基于绿色理念的食品机械设计研究

摘 要：基于绿色理念的食品机械设计是机械制造业实现可持续发展的重要基础，通过在食品机械设计中融入绿色理念，全面考虑到食品机械的使用、加工、设计、处置、报废等环节，积极采用绿色技术，减少能源和资源消耗，保护自然环境，不断提高食品机械设计水平。本文分析了食品机械绿色设计原则，阐述了基于绿色理念的食品机械设计策略。

关键词：绿色理念；食品机械设计；设计研究 食品机械的绿色设计是指按照绿色设计原则，重点考虑到食品机械产品的便于维护、便于回收利用、便于拆卸等要求，最大程度的减少环境污染，从食品机械设计整体性出发，保障食品机械设计产品的质量、使用寿命和功能。绿色设计理念应全面贯彻在食品机械产品设计的各个方面和各个环节，推动食品机械设计的可持续发展。

1 食品机械绿色设计原则

1.1 信息集成

食品机械绿色设计应全面考虑到各种影响因素，仔细收集关于食品机械的相关资料，集成设计信息，确保收集信息的全面性和准确性，采用并行式设计流程，科学评价不同食品机械设计方案，及时反馈评价信息[1]，基于计算机网络系统，设计人员要全面了解各种信息，确保食品机械设计的顺利进行。

1.2 过程协同

在食品机械设计的准备阶段，应全面考虑到食品机械产品的设计、加工制造、使用和后期维护，由于食品机械设计是一项专业性较强的工作，应将绿色设计理念贯彻到食品机械的雏形设计、运行维护、加工制造和工艺设计等各个环节，采用并行式设计方法，认真分析，及时发现食品机械设计问题，协调设计中不科学、不合理的部分，做好食品机械设计的决策、评估和改进。

1.3 目标一致

基于绿色理念的食品机械设计，应全方位、多角度考虑到食品机械的应用环境、服务、成本、质量、功能等方面特性，在满足食品机械基本的应用功能基础上实现健康、环保、绿色的设计目标。

2 基于绿色理念的食品机械设计策略

2.1 合理选择机械材料

由于食品机械设备主要是用于各种食品和食物的加工，食品机械材料质量对于人们身体健康有着重要影响，必须确保人们的食用安全。因此在食品机械设计时，不仅需要考虑食品机械的类型和结构，还应合理选择机械材料，尽量使用绿色的、安全的机械材料，基于绿色设计理念，追求无毒、耐腐蚀、便于回收、便于处理、便于加工、低成本、低污染、低耗能的机械材料[2]。同时，食品机械设计尽量避免出现卫生死角，合理设计机械结构，选择便于清洗、拆装的材料，防止食品机械局部区域滋生各种微生物和细菌。

2.2 食品机械结构绿色设计

（1）可拆卸设计。传统的食品机械结构设计，没有充分考虑到食品机械的可拆卸设计，一旦食品机械发生损坏，难以进行拆卸更换，导致食品机械被迫丢弃，不仅污染自然环境，而且造成各种能源和资源的浪费。随着食品机械废弃物处理的成本和费用不断增加，食品机械绿色设计应重视其可拆卸性和便于销毁，尽量采用标准、统一的组合式结构。对于食品机械的可拆卸设计，工作人员可根据实际需要，随时拆卸食品机械，全方位、多角度的进行清洗和维修，确保食品机械的干净、清洁、卫生。其次，从长远角度出发，食品机械的可拆卸设计有利于实现机械材料的回收利用，如果无法再进行维修，可有选择性的实现重复利用，或者对食品机械的相关部件进行维护检修，更换老化、损坏的零部件，使食品机械设备正常运转。最后，对于食品机械中无法回收再利用的部件，应采用绿色环保的方式正确处置食品机械材料。通过对食品机械的可拆卸设计，优化和改进食品机械的应用和加工生产。

（2）便于装配和制造设计。食品机械的便于装配和制造设计是指基于食品机械运行原理，采用现代化加工工艺和生产设备，突出铸造、注塑、机加、冲压等制造工艺[3]，使食品机械便于装配和制造设计，因此在食品机械设计过程中，根据生产需求，不仅要考虑到机械的装配性，还应考虑食品机械加工制造的便捷性，具体来讲就是在食品机械设计研发阶段，考虑到整个过程设计，优化和对比设计方案，实现食品机械装配和制造的经济性和便利性。同时，食品机械设计采用DFA/DFM绿色产品，更便于进行装配和制造，提升食品机械的可维护性和设备质量，提高使用性能和使用寿命，节省食品机械加工设计中一些不必要的流程、工具和工序，避免反复的修改机械设计，以绿色、环保、安全为目标，实现食品机械的清洁生产，加快设计开发速度，保障食品安全，推动食品机械制造业的可持续发展。

2.3 液压系统绿色设计

食品机械的液压系统容易出现漏油污染、噪声污染等问题，可在食品机械中设置声控系统，或者用植物油来代替柴油，并且加大对植物油和水压液压系统的研究力度，减少漏油污染和石油消耗[4]，注意保护自然环境，提升食品机械液压系统的运行效率。

2.4 动力系统绿色设计

燃油是食品机械设备的重要动力材燃料，存在着漏油、废气、噪声等问题，特别是绿色食品很容易受到食品机械废气的影响，因此应合理设计食品机械的动力系统。当前，食品机械的动力供应形式比较单一，动力系统的绿色设计可选择电力来代替石油原料作为动力，减少食品机械对环境的污染，确保食品加工质量。另外，我国应积极开发和利用氢气、天然气、太阳能、植物油等能源，提高食品机械设计的绿色环保性。

3 结束语

食品机械的绿色设计顺应社会发展需求，关系着整个食品机械行业的可持续发展。在食品机械设计过程中，应基于绿色设计理念，坚持信息协同、过程协同、目标一致的设计原则，做好食品机械整个生命周期的开发研究，提高各种资源和能源的利用率，减少环境污染，保护自然生态环境，确保食品机械的食品加工安全。

参考文献：

[1]龚林生.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].科技创新与应用，2014，06：73.

[2]牛.探究面向制造和装配的食品机械设计[J].科技资讯，2014，07：78+80.

[3]李燕杰，杨公明，朱小花，夏雨，杜冰，梁杰.从生物被膜看食品机械安全性设计准则的必要性[J].农业工程学报，2008，11：302-307.

[4]王波.食品机械并行式绿色设计[J].包装与食品机械，2007，03：38-40+46.

作者简介：马永微（1984-），男，江苏南京人，学历：大专，研究方向：食品机械。