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绿色理念在机械设计制造的运用

摘要:在机械设计制造中融入绿色理念,是促进机械制造业健康稳定、可持续发展的重要保障,同时有利于协调自然与社会经济之间的关系。本文主要介绍了绿色理念的基本概念和内容,分析了机械设计中绿色理念的优势,并探讨绿色理念在机械设计制造中的具体运用。

关键词:绿色理念;机械设计;机械制造;运用分析

绿色理念贯穿于各行各业,对于机械设计制造行业同样重要,绿色理念为其发展提供全新的思路、指明科学的方向。在机械设计过程中使用绿色理念,极大地响应了建立资源节约型社会的号召,同时对贯彻落实可持续发展战略有着深远意义,有利于国民经济实现更大的发展与突破。

1绿色理念在机械设计制造中应用的意义

机械生产的第一步是机械设计,机械性能的高低很大程度上取决于机械设计水平,其主要是与机械产品的使用要求进行结合,对产品的构造、运作原理、零件材料、零件型号、运行形式、能量传递等相关内容开展分析与精密的计算,进一步设计出满足使用条件的机械产品。而可持续发展是绿色理念的主要核心,是有效保障产品从0到1所有环节的质量,在机械设计制造中运用绿色理念,能够提高效率、降低机械制造成本、最大化提高企业的经济效益和社会效益。因此,通过在机械设计制造中结合绿色理念,坚持以“健康、可持续”进行生产,减少和有效控制有害物质的排放,保护生态环境,从而促进机械制造行业的长远发展。

2绿色理念在机械设计制造中的运用分析

2.1绿色理念的机械设计应用。设计方案对于机械设计非常重要,而绿色机械设计的主要内容包括机械产品的设计理论,以先进的技术以及设计理论作为依托,结合实际的自然环境条件,实现优化资源配置和可持续发展。必须要从多个角度出发,充分考虑对环境、经济和实用等各个方面。要结合绿色理念,机械设计应用需要从以下几个方面入手。(1)绿色机械产品的成本需求分析。在机械产品制造前,必须先进行合理的设计,尤其是在产品进行使用后,还要着重考虑回收和重复利用等相关问题。回归绿色理念的机械产品成本需求分析,需要重点分析产品是否可以回收、循环利用的成本以及在处理其污染物质等。(2)机械产品的可拆装设计分析。对于机械产品,拆卸环节不可忽视,沿用传统设计方法会导致机械产品在拆卸过程中不可避免地损伤各个部件。为了提高产品的拆卸效率,降低损伤度,在产品设计中要重点考虑拆卸过程对产品部件的保护性,避免浪费资源,循环利用部件。(3)注重产品的可回收性设计。产品的可回收性是机械设计制造中重点考虑的因素。在经历了一系列的更新换代后,产品势必要面临回收的问题。因此,要仔细分析产品的每个零部件,权衡其材料在回收中的成本高低,包括产品具体的工艺和方法等。在机械设计制造中,使产品不同零部件及材料的价值做到“物尽其用”,最大化地发挥其价值,同时降低和控制回收过程对环境所造成的污染。(4)建立完整的绿色机械设计数据库。数据库是充分掌握设计参数的重要方式。在数据库当中,设计人员能够实现机械制造过程中相关参数的备份。同时,通过系统化的存储和分析设计数据,以了解和掌握机械设计当中资源的选用和相关开支等,有利于绿色设计的实践。2.2绿色机械设计中材料的选择。在机械设计中选材非常关键,材料的选择应建立在环保与健康的基础上。由于社会的快速发展,传统机械制造原材料需要进行优化和升级,同时要考虑到机械制造过程中使用的特殊化学物质材料,包括汞、铅等。诸如此类的有害物质会产生环境问题。若处理不妥,对于环境的破坏程度更加严重,因此,对于材料的选择要把好关。这也是绿色机械设计理念中的重要体现。针对机械设计的绿色选材,要遵循以下3项基本要求:(1)坚持选用环保材料。不同于传统的机械设计,绿色机械设计在材料选择方面要着重考虑材料的环保性能,不能仅考虑材料的技术性和经济性。通常情况下,绿色机械设计在选择材料时,最好遵循2个原则:①坚持采用循环使用性能较好的材料。②尽量避免采用不能循环使用的材料。虽然当前绿色材料的使用还未普及,但未来绿色材料在机械设计中的使用将会更加广泛。将绿色材料运用到机械设计中,可以有效地解决机械在制造、使用以及废弃处理中的环境问题。(2)减少使用材料的种类。在绿色机械设计过程中,使用过多种类的材料会增加材料回收利用的难度,使环境的威胁更加严重。因此,在使用材料时要控制种类的选择。比如在设计机械金属箱的过程中,避免使用不同的金属进行焊接,与此同时,尽量将金属箱设计成多个独立部分构成、且容易拆分的整体。(3)尽量规避加涂层材料的使用。部分产品看起来光鲜亮丽,且具备较强的耐腐蚀性,其原因是表面添加了涂层或镀层,这很可能会造成环境污染。①涂层、镀层的原料一般具有毒性。②有涂层的材料很难进行回收利用,若废弃则存在环境安全隐患。因此,在进行绿色机械设计选材时,最好不要采用加涂层材料。2.3实现绿色制造。制造在整个机械设计制造领域中极其关键,涉及产品的价值和受欢迎度等。在制造环节中,企业为了强化产品的吸引力,会刻意增加产品的外在价值。然而实际上,内在价值对于机械产品而言才是核心关键点,企业往往会本末倒置,这些外在的东西并不会增加外在价值,反而使制造成本进一步增加。在制造机械产品过程中刻意增加产品的外在价值,不仅会对环境造成污染,同时还加剧了各种资源的消耗,最终无法实现机械制造所带来的效益。因此,在制造机械产品中,要坚持“绿色经济、节约经济、环保经济”的理念,优化绿色制造工艺,将绿色制造的理念贯彻到底,同时还要加强机械制造工艺过程中的管理,规范机械制造工艺行为,确保原材料能满足生产工艺的要求,还可以有效地适应环境,降低能源的消耗,提高能源的利用率,从而创造更加健康和谐的环境。

