摘要：随着我国社会经济的不断发展以及在科学技术上不断取得重大突破，我国的机械制造工业也得到了迅猛发展。同时，随着我国的可持续发展的概念的提出和广泛采用，我国的机械制造工业也与可持续发展概念结合了起来。但是由于一些不可抗力因素，我国目前在这方面的技术还需进一步提高。本文主要对冶金机械绿色设计应用的关键问题进行了一个深入的研究。
关键词：冶金机械；绿色设计；关键问题；研究
1.冶金机械绿色设计原则
在对冶金机械进行绿色设计的时候，工作人员需要遵循许多原则。比如闭环设计原则、资源回收与再利用原则、节能降耗原则、成本优化原则与技术先进原则等等。
1.1闭环设计原则
产品级的闭环是指从用户为某个特定的需求打开产品到需求得到迅速解决结束使用这个产品，信息流动符合一般用户的感知。战略级的闭环是指整个业务形成了一个自驱动力，而不是依赖外部资源进行驱动。在冶金机械产品的制造过程中，一般要经过以下的阶段：产品设计、制造、运输、销售、使用和废气处理等等阶段。这即是一个产品的生命周期。
1.2资源回收再利用原则
简单说，再生资源回收、再生资源回收体系等等都是回收，不同的是它们的角度，就是铺设的回收环节不同而已。有些是上门回收，有些是中转回收，而再利用则是回收加工，在再生资源行业里算是后端。在对冶金机械进行绿色设计的时候，我们应该重点考虑对一些冶金原材料的回收，对于一些已经废弃的冶金机械，要对它进行拆卸以及将拆卸下来的材料进行有效回收再利用。
1.3节能降耗原则
对节能降耗来说，最重要的是做好规划与设计。在对冶金机械进行绿色设计的时候，研究人员应该多考虑采用一些清洁能源，以此来减少对原材料的浪费。同时，在一个生命周期中，应该确保在各方面的工艺生产要求都满足的条件下，使每个环节消耗的能量最小化。
1.4成本优化原则
成本生命阶段可分为成本策划与成本执行这两个阶段。在冶金机械的绿色设计初期，就应该注重成本优化原则，要综合考虑设计、制造、使用以及资源回收再利用等各方面的成本，是成本方面得到优化。
1.5技术先进原则
冶金机械方面一直都是对工作人员有很高的技术要求的，在冶金机械绿色设计方面，同样也是需要很先进的技术才能达到绿色环保的效果。我们可以采取开发性设计、适应性设计以及组合选型设计等方法来进行技术上的创新，从而达到最佳的经济效益。
2.冶金机械绿色设计内容
冶金机械绿色设计的主要内容包括：设计材料的选择、产品的可拆卸性设计、产品的可回收性设计、产品成本分析以及产品设计数据库等内容。在这些内容上都应该与绿色设计的原则相结合。
2.1冶金机械的环境、资源、能源属性
在对冶金机械进行绿色设计的初期，就应该充分考虑到冶金机械的环境、资源与能源属性等问题。只有这些问题解决好了，才能进一步考虑它的经济属性的问题。
2.2冶金机械的可拆卸性和回收利用性
在对冶金机械进行绿色设计的初期，尤其是选择冶金机械的原材料的时候，应该重点考虑它的可拆卸性与回收利用性，根据绿色设计的原则对其进行方案设计。
2.3原材料的可再生性
在选取原材料的时候，主要根据三点来选择：可再生性、易分解性以及可回收性。根据这三点选出来的原材料可以在极大程度上降低对环境的危害。
2.4冶金机械的零排放
在冶金机械等工业生产过程中，总会不可避免的产生一些废水、废气与废液，这也是我们平常所说的“工业三废”。在对冶金机械进行绿色设计的原则下，我们必须要采取相关的合理措施，保证工业三废的零排放。
3.冶金机械绿色设计方法
3.1设计阶段划分
冶金机械绿色设计方法的设计阶段主要分为以下几个阶段：需求分析阶段、方案设计阶段、技术设计阶段以及后评价阶段。
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3.1.1需求分析阶段
