摘要：绿色机械产品创新设计体现绿色设计理念，面向产品全生命周期，不仅能降低环境污染，还能提高产品设计的经济社会效益。为促进绿色机械产品创新设计理念有效落实，设计中应该采取逆向设计法、并行工程法、生命周期法、技术组合法、产品移植法等有效方法。本文主要阐述了绿色机械创新设计的定义以及绿色创新设计的原则、方法等问题。
关键词：绿色；机械产品；创新设计
引言：随着我国经济的飞速发展，现代化建设对制造业的需求越来越高，我国的制造业工业增加值也已经位居世界前列，个别工程机械也领先世界水平。但是机械制造的总体水平与发达国家还是有不小的差距。现在都在倡导可持续发展，绿色环保的机械设计得到了广泛关注，相应的研究也成为了机械行业的热点。
一、绿色机械产品和绿色机械产品的创新设计的概述
绿色机械产品是指符合环境标准要求的机械产品，即采用绿色材料，通过绿色设计、绿色制造、绿色包装而生产的一种节能、降耗、减污的环境友好型机械产品。对于产品的整个生命周期，绿色机械产品的设计制造全过程都要对其进行认真的考虑，并且以产品的环境资源属性为核心，这就要求在产品设计时，在考虑产品的功能、成本、寿命等技术和经济属性的基础上，还要对产品在生产、使用、废弃和回收的过程中重点考虑环境和资源的影响。符合以下三个方面的要求就属于绿色机械产品的范畴：（1）在机械产品生命周期全过程中，机械产品与标定的环境保护要求相符，并且不存在危害人类的因素以及对环境没有任何影响或者有极小影响。（2）在不降低产品功能的前提下，机械产品结构尽可能简单，原材料尽可能消耗少，并且在制造使用过程中尽可能消耗少的能源。（3）机械产品在结束了自身的使用寿命时，其零部件还可以进行回收和利用。总之，只要符合上述条件的机械产品都可以成为绿色机械产品。
绿色机械产品的创新设计就是扩展产品的生命周期，机械产品的设计、制造和使用是基础的功能，除此之外，绿色机械产品创新设计还包括废弃后的回收和利用。机械产品创新设计与绿色机械产品的创新设计的最主要区别就是绿色机械产品从根本上防止污染以及节约资源。绿色机械产品创新设计具有非常大的意义，其具体表现如下：（1）绿色机械产品设计能够实现生态环境与经济社会作为一个协调发展的有机整体这一目的，因此，对于当前经济发展的需要与人类长远生存的需要，绿色机械产品创新设计都能够使环境和资源得以满足。（2）绿色机械产品设计实现了主动控制生命周期的全过程，并且实现了废弃物的减量化、资源化和无害化，从而使机械产品的绿色程度得到了大大的提高，同时企业的市场竞争能力和可持续发展能力也得到很大的提高。（3）原来企业所追求的效益目标就是单一的经济效益，而绿色机械产品设计使得企业所追求的效益目标转化为经济效益和社会效益的协调优化，进而使得环境效益和可持续发展效益得到了有效地保证。
二、绿色创新设计原则
1.安全可靠
安全可靠始终是一切产品的首要原则。对于机械产品而言，零件的机械强度、刚度、热平衡性、稳定性和耐磨性都需要满足要求。在设计上要保证科学合理，材料选取要正确，加工工艺和装配都需要满足安全可靠的原则。
2.生态效益
我们产品的最大特色就是绿色环保，生态效益自然是不可或缺的原则。我们强调的绿色环保不单单是产品生产过程中环保，在今后的使用过程中也需要对周围环境无污染。我们在零部件选择的时候就要选取无毒、无害、无辐射的材料。还有尽可能减少对材料和能源的需要。材料的选取完成后，机械产品本身也需要考虑污染问题，其中噪声是重要的因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械产品工作时发出的声音是噪声的一个很大的污染源。长期处在这样的环境下，对人的健康有很大的危害。低噪声设计成为了机械设计一个重要的原则。所有我们在机械产品设计上就要考虑生态平衡的需求，坚持绿色设计理念。
