摘要:在这个经济快速发展和现在代化工业进程不断推进的大环境中,生态环境也随之遭受破坏,全球气候变暖、残留物质污染以及生物资源急剧减少等一系列环境问题。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,可以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。
关键词:绿色理念;机械制造;应用
一、绿色设计理念的概念简述
机械制造产业生产首先需要按照机械设计的总体思路来完成,换言之机械设计部分的完善与否也直接影响着机械综合性能。机械设计包括了机械产品的产品结构、运行方式、能源动力、零件结构与材质的分析设计,通过精准的计算最后设计出的产品必须符合使用功能的要求。将绿色理念融入到整个产品的设计制造生产过程中,首先应该站在环保的角度去减少能源与资源不必要的消耗,并且去分析和降低产品制造过程中产生排泄物对环境所造成的影响,然后再考虑在产品的结构、质量、性能能等方面去降低生产期的成本。将考虑资源的循环利用,提出减少污染、降低能源消耗的生产技术为绿色设计的主要思路,获得生产制造的可持续发展的流程。绿色设计的简要概括主要包括三点:减少污染、能源再生、产品的循环利用。
二、机械设计制造中绿色理念的优势分析
绿色的机械设计与制造理念其优势分析,主要在于优先于传统的机械设计制造理念。近年来,我国对于绿色机械设计的研究比较多,发展的也比较深入。对于绿色机械设计理念而言,从某种程度上可以理解为自然环境设计、生态设计以及环境意识设计等等。其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循环再利用,减少对环境的影响以及机械的循环利用等等。机械的产品设计要满足可回收、可拆装并能够重复利用等等,这是绿色机械设计理念的新要求。
而传统的机械产品都是从产品的功能以及寿命等产品的基本属性进行考虑的,产品在设计与开发的过程中,先是进行市场分析,然后再进行图纸的设计以及方案的制定。此外,还需要反复的修改以及审定,最终才能真正的进行生产。这样的设计理念,造成了较长的设计与制造周期,产品生产后拆卸较为困难,回收的难度也较大。
三、绿色理念在机械设计制造中的意义
在全球经济快速的发展下,很多问题也随之而来,资源逐渐枯竭,生态环境被破坏而造成的一系列自然灾害给人类的发展带来了不可预计的阻碍。人类的日常生活也总是离不开机械设计,它给人类生活带来便利和高效,加快了整个社会的发展步伐。如果在机械设计制造中融入绿色理念,通过绿色设计的一系列技术尽可能地保护环境,减少污染物的排放;做到能源再生利用的最大化,节省资源;延长产品的使用寿命,让产品得到循环的回收使用,为整个行业带来最大的经济效益。所以绿色理念在机械设计制造中的作用不仅仅是在整个行业,对整个人类社会的发展也谋来了福利。
四、绿色理念在机械设计中的具体应用分析
1、绿色设计方案
目前比较常用的绿色理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种,生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑,包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题;可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下,进行有规律拆卸,主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护;模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块,通过产品模块的重新组合从而形成新的系统,既可以实现产品的更新换代,也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全绿色机械设计数据库,设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存,以便日后查询以及绿色设计的理论基础。
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2、绿色机械设计制造中的材料选择
材料是绿色设计的主要内容,在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料,综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性,分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成,产品在使用报废后,回收利用率低,对环境有极大的损害,为了实现绿色机械制造工艺,应从源头开始抓起,慎重选择机械制造材料。机械设计的绿色选材应选择能够满足产品需求的基本性能,保证材料的可用性,选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料,避免选择有毒材料。其次应加强绿色材料的管理工作,认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注,在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理,及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。
3、绿色理念与机械制造中的应用
制造建立在设计之上,绿色机械制造需要能从整体范围对资源及制造模式考虑。绿色制造最终目标是将产品整个流水线及生命周期内负面影响降到最小,但资源利用率要达到最高。简单的说,绿色的机械制造就是要保证高质量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各个方面都要达到一定程度的标准。
4、配套措施
在进行机械产品的设计时,我们需要秉承绿色理念,同时还要有相应的配套措施进行辅助,比如说一定的政策支持、人才支持、科技支持等。首先,加大对绿色设计人才的培养力度,尤其是加大高职和中职院校学生的培养,让他们掌握最先进的绿色设计理念;其次,要加强对绿色产品设计的政策支持,政府要制定相应的制度,提倡绿色设计和绿色环保理念,要加强社会和公众对机械设计的监督;再次,要加强技术创新,优化机械设计的工艺方案,采用先进技术,如虚拟设计技术进行机械设计产品的创新。
五、加强基于绿色制造理念的机械制造工艺发展的措施
5.1制造过程中秉持绿色可持续发展的理念
从外资企业的投资来看,大多数外资企业在我国都是从事制造行业,也是将污染从外国转移到我国的一种普遍做法,但是我国为了带动区域型经济增长及解决就业问题,对这些外资企业生产过程中的污染重视程度并不高,这也是造成当下环境问题严峻的一个重要原因。因此,我国无论是外资制造业还是国产制造业,不能仅凭经济指标对其进行审核,要结合该企业的真实情况,将绿色可持续发展的理念融入生产发展中来,并严格将其落实到生产的各个环节,实现企业的经济效益、社会效益以及生态效益的统一。
5.2加大绿色制造行业人才的培养
一方面,在高校或者职业院校,大多都是按照传统制造行业的相关要求和标准来培养学生的,学生对于绿色制造理念、绿色制造的工艺类型、如何能够更好地进行绿色制造这几个方面的内容都不熟悉,当他们步入工作的时候,仍然是投身到传统制造行业中,因此,高校和职业院校要创新教学内容和教学理念,有针对性地加强绿色制造人才的培养力度,使学生能够形成正确的绿色制造观念,强化学生的绿色制造能力。另一方面,机械制造企业要加大对绿色制造的重视,摒弃传统的发展理念,鼓励和支持员工以及企业的科研人员对绿色制造过程中原材料或者工艺的创新,组织和开展关于机械制造绿色化最新技术相关方面的培训,这样不仅能够增强企业自身的核心竞争力,在对规范我国机械制造业绿色化发展、建设良好的生态环境也具有重要意义。
结束语
总之,绿色理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略,可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率,大大的提高机械产品的经济价值以及社会价值,推动我国可持续发展观的实施路径,是未来世界发展的主流。
参考文献:
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[3]张艳春.关于绿色理念在机械设计制造中的应用探讨[J].建材与装饰,2016,(05):209-210.
论文作者:张克锦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/26
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