造、应用环节的生态效益化最大,使该效益与其他效益之间的协调性更强。在渗透过程中,必定还会遇到很多挑战或问题,相关人员还要及时解决问题,利用技术来强化两者的渗透。
参考文献:
[1]刘海鹏.分析绿色理念在机械设计制造中的应用[J].居舍,2019(02):181+195.
[2]黄旭.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].机电信息,2018(27):140-142.
论文作者:王健英
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第4期
论文发表时间:2019/9/20
标签:产品论文; 理念论文; 材料论文; 机械论文; 可拆卸论文; 机械制造论文; 设计理念论文; 《建筑细部》2019年第4期论文;