绿色设计与制造范例6篇

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绿色设计与制造

绿色设计与制造范文1

关键词:机械制造;绿色制造;应用

一、引言

随着社会的不断发展,由于人们片面的追求经济的发展,而忽略了因为经济发展带来的一系列环境问题,以及日益减少的资源问题,这种情况并不符合我国提出的可持续发展计划。当前情况下,我国的制造行业无论是在设备上,还是在工艺技术上,都比较落后,常常是投资成本高,而回收利益低,还带来了很多的环境污染问题。随着社会的不断进步,对环境保护以及资源节约提出了更高的要求,因此如何把绿色设计法应用在机械的设计与制造中,是机械制造行业应该研究的重要课题。

二、绿色制造技术的主要阶段模式

1.绿色材料选择模式

在过去,传统的机械制造技术在选材上,往往只考虑材料是否满足机械设计的基本性能要求,而忽略了材料的使用是否对环境有所影响这个问题,由于这种观念,在过去的机械制造中,给环境带来了很大的破会。在绿色设计法的理念里,绿色材料的选择是关键环节,因此在选材的过程中,选材人员不仅要考虑到材料的基本设计性能要求,还要注意到选择的材料是否环保,是否能够回收来二次使用,这样就能从材料的选择上,减少了对环境的影响。

2.绿色设计模式

(1)工艺技术。在设计制造工艺时,设计人员应该设计出一种既能减少生产过程中给环境带来的污染,又能避免给技术工人带来危害的工艺方法。以电镀为例,在电镀的过程中,电镀液是高危害物质,既威胁着技术工人的健康,如果处理不当就会给环境带来巨大危害,因此针对这些问题,在绿色设计中,就要有针对性的进行工艺设计。

(2)产品的简化。在机械设计与制造中,采用多功能的部件既能减少加工复杂程度,还给产品的管理带来方便,同时又减少了材料的使用,从而节约了材料资源。

(3)回收利用设计。资源的日益短缺问题,要求机械制造行业在产品的设计上,多多注重产品的回收价值,既能实现资源的高效利用,还能减少产品给环境带来的负面影响。

三、绿色理念在机械设计制造中的应用

1.绿色设计中材料的选择应用分析

选材在机械设计中占据非常重要的地位,对于材料的选择,首先是要确保其环保与健康。传统的选材方式过度的在乎产品的工艺性能以及环境属性,而忽略了其安全性。机械的设计与制造过程中,总会出现一些含有特殊化学物质的材料,如铅、汞等这些有害物质。由于部分企业对这些化学物质的处理不当,因此给环境问题埋下了隐患,如果后期处理不当,对于环境的伤害还是非常大的。因此,对于材料的选择要非常慎重,这是绿色机械设计理念中的关键部分。另外,绿色设计概念要求在机械设计与制造的过程中,在选材上应该要注意到以下几点。(1)不能为了追求环保材料而不顾材料是否可以用来生制造产品(2)材料的结构以及形状要有相应的可实现性,即要求产品成型后要能够与相关工艺有所联系,确保材料的可用性。(3)根据机械产品工作环境的需求,选择的材料一定要具有最基本的高温性能、耐腐蚀性能、抗冲击性能等。由于这种材料的这种高抗性,所以极大地延长了材料的使用寿命,因此可以很好的节约材料。

2.绿色理念与机械制造中的应用分析

机械制造是建立在机械设计的基础之上的,对于绿色的机械制造而言,就是要能够从整体范围对资源以及制造模式进行考虑。绿色设计理念应用在机械设计与制造中,可以很好的提高了材料的利用率,避免材料的浪费带来的负面影响,简单的说,绿色的机械制造就是要保证高质量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各个方面都要达到一定程度的标准。

3.机械制造中绿色制造技术的应用探讨

(1)模块化设计方法。模块化设计技术是当前在机械制造行业中应用比较多的一种设计技术,模块化设计方法指的就是在对一定范围内的相同功能或不同功能、不同规格以及不同性质的产品进行功能分析的基础上,设计出一系列功能模块。然后,在实际设计过程中,把这已经设计出的功能模块进行反复的组合分析,选出最佳的组合方式,从而构成不同的机械产品,以满足市场的不同需求,并实现了资源最优化配置策略。

