机械设计中绿色理念的渗透

摘 要： 首先综合分析受可持续发展观念影响下的绿色理念，然后将绿色理念同传统理念加以对比，最后介绍绿色理念渗透的机械设计中对机械设计产生的几点影响。

关键词： 机械设计；绿色理念；环境保护

近些年，人们已经深切认识到环境恶化给人们的生活带来的不利影响。这是因为人们无何止地开发与利用自然环境所造成的恶果。自然环境破坏、资源被过度消耗、环境发生严重污染，让人和自然之间的关系达到了非常紧张的程度。对于环境污染，此前的机械设计理念负有一定的不可推卸的责任。而提倡绿色理念，就是改变传统理念，让机械设计更能适应环境保护的现实要求。

1 绿色理念机械设计综述

可持续发展指的是一方面可以满足当代人的发展需求，而另一方面又不至于损害后代人的需求能力。换言之，即是指社会、经济、资源与环境的协调发展。可持续发展有三方面的概念内容，一是平均分配内容，本代人公平分配与公平发展权；代际间的资源平均占有权；国家间的资源平均分配。目前存在的现实是，占全球人口25%的国家消耗了全球80以上的资源。二是技术发展内容，其核心价值体现是社会发展、人类经济发展，都不能逾越环境与资源的承载极限。三是共同发展内容。可持续发展属于全球性的大目标，应当体现出持续性与共同性的发展原则。而从可持续发展的角度来看，绿色理念机械设计能够有效解决机械设计影响公平与持续性发展的问题。设计过程中没有生态环境危害或者生态环境危害极少，具有环境友好的优良特性，可以最大限度地将资源材料的作用发挥出来，能够尽量使产品结构得到简化，所使用的材料应用合理，让产品中的每一部分零件尽可能地回收再利用。绿色理念下的机械产品在每一环节中消耗掉的能源也应当是最少。

2 绿色理念同传统理念的区别

旧有的产品理念，在设计上主要考虑了产品在功能上的属性，如成本、质量、寿命等，对于环境属性考虑得比较少。依照传统的理念所达到的产品，等到使用寿命结束之后，就会便为废弃物，产生严重的资源浪费情况。绿色理念下的机械设计与旧有设计的重要区别就在于在设计构思时期便要考虑到机械产品的消耗以及回收再利用等有关环境保护方面的内容。原有的产品设计方案只考虑到成本、寿命、性能等项内容，在出现问题之后，才去想解决方法，很显然，这样的解决思路根本不能适应可持续发展的现实要求，基于绿色理念下的机械设计在设计时把环境要素考虑进去，摆脱了原来的简单粗放型程序设计，建构出从数据库到环境评价到设计开发再到包装运输的中心辐射四周式新型设计理念，更加利于所有设计环节的优化。

3 绿色理念对机械设计所产生的现实影响

3.1 关于材料设计

在产品的每一寿命周期，如设计、生产、利用、废弃等每个环节，将材料影响环境的内容当作控制目标，实现材料控制与功能实现的同步管理，让材料对环境的影响降到最低。首先，在产品的计划时期，以产品的经济性、技术性与环境性等指标进行产品可行性研究，选择对环境产生影响轻微的材料进行利用。在机械设计时期，就要对每种预备应用的材料进行功能与经济分析，使每一种材料都可以满足便于拆卸回收的要求，对于产品材料的拆卸性能和回收性能，都应该建立系统数据库，以便回收处理时能有理论依据。其次，选择材料时应当重点关注那些可以自然分解或者易为环境所吸收循环的材料，净化环境，降低机械产品对环境的压力，尽量采用不加涂镀的材质，尽量采用可以再生的材质，以方便回收利用。第三，要在前面的基础上，研究利用新型绿色材料，绿色材料是指基于满足一般功能的前提下，具有更好环境兼容能力的材料，绿色材料也被叫做环境材料与生态材料，其发展前景非常广阔，比如轻量材料设计、长奉命材料设计、可降解材料的利用等。比如英国的ICI化学公司利用某种形式的微生物把丙酸与葡萄糖发酵为共聚型聚酯；意大利的诺孟特公司以聚乙烯醇和淀粉混合形成了新型生物可降解材料等，目前都已经在国内开发使用，取得了良好的环境保护效应。

3.2 关于环境设计

设计应该面向环境，应该从根本上避免污染的发生，以期节约能源，而不能等到发生环境影响再进行防治。应当在机械产品的设计时期，就从产品的可维护、可回收、可拆卸、可循环利用等方面进行环境安全性考虑。面向环境的机械设计理念，其中包括的学科很多，涉及到的知识面很广泛。现在很多方面都处在持续的发展完善过程中，其中的主要技术有下列几个方面，一是机械产品的建模描述，设计评价方法指标体系的构建。二是各可拆卸模块的结构划分及接口设计。三是建立环境影响指标的量化规则。四是对可回收产品构件进行分类识别系统的构建。五是系统研究绿色理念下的机械产品的设计方法理论。绿色设计理念对于机械产品形成的影响，一方面需要考虑到材料应用与环境保护，另一方面也要注意给机械产品加入新的研发活力，让其功能思想得到设计上的实现，在工业设计与人机工程学发展的基础上，让机械设计进入到人性化阶段。

3.3 关于提出功能思想

美国的社会学家麦尔斯曾经说过：“客户所购买的并非是产品，而是产品所包含的功能。”他所提出的这种功能思想，现在已经逐渐被人们所理解与接受，让后来的机械设计人员充分认识到，能够采取多样化的原理或者结构来实现完全相同的产品功能，这带给人们尤其是设计者本身的，实际上是一场思想变革，极大地拓展了设计视野。此前，人们设计机械产品时，最多地考虑到的是应用力学与数学方法进行机械研究设计，以合理的结构促成机械产品自身的完善，却忽视了产品本身只是功能的载体这一本质。绿色理念影响下的功能思想，让产品设计实现了突破，产生了很多新型产品，如激光打印机、数码产品等等，这些产品对绿色理念本身是一种很好的回馈。

4 总结

绿色理念的应用属于一项长期的发展目标，想要使这一目标得到实现，就应当彻底改变原来的传统观念。实现节约资源、保护环境的目标，让机械设计工作人员和企业承担更多的社会责任，让人和自然实现和谐共处。

参考文献：

[1]机械设计的新理念“绿色设计”[J].现代企业文化，2009（33）.

[2]贺志博，基于机械产品绿色设计的研究[].机电技术，2010（04）.

[3]赵红、常立，机械产品绿色设计关键技术研究[J].硅谷，2010（13）.

[4]徐爱莉，绿色设计及其在石油机械中的应用[J].石油矿场机械，2007（07）.

作者简介：

崔井军，吉林工商学院，研究方向：机械电子。