研究人员应该先分析冶金机械使用单位的需求，然后根据他们的需求对冶金机械进行设计，冶金机械的功能既要满足单位的需求，同时也要符合绿色设计的原则。
3.1.2方案设计阶段
在对方案进行设计的时候，主要要考虑环境属性、经济属性、材料选择、资源回收四个方面，然后再结合绿色设计的原则设计出一个总体的方案。
3.1.3技术设计阶段
在技术设计阶段，要重点考虑液压系统、动力系统、工作结构、控制机构这四个方面，在基于绿色设计的原则上对其进行设计。
3.1.4后评价阶段
在绿色设计的后评价阶段主要是从以下几个方面进行评价：环境评价、经济评价、能源评价以及资源评价，要使冶金机械的绿色设计满足这几个指标。
3.2绿色设计方法
3.2.1产品生命周期设计法
产品生命周期包括产品开发、产品成型、产品维护，每一个阶段都有值得特别关注的地方，比如在前期开发阶段的功能需求，对一些bug进行处理与修改；中期的产品成型客户跟踪问题反馈；后期的产品维护等等，涵盖了产品生命全周期。
3.2.2可拆卸结构设计法
在可拆卸结构设计法上，研究人员主要考虑的就是冶金机械产品是否易于拆卸与进行回收处理。
3.2.3并行交叉工作设计法
在具体的工作过程中，可以使用并行交叉工作设计法。比如将设计人员的组合与绿色设计的实施方案进行并行交叉工作设计，这样不仅能极大程度上提高工作效率，还能保证绿色设计的有效实施。
3.2.4可回收设计法
对冶金机械进行绿色设计的主要控制目标之一，就是保证对资源可以进行回收与再利用。可回收性的设计，简单来说就是在冶金机械的产品报废后可以对其进行回收和再利用，可以对其充分利用，不浪费每个零部件。
3.2.5创新问题解决法
TRIZ是一个值得肯定的好东西，在很多企业创造出了很好的业绩。但是在我国，它的应用相对于国外来说起步较晚，人们对其的了解和认知还比较有限。通俗来讲，TRIZ就是改变人们的思维模式，同时把技术发展创新等符合自然的规律融入进来，从而达到解决问题的目的。
4.绿色设计的关键技术研究
4.1液压系统关键技术
液压系统对温度有要求，部分低温高寒的地区不适合采用，会冷凝，需要加装辅助的加热元件。液压功率密度较大，做同样的功液压元件体积小，而且摆放方便，同时，液压可以执行直线运动和回转运动。
4.2动力系统关键技术
如果按大块分的话，动力系统有遍历论、拓扑动力系统、光滑动力系统、哈密顿动力系统、辛动力系统等等几个方向。在动力装置上，我们可以采用一体化的结构设计来减轻其重量；在材质的轻量化与节能方面，我们可以采用一些清洁能源对其进行改良优化，实现节能降耗。
4.3工作系统关键技术
在冶金机械绿色设计的工作过程中，应该采用变频无级调速技术。变频调速可以对标准的电动机进行连续调速，而且变频无级调速技术经过多年的发展已经日趋成熟了，应用甚广。
4.4控制系统关键技术
目前，非线性控制的研究的重要性相对来说远远超过对线性控制的研究。非线性控制的主流方向是PID控制、基于模型控制和智能控制。冶金机械的绿色设计可以采取光机电一体化设计，将先进的操作技术与设备结合起来。
结语
随着我国的可持续发展的战略目标的提出，我国对冶金机械的绿色设计的研究也逐渐深入。目前冶金机械绿色设计的实际应用效果正在显著提高。相信我国的冶金行业也会发展的越来越好。
参考文献：
[1]段玉林.探析绿色冶金机械设计的关键技术[J].中国高新技术企业，2013，23：69-70
[2]杨柳.基于绿色冶金机械设计的关键技术应用探析[J].科技视界，2013，31：253
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：机械论文; 阶段论文; 原则论文; 可拆卸论文; 产品论文; 在对论文; 对其论文; 《基层建设》2016年第33期论文;