基于机械产品绿色设计与开发策略研究

发表时间:2019/2/19   来源:《基层建设》2018年第36期   作者:李建华
[导读] 摘要:随着社会的不断发展,人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。
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        摘要:随着社会的不断发展,人们越来越关注低碳、环保与可持续发展等。机械产品在生产和使用的过程中,会产生大量的工业废液、废气和废弃物。尤其是我国目前仍采用高投入的粗放型发展模式,资源和能源消耗大,效益低,环境污染严重,这种发展模式给制造业的发展带来了严峻的挑战,也成为制约中国制造业发展的瓶颈。
        关键词:机械产品;绿色设计;开发策略
        引言
        人们生活水平越来越高,人们的环保意识也变得更加强烈,对于绿色产品具有较大的需求量。我国发展过程中,机械制造业属于重要的部分,要想保障生产出来的产品符合大众需求,就要重视绿色设计的重要性。当前社会已经高度关注机械制造业引发的环境问题,绿色设计理念也符合我国的发展需求。
        1.概述机械设计制造中绿色设计理念
        1.1概念。绿色设计指的就是在生产过程中充分考虑到产品环境属性,保证产品实现可拆卸、可回收等要求,满足产品质量和功能等基本要求之后,需要考虑产品的环境属性等。绿色设计要减少环境污染和能源消耗,实现产品回收再利用。绿色设计理念符合我国的可持续发展理念,是社会发展的趋势。在工业化发展初期,人们过于注重经济利益,付出了巨大的环境代价,于是人们开始逐渐重视绿色设计理念。为了促进经济建设获得良好的结构,更好的贯彻科学发展观,开始利用绿色设计指导工业化发展。
        1.2机械设计制造的绿色理念。机械设计制造发展初期,人们过于重视利润和效率,忽视了环境保护,浪费了大量的资源。在机械设计制造加工过程中,绿色设计理念对于其中每个环节都提出了很高的要求。首先设计是机械生产的第一个步骤,机械的设计要求比较高,因为产品的内部结构和尺寸等方面都具有密切的联系,因此需要通过精密的计算才可以保障产品质量。利用绿色理念,设计者需要综合各种因素,减少消耗材料,此外设计者需要通过长远的眼光,结合当前利益和长远利益。
        2.针对基于绿色理念的机械产品设计关键技术的研究
        2.1绿色机械产品数据库
        绿色机械产品数据库主要是机械产品生命周期中和经济、技术、环境相关的数据,比如说,机械产品制造与装配涉及的数据、原材料的成分数据、材料的人工讲解时间、各种原材料对自然环境的影响数据、机械产品在使用过程中产生附加物的数量与质量、机械产品设计的有效经验等。在机械产品设计的过程中,建立绿色机械产品数据库,既可以在很大程度上提升设计的进度与质量,又可以改善机械产品的设计技术与流程。
        2.2绿色机械产品成本的分析与处理
        绿色机械产品的成本分析是产品设计中不可缺少的组成部分,在绿色机械产品的设计过程中起着重要的作用。它不同于传统机械产品设计的成本分析。在成本分析过程中,考虑了产品的拆卸、污染物的更换、机械产品的回收和特种材料的成本。企业机械产品的附加值直接取决于机械产品的成本,在很大程度上优化了机械产品的设计和成本分配。
        2.3绿色机械产品中材料的选择与管理
        绿色机械产品中绿色材料的选择主要有以下四个标准:一是材料对自然环境的破坏与污染少;二是运用这种材料设计出的机械产品具有更好的使用功能;三是对能源与资源的消耗少;四是可以在最大程度上得到循环再利用或者降解循环利用。
        对于机械产品中的绿色材料进行科学管理,需要做到以下四点:一是要坚持选择容易回收、耗能低、污染少的原材料,尽量避免使用辐射性强、有毒的原材料;二是要将选择好的材料做标记,对不同性能或者种类的原材料要分类管理,以免将无毒的材料与有毒的材料放在一起,引起交叉感染;三是对于在使用的一些机械产品要做好回收工作,一些不可回收再利用的材料要采取特殊的国将其处理,从而减少对自然生态环境的影响;四是要利用先进的计算机技术建立材料信息数据库,对于一些具有特殊性能的材料数据要认真存储,以便以后的查询与使用。


