綠色理念在機械設(shè)計制造的運用

時間:2022-06-12 03:47:32

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綠色理念在機械設(shè)計制造的運用

摘要:在機械設(shè)計制造中融入綠色理念,是促進機械制造業(yè)健康穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的重要保障,同時有利于協(xié)調(diào)自然與社會經(jīng)濟之間的關(guān)系。本文主要介紹了綠色理念的基本概念和內(nèi)容,分析了機械設(shè)計中綠色理念的優(yōu)勢,并探討綠色理念在機械設(shè)計制造中的具體運用

關(guān)鍵詞:綠色理念;機械設(shè)計;機械制造;運用分析

綠色理念貫穿于各行各業(yè),對于機械設(shè)計制造行業(yè)同樣重要,綠色理念為其發(fā)展提供全新的思路、指明科學(xué)的方向。在機械設(shè)計過程中使用綠色理念,極大地響應(yīng)了建立資源節(jié)約型社會的號召,同時對貫徹落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著深遠意義,有利于國民經(jīng)濟實現(xiàn)更大的發(fā)展與突破。

1綠色理念在機械設(shè)計制造中應(yīng)用的意義

機械生產(chǎn)的第一步是機械設(shè)計,機械性能的高低很大程度上取決于機械設(shè)計水平,其主要是與機械產(chǎn)品的使用要求進行結(jié)合,對產(chǎn)品的構(gòu)造、運作原理、零件材料、零件型號、運行形式、能量傳遞等相關(guān)內(nèi)容開展分析與精密的計算,進一步設(shè)計出滿足使用條件的機械產(chǎn)品。而可持續(xù)發(fā)展是綠色理念的主要核心,是有效保障產(chǎn)品從0到1所有環(huán)節(jié)的質(zhì)量,在機械設(shè)計制造中運用綠色理念,能夠提高效率、降低機械制造成本、最大化提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此,通過在機械設(shè)計制造中結(jié)合綠色理念,堅持以“健康、可持續(xù)”進行生產(chǎn),減少和有效控制有害物質(zhì)的排放,保護生態(tài)環(huán)境,從而促進機械制造行業(yè)的長遠發(fā)展。

2綠色理念在機械設(shè)計制造中的運用分析

2.1綠色理念的機械設(shè)計應(yīng)用。設(shè)計方案對于機械設(shè)計非常重要,而綠色機械設(shè)計的主要內(nèi)容包括機械產(chǎn)品的設(shè)計理論,以先進的技術(shù)以及設(shè)計理論作為依托,結(jié)合實際的自然環(huán)境條件,實現(xiàn)優(yōu)化資源配置和可持續(xù)發(fā)展。必須要從多個角度出發(fā),充分考慮對環(huán)境、經(jīng)濟和實用等各個方面。要結(jié)合綠色理念,機械設(shè)計應(yīng)用需要從以下幾個方面入手。(1)綠色機械產(chǎn)品的成本需求分析。在機械產(chǎn)品制造前,必須先進行合理的設(shè)計,尤其是在產(chǎn)品進行使用后,還要著重考慮回收和重復(fù)利用等相關(guān)問題。回歸綠色理念的機械產(chǎn)品成本需求分析,需要重點分析產(chǎn)品是否可以回收、循環(huán)利用的成本以及在處理其污染物質(zhì)等。(2)機械產(chǎn)品的可拆裝設(shè)計分析。對于機械產(chǎn)品,拆卸環(huán)節(jié)不可忽視,沿用傳統(tǒng)設(shè)計方法會導(dǎo)致機械產(chǎn)品在拆卸過程中不可避免地損傷各個部件。為了提高產(chǎn)品的拆卸效率,降低損傷度,在產(chǎn)品設(shè)計中要重點考慮拆卸過程對產(chǎn)品部件的保護性,避免浪費資源,循環(huán)利用部件。(3)注重產(chǎn)品的可回收性設(shè)計。產(chǎn)品的可回收性是機械設(shè)計制造中重點考慮的因素。在經(jīng)歷了一系列的更新?lián)Q代后,產(chǎn)品勢必要面臨回收的問題。因此,要仔細分析產(chǎn)品的每個零部件,權(quán)衡其材料在回收中的成本高低,包括產(chǎn)品具體的工藝和方法等。在機械設(shè)計制造中,使產(chǎn)品不同零部件及材料的價值做到“物盡其用”,最大化地發(fā)揮其價值,同時降低和控制回收過程對環(huán)境所造成的污染。(4)建立完整的綠色機械設(shè)計數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是充分掌握設(shè)計參數(shù)的重要方式。在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,設(shè)計人員能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造過程中相關(guān)參數(shù)的備份。同時,通過系統(tǒng)化的存儲和分析設(shè)計數(shù)據(jù),以了解和掌握機械設(shè)計當(dāng)中資源的選用和相關(guān)開支等,有利于綠色設(shè)計的實踐。2.2綠色機械設(shè)計中材料的選擇。在機械設(shè)計中選材非常關(guān)鍵,材料的選擇應(yīng)建立在環(huán)保與健康的基礎(chǔ)上。由于社會的快速發(fā)展,傳統(tǒng)機械制造原材料需要進行優(yōu)化和升級,同時要考慮到機械制造過程中使用的特殊化學(xué)物質(zhì)材料,包括汞、鉛等。諸如此類的有害物質(zhì)會產(chǎn)生環(huán)境問題。若處理不妥,對于環(huán)境的破壞程度更加嚴(yán)重,因此,對于材料的選擇要把好關(guān)。這也是綠色機械設(shè)計理念中的重要體現(xiàn)。針對機械設(shè)計的綠色選材,要遵循以下3項基本要求:(1)堅持選用環(huán)保材料。不同于傳統(tǒng)的機械設(shè)計,綠色機械設(shè)計在材料選擇方面要著重考慮材料的環(huán)保性能,不能僅考慮材料的技術(shù)性和經(jīng)濟性。通常情況下,綠色機械設(shè)計在選擇材料時,最好遵循2個原則:①堅持采用循環(huán)使用性能較好的材料。②盡量避免采用不能循環(huán)使用的材料。雖然當(dāng)前綠色材料的使用還未普及,但未來綠色材料在機械設(shè)計中的使用將會更加廣泛。將綠色材料運用到機械設(shè)計中,可以有效地解決機械在制造、使用以及廢棄處理中的環(huán)境問題。(2)減少使用材料的種類。在綠色機械設(shè)計過程中,使用過多種類的材料會增加材料回收利用的難度,使環(huán)境的威脅更加嚴(yán)重。因此,在使用材料時要控制種類的選擇。比如在設(shè)計機械金屬箱的過程中,避免使用不同的金屬進行焊接,與此同時,盡量將金屬箱設(shè)計成多個獨立部分構(gòu)成、且容易拆分的整體。(3)盡量規(guī)避加涂層材料的使用。部分產(chǎn)品看起來光鮮亮麗,且具備較強的耐腐蝕性,其原因是表面添加了涂層或鍍層,這很可能會造成環(huán)境污染。①涂層、鍍層的原料一般具有毒性。②有涂層的材料很難進行回收利用,若廢棄則存在環(huán)境安全隱患。因此,在進行綠色機械設(shè)計選材時,最好不要采用加涂層材料。2.3實現(xiàn)綠色制造。制造在整個機械設(shè)計制造領(lǐng)域中極其關(guān)鍵,涉及產(chǎn)品的價值和受歡迎度等。在制造環(huán)節(jié)中,企業(yè)為了強化產(chǎn)品的吸引力,會刻意增加產(chǎn)品的外在價值。然而實際上,內(nèi)在價值對于機械產(chǎn)品而言才是核心關(guān)鍵點,企業(yè)往往會本末倒置,這些外在的東西并不會增加外在價值,反而使制造成本進一步增加。在制造機械產(chǎn)品過程中刻意增加產(chǎn)品的外在價值,不僅會對環(huán)境造成污染,同時還加劇了各種資源的消耗,最終無法實現(xiàn)機械制造所帶來的效益。因此,在制造機械產(chǎn)品中,要堅持“綠色經(jīng)濟、節(jié)約經(jīng)濟、環(huán)保經(jīng)濟”的理念,優(yōu)化綠色制造工藝,將綠色制造的理念貫徹到底,同時還要加強機械制造工藝過程中的管理,規(guī)范機械制造工藝行為,確保原材料能滿足生產(chǎn)工藝的要求,還可以有效地適應(yīng)環(huán)境,降低能源的消耗,提高能源的利用率,從而創(chuàng)造更加健康和諧的環(huán)境。