3.经济效益
我们生产的毕竟是机械产品，目的还是要为企业带来更多的利润，所以经济效益是我们不得不考虑的问题。机械产品既要满足客户的要求，还有尽可能成本低廉。为了达到经济最佳性，产品的设计和制造都该考虑在内。
三、绿色机械产品创新设计的方法
1.逆向设计法。与正向设计方法是相对而言的，设计中采用逆向思维方式，利用对立、对立并存、对立综合等方式，从原理逆向、大小逆向、属性逆向几个方面完成产品设计。常用设计方式包括以下种类：简化产品结构，减少部件数量，方便拆卸，减少紧固件数量，设计中采用方便拆卸的设计方式，简化回收工艺，从而便于对废旧产品回收利用。设计朝极小化方向发展，注重产品设计的轻、薄、短、小，减少体积占用，取得更好的设计效果。采用新技术和新原理，设计功能极大的简单结构，减少材料使用量，减小体积，降低重量，提高机械产品可靠性，延长产品使用寿命。另外还要注重对废旧产品的回收利用，尽量降低对周围环境污染，达到有效保护周围环境的目的。
2.生命周期设计法
机械产品生命周期包括市场分析、设计开发、生产制造、产品使用及废弃后的回收处理等环节在具体设计过程中，根据某种评价函数来选择设计方案，这种评价函数包括产品基本属性、资源有效利用、劳动保护、企业策略、环境属性以及生命周期成本等因素。生命周期设计法是指以此来进行绿色机械产品设计的方法。传统的机械产品设计有这样的观点：产品生产制造只有企业重视，用户重视使用情况，社会重视报废后的处理与回收。而绿色机械产品设计把生产制造、使用情况、报废后的处理与回收这些问题由生产厂家、用户和社会共同来重视。使得绿色机械产品在整个生命周期内资源优化利用、环境污染减少或消除得以实现，这正是绿色机械产品利用生命周期法进行设计的主要任务。其设计包括：（1）绿色机械产品创新设计是面向生命周期的全过程，也就是说，绿色机械产品设计的环节包括从原材料的采集到废弃后的处理。（2）环境需求分析在绿色机械产品设计的初级阶段中就开始进行。也就是说，在绿色机械产品设计的初级阶段就对其系统的环境要求进行归纳，而不是在末端进行处理，要对环境、成本、功能和美学等设计要求和准则进行综合考虑，在多目标之间进行权衡，最终把设计决策制定出来。（3）实行多学科跨专业的合作开发设计。对于绿色机械产品生命周期的各个阶段和各环境问题，生命周期设计法都涉及到了，例如，减少废弃物排放、新产品开发等，由此可知，绿色机械产品设计涉及到很多知识领域，是需要多科学合作开发来进行设计的。
四、结束语
绿色机械产品创新设计具有重要现实意义，同时，实现该目标也是一项系统复杂的工作，需要设计人员提高专业技术水平，总结经验，根据具体需要采取有效对策，促进设计水平提高。从而降低环境污染，节约资源能源，促进机械产品市场竞争力提高。
参考文献：
[1]张洪斌.谈绿色机械产品创新设计[J].价值工程，2014（4），263-264；
[2]刘敬.现代机械设计的创新方法研究[J].科技创新与应用，2015（7），59；
[3]丁涛，王芳.面向机械产品全生命周期的并行式绿色设计研究[J].轻工机械，2013（1）；
[4]照日格图，孟根岱.绿色环保理念下的机械产品创新设计浅探[J].科技风，2011（20）：24。
论文作者:陈伟国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签：机械论文; 产品论文; 生命周期论文; 产品设计论文; 环境论文; 过程中论文; 原则论文; 《基层建设》2019年第10期论文;