绿色理念在机械设计制造中的渗透分析

绿色理念在机械设计制造中的渗透分析

汪月

身份证号：211281198810023518

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。现如今，绿色设计与轻量化已成为内燃机等机械设计制造的一种趋势。绿色设计是在可持续发展观念下，将资源利用与环境友好性有机结合起来，在满足人类生活生产、工作以及社会发展的前提下，尽可能减少对环境资源的损害与消耗，从而实现经济效益、生态价值和社会利益之间最佳平衡为目标而进行的一种生产活动。工业化与机械化水平不断提升下，资源短缺以及环境恶化等问题逐渐显现，在这样的发展背景下，为了有效降低内燃机等机械设计过程中废水、废渣等废料的产生，减少污染源，本文就绿色理念在机械设计制造中的渗透展开探讨。

关键词：机械设计制造；绿色设计法；体应用

引言

在人们的日常生产生活中，可持续化与绿色健康理念深入人心，因此，人们将绿色理念带入到机械设计制造中，可以在建设发展的同时保持生态环境，改变传统机械设计制造行业带来的弊端，坚持可持续化发展理念。

1机械设计制造中的绿色设计

绿色设计是以保护环境为前提，在可持续发展的指导下，从人与自然、环境与社会等方面进行科学规划，实现经济效益和生态效益的最大化。在机械设计与制造中，绿色设计理念与原则是指以环境资源为核心，充分考虑环境与经济间的关系，综合考虑成本与环境等相关因素，通过对现有材料的充分利用减少资源浪费等问题，在机械产品整个生命周期内减少对社会与环境的影响，促进机械设计制造的新型环保与可持续发展。目前绿色设计主要遵循“3R”原则，Reduce、Reuse、Recycle，即减少环境污染、减少能源消耗、产品或零部件的回收再利用。在内燃机等机械设计与制造中，设计阶段在确保内燃机等机械产品设计符合标准的前提下，兼顾考虑质量、经济、环境等因素，设计中充分考虑最终阶段的产品或零部件回收循环和再利用，例如拆卸设计，以确保内燃机等机械产品的环境和资源特性；设计制造者应具有节约和环保意识，在内燃机等机械产品生产周期内实现绿色设计制造，充分利用资源，尽量避免零部件等资源的浪费；应不断改革和创新传统机械设计制造方法，遵循绿色设计法则。

2绿色理念在机械设计制造中的渗透

2.1材料选取

绿色理念应用在机械设计制造中应该从源头开始，即材料的选取，在选取材料时要考虑从环保、无污染、经济、性能等4个方面入手，避免材料对环境产生污染。传统的机械设计制造的材料一般含有重金属，重金属的使用与回收阶段会对人体健康产生威胁，还会破坏生态环境，回收成本过大，难以循环利用，并且不能进行自然分解处理。因此，机械设计制造要从源头上防止污染，使材料具有无污染、可回收、循环利用、经济适用等特性，在经济预算允许的范围内选用对人体无害的材料。与此同时，对采购材料进行定期的管理和维护，建立材料动态档案数据库，安排专业人员对材料的性能进行测试，最重要的是要有针对性回收废弃材料，尽量做到二次利用。

2.2加强技术研发，提高数字化应用

在机械设计和自动化方面，需要加大技术研发，加强科技创新，提高设计生产的智能化水平。要以现有的设备为基础，调整机器的方案，通过实践来解决设计和生产中的缺陷。智能化数字化是发展机械自动化的必由之路，也是制造的主要组成之一，是数字技术、计算机和网络技术交汇的结果。提高机械制造的数字化水平，使机械设备在生产中实现自动检测和信息处理的功能应用，使用数字技术对提高生产效率非常重要。由于不可再生资源的稀缺性，应加快技术创新步伐，以实现低投入高回报的生产目标。随着可持续发展理念的应用，将这一理念应用到企业生产中，控制材料和资源使用，加强管理机器设计和生产过程，考虑环境，实现企业的可持续生态。

2.3机械产品的可拆卸性

有些废弃的机械制造产品有很多零件可以进行二次使用，例如某件机械产品因意外造成损坏致使产品无法正常运转与使用，但是产品并不是全部损坏，某一部分零件完好，如果机械产品无法拆卸，这些完好的零件将被浪费，这不符合循环利用理念。因此，机械设计制造时要保证产品具有可拆卸性。这样可以将完好的机械零件进行二次使用，从而节省资源。对机械产品的可拆卸性主要从设计制造出发，设计要保证局部零件的安全拆卸不影响整体的使用性能，这样拆解后的零件才能重新有效地应用于其他产品装配中。此外，机械制造的过程要保证拆卸简单，如果过于复杂的拆卸组装过程容易造成机械损毁。其次，绿色材料回收与零部件可循环利用过程创造更大的价值和利润。由于机械设计方法不同，拆卸的成本与效率也大不相同，机械设计人员要充分考虑到这点，进而保证资源最大化利用。

2.4注重机械设计和自动化发展

加大对机械自动化研发资金的投入，实施国外先进技术和生产线，支持机器设计和自动化水平的提高。有关部门要提供资金和政治支持，帮助一些生产工业企业建立新型工业化体系。使用这种方法来支持机械设计、生产和自动化的开发，加强新型工业基地建设。鉴于我国目前的营商环境较好，相关部门和管理单位要加大资金投入，提供政策支持。共同创建领先的企业，除了提升重工业的实力外，企业也能发挥良好的引领作用。积极管理企业的开发建设，加强机械设计和生产标准，推进自动化设施的建设。

2.5绿色设计制造技术

微量润滑技术开始时多用于铸件加工领域，随着时间的推移，在钢件和铝制件中的应用日益增多，这项融入了绿色设计制造理念的先进技术可以为机械设计制造创造洁净的工作环境，实现“绿色”生产。以某内燃机缸盖生产线为例，单台加工中心大约需要400L/min冷却润滑液进行循环，而20台机床则需8000L/min冷却润滑液完成循环，计算可知生产一个缸盖消耗量约4.3L，而采取微量润滑技术仅需10mL以下即可，可以有效地节省资源，而且可以明显地降低水的消耗，省去冷却润滑液系统回路的循环泵，大大降低制造过程中的总能耗，在生产制造过程中实现了绿色设计方法。

2.6无线与机械生产监控网络的结合应用

在机械加工生产中，无线设备监控系统包括电脑监控和无线监控。目的是对整个生产过程进行监控，并将过程及时传送到自动控制系统，系统能及时响应并传达生产信息。如在生产中发现问题，会及时报警。监控和管理人员通过控制整个制造过程，降低工作压力，提高机械生产效率。在加工生产中使用无线网络技术，可以管理生产中的每个环节，也有助于制造生产自动化技术的创新。凭借5G无线的全面覆盖，随时随地精确控制制造各个环节，将机械设备的工作状态和生产环境连接到一个无线传感器上。共同控制设备的温度和湿度，控制产品质量，可以进一步规范生产管理流程。

结语

综上所述，绿色设计法为内燃机等机械设计制造提供了新的发展契机，绿色设计理念集成了资源节约、环境保护等多方面的优势，对机械设计制造发展具有重要推动作用。绿色设计法在机械设计制造中还处于不断探索和深入的过程，只有在机械设计制造中充分考虑人与自然、社会与环境间的因素，深入探索绿色设计法，明确保护环境的设计理念，才能制造出寿命更长久、质量更高、污染更小的机械产品，实现机械设计制造的可持续发展。

参考文献

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