3綠色設(shè)計制造實例分析

空調(diào)是日常家電之一,通過對新型空調(diào)的設(shè)計與制造進行分析為例。在空調(diào)設(shè)計的初步階段,要充分了解和熟悉空調(diào)的整個行業(yè),在設(shè)計方案中融入綠色理念,不斷創(chuàng)新,通過多種方式征詢更多關(guān)于綠色設(shè)計的創(chuàng)意,同時分析和調(diào)查消費者對于空調(diào)所能接受的價格范圍;此外,對空調(diào)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)材料進行科學(xué)合理的分析,對企業(yè)生產(chǎn)能力和設(shè)備情況進行檢驗和考核。在設(shè)計空調(diào)的過程中,要重視產(chǎn)品的工藝材料、使用環(huán)境,要對產(chǎn)品使用環(huán)境、外觀和消費心理等各類因素進行分析。通過一系列的市場調(diào)查,進一步鎖定了消費人群,對產(chǎn)品的價格進行研究和定位。最終確認(rèn)空調(diào)的價格區(qū)間設(shè)置在2000~5000元,其消費的主要群體是建立家庭的青年和中年。這類人群的消費能力較高、收入比較穩(wěn)定,對空調(diào)有著更大的需求,且要求質(zhì)量較高。炎熱的夏天,空調(diào)能調(diào)節(jié)到適合生活、工作、學(xué)習(xí)的溫度,使人處于更為舒適的狀態(tài),效率也大大提升。此外,消費者非常注重空調(diào)外觀、環(huán)保性能及自身健康的影響等方面。在設(shè)計方案通過審核后開始進入生產(chǎn)環(huán)節(jié),采取材料可實現(xiàn)回收再次使用的聚碳酸醋類材料,減少有害、有毒材料的釋放。關(guān)于空調(diào)的運輸和銷售,為了減少運輸量,可合理設(shè)置更多銷售點;產(chǎn)品到后將包裝拆除再使用;實現(xiàn)空調(diào)零輻射,保護人體健康,同時使用最新技術(shù)達到綠色環(huán)保的效果。

4結(jié)語

綠色理念是一種符合現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略,可以實現(xiàn)機械制造產(chǎn)品的低耗能、高利用率、低成本和高回收率,進一步提高機械產(chǎn)品的社會價值與經(jīng)濟價值,推動可持續(xù)發(fā)展,是未來世界發(fā)展的主流。

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[3]汪威.淺議綠色理念在實踐的機械設(shè)計與制造工作中的使用[J].礦山機械,2012.

作者:陳志方 單位:佛山市高明基業(yè)冷軋鋼板有限公司