基于绿色视角的机械设计研究

摘 要 伴随科技的不断进步和发展，在机械产品的制造行业开始兴起一股以绿色设计为代表理念的改革浪潮。这也是人们在资源短缺和环境污染等问题的困扰下，探索出的以可持续发展为核心的新型设计理念。本文中，笔者将就绿色设计中的关键技术和使用该技术的重要意义进行简要阐述。

关键词 机械产品；绿色设计；关键技术；重要意义

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0049-02

当今全球人类不得不面对的三大问题是环境污染，人口膨胀和资源短缺。而在这些问题的困扰下，人们又对生活水平提出了更高的要求，这使得社会的发展模式依然是以消耗大量能源和资源，来进行高投入高输出，这则会加剧上述三大问题的恶化。所以，只有采用对能源高效利用的集约型的发展模式，才可以实现可持续发展的目的。而绿色设计理念正是以对能源的高效利用为出发点，使产品在设计过程中以及整个使用周期中对环境产生的负面影响减至最低，从而来实现可持续发展。

1 绿色设计理念的内涵

绿色设计也可以叫做生命周期设计，环境设计或者是生态设计，它是指从产品的整个使用周期来考虑产品的一些环境属性，比如可拆卸性，可回收性，可维护性及可重复利用性，并且将这些属性作为设计的目标，而且同时也要保证产品具有应有的功能，以及满足产品的质量，经济和使用寿命的要求。绿色设计的核心就是不仅要减少材料和资源的消耗，减少排放有害的物质，还要使产品及其零部件可以方便的进行分类回收并且循环再生或者重新利用。

2 绿色设计中的关键技术

2.1绿色材料的选择管理

机械产品的设计与选用的材料密切相关。所谓的绿色材料，是指其本身具有优良的使用性能与功能，对资源与能源耗损较少，对环境污染较小，利于人类健康，而且可反复再生或者可以降解进行循环使用。选择绿色材料时，不光要考虑材料的工艺性能，机械性能及经济性，还要考虑环境属性。选择的原则是优先选择可再生材料，尽量选择容易回收，耗能较低，污染较少，环境兼容性好的材料，并提高资源的回收率，来实现可持续发展。注意要避免选择有毒害和有辐射的材料。进行材料管理时，先要标记好材料，对异种性能的材料要进行分类存储，以免发生材料间的相互耗损。然后要做好材料的回收工作，对使用寿命已尽的产品，回收其可以再次利用的部分，对不可用的部分进行专业降解处理，以免影响环境。最后，建立材料的数据库，对材料的性能和环境负荷等数据进行记录，指派专人管理。

2.2机械产品的回收性设计

回收性设计就是指在产品设计的时候，要充分去考虑产品零部件和材料的回收的可能性，回收的处理方法，回收的价值大小，回收处理结构工艺性以及与可回收性相关的一些问题，来达到零部件和材料资源的高效利用，并且如何在回收过程中将对环境的污染降为最小的设计思想与方法。首先要对机械产品中可以回收的零部件进行标记，然后在产业内部研制出对回收而来的零部件进行处理的工艺方法，并且考虑好回收的经济价值。在对机械产品的结构设计中，要遵循以下几条准则，一是产品结构便于拆卸维修和调整，二是使可重用零件便于识别，三是尽量选用可翻新的零件，四是对回收零件的清洁化，五是尽量去减少材料的种类，六是进行系列化和模块化的结构设计。

2.3机械产品的设计应易于制造与装配

机械产品的设计，不仅要让产品更容易制造与装配，提高其品质与可维护性，减少零部件的数量，还要更有利于去减少制造与装配过程中产生的污染，这可以实现生产清洁化。此环节需要遵循以下几条准则，一是优化产品的性能，对工业进行改进，以提高产品的合格率；二是简化工作流程，减少加工的工序；三是减少生产中废物的排放。

2.4机械产品的成本分析

对绿色机械产品而言，只对其设计方案进行技术上的“绿色”考虑是不够的，还要进行成本分析和核算。对绿色机械产品的成本分析不同于传统的成本分析，这是因为在产品设计的最开始，就要考虑到产品的回收再利用等其他环境属性，因此，在进行成本分析的时候，就一定要考虑污染物替代成本，产品拆卸成本，重复利用零部件成本和特殊产品的环保成本等。企业是否可以获得经济效益，直接取决于机械产品的成本高低，所以要在每一个设计的决策时都要进行绿色成本分析，以便设计出来的机械产品，不仅“绿色程度”非常高，还消耗了最低的成本。

3 机械产品进行绿色设计的重要意义

3.1让人们的生活方式绿色化

人们生活中的各种高耗能机械产品不仅会加速能源消耗，还会代谢出一些影响生态平衡的废物，危害人们的生存环境。所以使用绿色设计的机械产品，不仅给人们提供了同等的物质享受，还减少了能源的消耗，对环境的影响也降低了，让人们在追求物质生活的同时，也开始追求生态生活，也就是追求绿色的生活方式。

3.2促进科学技术进步与创新

绿色设计理念要求同时对社会，经济和生态效益进行考虑，使这三者可以和谐统一的发展。它可以将生态环境和经济社会进行连接，让其成为一个共同发展的整体，让环境与资源既可以满足当前的经济发展需求，又可以满足我们子孙后代的生存需求。而这就在一定程度上对机械产品的研发提出了更高难度的要求，进而推动科学技术的进步和创新。

3.3满足国际贸易需求

绿色设计的机械产品，具有节约能源、无毒害化学物质、合理包装和产品报废后方便处理等特征。这就使机械产业大大的提升了市场竞争的能力与可持续发展的能力。并且在国际贸易中，也符合了出口产品绿色化的要求，使我国生产的机械产品能进入到更广阔的国际贸易市场中去，也使这些产业有资本去和一些发达国家进行竞争。

总而言之，机械产品引用绿色设计理念之后，一定会产生一系列的优势，特别是中国融入国际市场后,对机械产品的绿色化会有更高的要求。虽然各个国家面临的国情不同,发展水平不一致,但都有解决环境、资源和可持续发展的共同要求。虽然绿色设计方法在不断完善和发展的,但要真正要实现机械产品的绿色设计,还需要社会各界人士广泛参与进行更多的试验与探索。以此来顺应我国可持续发展战略的同时，也能获得更广阔的国际市场，不仅为企业自身带来效益，也为地球的生态保护提供了保障。

参考文献

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