3绿色设计制造实例分析

空调是日常家电之一,通过对新型空调的设计与制造进行分析为例。在空调设计的初步阶段,要充分了解和熟悉空调的整个行业,在设计方案中融入绿色理念,不断创新,通过多种方式征询更多关于绿色设计的创意,同时分析和调查消费者对于空调所能接受的价格范围;此外,对空调的生产工艺和生产材料进行科学合理的分析,对企业生产能力和设备情况进行检验和考核。在设计空调的过程中,要重视产品的工艺材料、使用环境,要对产品使用环境、外观和消费心理等各类因素进行分析。通过一系列的市场调查,进一步锁定了消费人群,对产品的价格进行研究和定位。最终确认空调的价格区间设置在2000~5000元,其消费的主要群体是建立家庭的青年和中年。这类人群的消费能力较高、收入比较稳定,对空调有着更大的需求,且要求质量较高。炎热的夏天,空调能调节到适合生活、工作、学习的温度,使人处于更为舒适的状态,效率也大大提升。此外,消费者非常注重空调外观、环保性能及自身健康的影响等方面。在设计方案通过审核后开始进入生产环节,采取材料可实现回收再次使用的聚碳酸醋类材料,减少有害、有毒材料的释放。关于空调的运输和销售,为了减少运输量,可合理设置更多销售点;产品到后将包装拆除再使用;实现空调零辐射,保护人体健康,同时使用最新技术达到绿色环保的效果。

4结语

绿色理念是一种符合现代经济社会发展的重要发展战略,可以实现机械制造产品的低耗能、高利用率、低成本和高回收率,进一步提高机械产品的社会价值与经济价值,推动可持续发展,是未来世界发展的主流。

参考文献:

[1]凌周斌.基于绿色理念在机械设计制造中的应用[J].电子世界,2014,(08).

[2]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯,2015,(6).

[3]汪威.浅议绿色理念在实践的机械设计与制造工作中的使用[J].矿山机械,2012.

作者:陈志方 单位:佛山市高明基业冷轧钢板有限公司

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