摘要：文章简述了绿色设计方法的定义及其主要性，指出了绿色设计应遵循的主要原则，并对绿色设计的关键技术进行了全面的分析。
关键词：机械产品；绿色设计；绿色制造
工业革命以来，机械工业获得了飞速的发展，其发展模式基本是以大量消耗资源、能源（尤其是一次性资源、能源）为代价来取得的。但地球上的一次性资源、能源毕竟有限，随著世界人口的日益增多和人们对物质生活越来越高的要求，这种高投入高输出发展模式能否持续下去、还能持续多久，社会发展与环境和资源之间如何取得平衡已成为国际社会的重点研究课题。如何选择一条适合该国国情的可持续发展道路，实现人与自然的和谐相处，成为世界大多数国家的共识。
分析论证表明：改变高投入高输出的传统粗放型发展模式，采用以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展模式，是实现可持续发展的根本出路，而绿色设计正是以资源、能源的高效利用作为其根本出发点的。与此同时，资源、能源的大量开采与低效利用，也造成了大量的废弃物（包含诸多有毒有害物质）进入环境，形成了以十大环境问题为代表的一系列环境难题，恶化了人类及其它动、植物赖以生存和获得高质量生活的环境质量，并对人的身体健康乃至生命安全形成了威胁。此外，由于传统中只偏重产品功能，某些产品在生产制造过程中引入了对人体有害的物质成分，如农药、挥发性有机溶剂乃至放射性物质等，使人们在享受其功能的同时，也在付出健康的代价。这一系列问题，都正在引起国际社会的反思，并积极在产品目标、产品设计与制造模式、人类的消费生活方式等方面进行探索，希望实现对资源的循环利用、降低能源消耗和最大程度地减小产品制造和使用对环境的影响，实现可持续发展的目标。以期在不远的将来，人类可以在绿色的环境中享受健康、舒适、方便的绿色生括。而机械产品绿色设计是实现上述理想的起点和最重要的一环。
1 机械产品绿色设计的内涵
1.1 绿色设计的定义
机械产品绿色设计是一种基于产品的整个生命周期（设计、制造、运输，销售，使用或消费，废弃处理），并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法，在设计中，除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外，还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中，对环境和资源的影响。
1.2 机械产品绿色设计的原则
绿色设计与传统设计相比，应遵循以下几个原则：功能先进实用原则；技术先进性原则；环境协调性原则；能量最佳利用原则；资源最佳利用原则；安全宜人性原则；污染极小化原则以及综合效益最佳原则。
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1.3 绿色产品的基本特征
（1）在产品设计的全过程中，除考虑功能、性能、质量、成本等方面外，还必须考虑产品在整个生命周期过程中与环境和人的友好性。
（2）在设计阶段应充分考虑从原材料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个生命周期中对环境造成的总负荷为最小。
（3）提出了产品设计者和生产企业在环境保护，节约资源方面应承担的社会责任。即对大宗工业产品，企业不但要生产产品，同时，还应在可能的范围内，承担产品回收和再利用的义务。
（4）它是对传统设计方法，设计理念的发展和创新，体现了人类对机械产品设计学科认识的深化。
2 机械产品全生命周期绿色设计技术分析机械产品全生命周期绿色设计技术
2.1 绿色材料选择
材料选择是绿色设计不可缺少的组成部分，是产品开发过程中的最早最重要的设计决策，同时又是一种重要手段，它可以使产品对环境的影响达到最小。因此，绿色设计要求设计人员改变传统的选材程序和步骤，选材时不仅要考虑产品的使用要求和性能，而且更要优先考虑产品的环境性能，优先考率本身制备过程中低能耗、少污染且产品报废后材料便于回收再生重用或易于降解的具有良好环境协调性的绿色材料。
2.2 绿色可拆卸性
传统的设计方法一般只考虑零部件的装配性，很少考虑产品的拆卸性。而绿色设计则要求把可拆卸性作为产品结构设计的一项评价准则，使产品在报废以后其零部件能够高效地不加破坏地拆卸下来，从而有利于零部件的重新利用或进行材料循环再生，达到既节省又保护环境的目的。
2.3 绿色可回收性
产品的可回收件设计指在进行产品设计时充分考虑产品的各种材料组分的回收再用的可能性、回收处理方法（再生、降解等），回收费用等与产品回收有关的一系列问题，从而达到节约材料、减少浪费，并对环境污染为最小的目的。
2.4 绿色成本分析
绿色设引中成本分析与传统的成本分析截然不同。由于在产品的设计初期，就必须考虑产品的同收、再利用等性能，因此，在进行成本分析时，就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。因此，进行绿色设计时，应在作出每一设计选择时进行成本分析，使产品更“绿色化”，达到追求环境效益与经济效益“双赢”的目的。
2.5 绿色包装设计
绿色包装设计应符合4R1D的标准——再填充、再利用、循环再造、减少包装浪费、再降解，即设计上无害于人体健康、废气物不污染环境，且便于回收复用或再循环。
3 结论
总之，传统的机械产品设计侧重的是产品的性能、质量、成本等产品的基本技术与经济属性。按传统的机械产品设计理念，在产品使用报废后，就成了一堆废铁和垃圾，与制造企业也没有任何关系，报废产品金属零件的回收利用主要采用回炉冶炼方式，很少直接利用。
所以，绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期，从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中。环境问题已成为国际社会关注的焦点和热点，保护环境已成为人们的共识。绿色设计作为一种新的设计方法将是21世纪机械产品设计的主要特点之一，谁能向市场提供绿色产品，谁就能在市场竞争中占有确利位置。总之，绿色产品的兴起是人类认识和解决环境问题的巨大进步，是商品生产的必然发展趋势，必将对人类未来的生存和发展产生深远影响。
参考文献
[1]刘志峰、刘光复.绿色产品与绿色设计[ J ].机械设计，1997（12）：1-3
[2]李方义等.产品绿色设计全生命周期评价方法研究现状及展望[ J ].现代制造技术与装备，2006（1）：8-11
作者简介
冯文耀、男、1978年9月出生，2001年6月毕业于广东工业大学机电系机械电子工程，从事机械设计工作十六年，先后开发了齿轮传动式单壁波纹管成型机、带自动排线的简易双工位收卷机、双壁波纹管系列成型机、PE渗透管打孔机、M4活动脚自动攻丝生产线、PVC线槽一出四牵引切割机、PVC线管在线包装机、PVC管材离线包装机、瓷砖喷墨渗花机以及瓷砖装卸机器人。
论文作者:冯文耀
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：产品论文; 环境论文; 机械论文; 原则论文; 成本论文; 资源论文; 生命周期论文; 《防护工程》2017年第15期论文;