        2.4绿色机械产品的制造与装配
        在绿色机械产品的制造和装配过程中,应坚持三个原则:一是尽量减少制造和装配过程中的废物和污染物排放;二是采用先进的生产技术改进机械产品的生产工艺,提高产品的性能;三是优化机械产品的制造和装配过程。
        2.5绿色机械产品的回收设计
        在绿色机械产品的循环设计过程中,应遵循以下四条原则:一是坚持模块化、系统化原则,二是选择可更新的零部件。第三是减少机械产品原料的种类和性能,第四是对可重复使用的零件和材料进行重新分类。
        3.绿色理念在机械设计制造中的应用
        3.1健康环保的绿色制造材料
        绿色设计的主要内容是在机械设计和制造过程中选择健康、环保的材料,并在选材过程中考虑材料与材料的安全性、经济性和兼容性。最重要的考虑是材料的使用是否会污染环境。传统的机械制造材料主要是钳子、汞等有害化学品。这些材料不仅对环境造成严重污染,而且回收利用率低。因此,要实现绿色机械设计与制造的目的,就必须科学合理地选择机械制造材料,从机械制造的源头出发,从绿色理念入手。在机械设计和制造中,绿色材料的选择首先要满足产品基本性能的要求,保证材料的实用性,无论它们是否具有耐高温、耐腐蚀、耐冲击等基本性能。避免选择危害人类健康的有毒原料。其次,要加强绿色环保材料的管理,注重对不同类型材料的分类管理。对物料进行动态管理,仔细检查材料的性能,特别是材料进入实际生产过程后,应及时回收和处理生产后的残余物和废品。
        3.2绿色理念的设计方案
        目前,绿色设计的概念有很多设计方案和技术,但常见的设计方案有三种:可拆卸设计、模块化设计和生命周期设计。可拆卸性设计是指对产品进行定期拆卸,主要是为了后期的维护和产品的再利用设计,但只能在不影响产品功能的情况下进行。模块化设计是对产品模块进行重组的新系统。它主要考虑产品的模块和功能,既可以提高零件的回收效率,又可以实现产品的更新换代。生命周期设计主要考虑产品的性能、成本要求和环境保护,包括再利用成本、产品替代、产品回收、污染物处理等。最后建立了完善的绿色机械设计数据库。机械设计人员可以系统地存储设计和制造过程中所需的所有数据和数据。易于发现,为绿色设计奠定了理论基础。
        3.3加强对绿色设计理念的支持力度
        如果要将绿色设计的概念应用于机械设计和制造中,就不可能有单独的技术和方法。加强对绿色设计配套措施的支持,加强对人才、科技、政策等方面的扶持。首先,政府要制定相应的政策和制度,加强对绿色产品设计的支持,提高市民对绿色环保的认识,加强监督;其次,要加强设计理念和技术的创新,优化绿色机械的设计方案,采用先进的科学技术。最后,要注重绿色设计人才的培养,提高设计师的专业素质,使他们掌握最先进的绿色设计理念,为机械设计制造业提供更好的服务。
        4.结语
        绿色设计理念在机械设计制造中的应用,不仅可以节约材料,保护环境,而且可以提高产品的功能和质量。它不仅提高了产品的社会效益和经济效益,而且为企业的健康快速发展提供了有力的保障。因此,绿色理念已成为当前社会经济发展的重要战略,是促进我国经济、环境和资源可持续发展的必由之路。在未来的机械设计制造业中,它将受到人们的广泛尊重,成为机械制造业乃至整个社会的主流。
        参考文献:
        [1]章志荣,苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软件导刊,2011,56(12):32-34.
        [2]吴红.论机械设计中的绿色思维――绿色设计及其在机械设计中的运用[J].芜湖职业技术学院学报,2011,78(01):67-68.
        [3]肖寿仁,周永胜,胡茶根,谢永悫.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术,2010,34(12):09-10.
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