摘要：在机械设计制造中，应用绿色设计理念能减少对资源的浪费，实现可持续发展。面对当前的社会形势，绿色理念已成为推动我国建设发展、环境保护、实现可持续发展的重要步骤，成为社会发展的主流。本文以家电绿色设计为例，对绿色理念在机械设计制造中的应用进行分析。
关键词：绿色理念；机械设计制造；应用
引言
随着社会经济的快速发展，全球气候变暖、残留物质污染及生物资源急剧减少等一系列环境问题也随之增加。工业发展主要以机械设计制造作为生产支柱，如果将环保的绿色理念能具体应用到机械设计制造中，可缓解我国快速发展的工业与环境的矛盾关系，保持其可持续发展的状态。
一、家电产品的绿色设计
1.1可回收性设计
可回收性设计是指在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题，最终达到零件材料资源、能源的最大利用，并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。可回收设计包括以下内容：①可回收材料及其标志；②可回收工艺与方法；③可回收性经济评价；④可回收性结构设计。面向回收的设计思想，使产品设计师能考虑产品生命周期的全过程，既减少对环境的影响，又使资源得到充分利用，还明显降低产品成本。
1.2绿色材料选择设计
绿色设计要求产品设计人员要改变现有设计中只注重技术性能和经济性能的材料选择思路。要将环境因素融入到设计开发中，必须了解材料对环境的影响。因此在选择时应遵循以下原则：（l）首选可再生利用材料，尽量选用回收材料，提高资源利用率；（2）尽量选用低能耗、无毒、少污染、无腐蚀性的材料；（3）尽量选择环境兼容性好的材料及零部件，同一产品单元尽量选用较少的材料种类，以便于产品废弃后的有效回收；（4）为便于回收，材料上要标注出其型号、种类、等级等。
1.3绿色模块化设计
模块化设计就是在一定范围内，在对不同功能、或相同功能下的不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择与组合可构成不同的产品，以满足市场的不同需求。家电产品特别是一些结构复杂的家电产品，都是由若干具有一定功能的部件组成。设计时应尽可能将各部件设计成相对独立的功能模块，将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来，满足产品的功能属性和环境属性，一方面缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场为变化；另一方面减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收处理。
1.4可拆卸性设计
只有良好的拆卸才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用，达到节省成本，减少污染，保护环境的目的。设计人员应经常与用户、产品维护及资源回收部门取得联系，获取产品结构在拆卸方面存在的不足，并为可拆卸性设计的发展准备有关数据资料。为便于拆卸，家电产品在整机设计时，就要从结构上考虑拆卸的难易程度，提出相应的设计目标、结构方案。对模块间、部件间的连接方式等问题要进行细致的研究：在家电产品的设计中应尽量避免采用焊接、胶粘、铆接等不可拆卸连接方式，尽可能优先选择易于分离的搭扣式连接。
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1.5可维修设计
用可维修设计方法设计出的家电产品在发生故障后，可通过适当的维修使产品恢复功能，延长产品的寿命，实现节能、省料、无废少废的绿色目标。为便于维修，除产品整机结构要采用模块化设计、可拆卸性设计外，各独立模块内部也要尽可能设计成可维修的。
1.6节能设计
节能设计就是设计合理的产品结构、功能、工艺或利用新技术、新理论使产品在使用过程中消耗能量最少、能量损失最少。因此在产品的设计阶段，对其使用造成的能源消耗问题应给予足够重视。产品使用阶段的节能设计应注意根据产品耗能特点有针对性地进行节能设计。
1.7绿色包装设计
（1）在保证包装功能条件下，用料最省，废弃物最少，是一种适度包装；产品的包装应摒弃求新、求异的消费理念，简化包装，这样既可减少资源的浪费，又可减少环境的污染和废弃物后的处置费用；
（2）包装生产工艺过程没有或极少污染环境；
（3）包装制品不与内装物品发生直接或间接的反应，同时对人体和生物无害无毒；
（4）包装废弃物应易回收再利用，而且掩埋时能迅速降解不产生污染，焚烧时能产生新能源且不污染环境。
二、绿色理念在机械设计制造中的应用
2.1注重产品的可回收性设计
在进行机械设计制造时，产品的回收是不得不考虑的问题。产品经过更新换代势必会面临回收的问题，应当从产品的各零部件开始着手，考虑其材料在回收中可能收回的成本大小，并要考虑具体的工艺和方法等与回收相关的问题。要使机械设计制造中尽可能发挥产品的不同零部件及材料的有效价值，降低其在回收过程中可能对环境造成的污染。
2.2环保型绿色设计材料
在进行机械设计制造时，在材料选择上，最主要的是要考虑材料的选择对环境造成的影响，是否能够回收利用。同时考虑到材料的经济性、安全性及材料之间的兼容性，实现产品功能的强化和对环境的保护。在机械行业中，要想体现出绿色设计的理念，必须合理的选择机械制造的材料，在机械设计的基础上加入绿色设计理念。机械行业在对机械进行设计时，首先要保障选择的材料能够符合产品基本的功能需求，保证材料的实用性，材料的抗冲击性、耐高温性和防腐蚀性等基本性能。对有毒和危害人体健康的材料要进行去除，安排专业的人员对材料的性能进行审核，在进行机械制造时，做好对废旧材料的利用和处理工作。
2.3 绿色理念的机械设计应用
目前绿色设计方案主要集中于可拆卸性设计、模块化设计及生命周期设计这三方面。可拆卸性设计是指在遵循一定规律的前提下进行拆卸，目的是在保证产品功能不受影响的条件下实现产品的维护和再利用。模块化设计是指将不同的产品模块重新组合，构成新系统，通过充分考虑设计产品的功能与模块，使其实现零部件的回收与再利用，可以更好促进产品的升级转型。生命周期设计所涉及的因素是产品性能、成本及环境保护等，包括产品回收、再利用成本、污染物处理以及产品代替等问题。首先建立绿色机械设计资料数据库，并储存好设计制造过程中的全部数据，一是方便日后用到这些设计数据，二是从理论角度为绿色设计提供支持。
结束语：现如今社会快速发展主流理念就是能节能环保，绿色之风深入到各行各业。面对世界自然环境的要求，国家发展的长远要求，机械的绿色设计理念及绿色的制造理念都在慢慢成熟起来。因此大力推进家电产品的绿色设计及制造进程，努力减少其环境污染性，促进其绿色性能的不断更新换代，具有非常迫切的现实意义。
参考文献
[1]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯，2011（36）：74-74.
[2]章志荣，苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软件导刊，2012（12）：95-98.
论文作者:梁文武
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：产品论文; 材料论文; 功能论文; 可拆卸论文; 家电产品论文; 理念论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;