(2)生命周期的设计方法。在机械设计与制造的过程中,利用生命周期的设计方法,对所设计的产品,就必须要考虑到其用途和是否对环境有所影响。该种设计方法,实现了绿色设计的最初意愿,有利于在今后的制造过程中每一环节的选材与制造工艺选择。

(3)并行工程方法。并行工程方法要求在机械设计与制造的过程中,要考虑所设计产品的很多因素,包括制造成本、质量、使用寿命、进度计划和客户要求等,然后在实际生产制造的过程中,对各个关键环节的重要信息进行有效的交流和反馈,进而实现多目标、多因素的绿色设计目标,从而实现产品资源的最优化配置,并为企业实现经济效益与社会效益提供可靠保障。

四、总结

随着社会的不断发展,环境问题、资源短缺问题越来越困扰着人类社会的进一步发展。当今世界的主流就是节能环保,对于应用如此广泛的机械制造业而言,必然要紧跟时展的潮流,将绿色理念融入到机械设计与制造的过程中。从上文的分析中,可以得知,绿色理念的应用要从设计入手,从资源的节约、材料的选择以及循环利用等几个方面进行实际应用。对于绿色的机械制造而言,是在绿色的机械设计的前提下,进行合理的机械加工生产,采用先进的加工技术,并做到资源的利用最大化,回收最大化,循环使用最大化以及污染环境的最小化等综合指标发展。总而言之,将绿色理念应用到机械设计与制造中,是时代的要求,也是技术的一次革新。

参考文献:

[1]邢雪娟.绿色设计法在机械设计与制造中的应用[J].林业机械与木工设备,2006,06:42-43.

[2]郑华林,刘清友,张金伟,肖晓华,王悦排. 制造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策[J].机械制造,2006,06:49-51.

绿色设计与制造范文2

关键词:煤矿机械;绿色设计;绿色制造;机械加工;材料选择;产品可拆卸设计 文献标识码:A

中图分类号:TD402 文章编号:1009-2374(2017)10-0123-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.061

改革开放以来,我国的经济建设取得了巨大成就,但是在相当长一段时间内,经济都是粗放型增长,都是以增加投资、消耗资源、污染环境为代价的。21世纪以来,党和国家对环境问题高度重视,提出了绿色发展、环境友好、生态友好、人与自然和谐相处等理念。而同样在这一时期,世界范围内也掀起了一股绿色消费的浪潮。在机械设计与制造方面,也提出了绿色设计这一崭新的理念。下面本文就针对煤矿机械的绿色设计与制造这一课题,谈一点自己的愚见。

1 绿色设计的内涵与特点

绿色设计的概念最早起源于美国。通常认为,绿色设计思想是以减少环境污染、提高资源利用率为核心目的,并通过运用系统工程思想、并行工程思想和现代工程设计方法来实现这一目的的设计思想。在过去的机械设计或是其他工程设计中,设计者关注的主要是产品的用途、质量、成本等问题,对于节约资源、保护环境等方面则考虑甚少。绿色设计则不同,它除了要考虑上述因素以外,还要考虑资源节约、环境保护等。绿色设计追求的是从源头减少或杜绝资源的浪费,减少对环境的危害。它不仅要追求经济效益,还要考虑环境和生态效益。它在设计过程中就已经考虑到了产品使用后的报废、回收再利用等问题。在设计目标方面,绿色设计主要考虑的产品属性包括技术属性、安全属性和环境属性。在产品特点方面,绿色设计的产品一般都具有可拆卸、可维修、可回收、可再利用的特点,其绿色性主要体现在节能环保、技术先进、劳保等方面。

2 煤矿机械实现绿色设计的途径

绿色设计是从根本上实现产品环境友好,以产品的整个生命周期为着眼点,从设计开始就考虑到产品在使用、维修以及报废过程中对资源和环境的影响,从而最大限度地实现减少资源浪费、减少环境污染。具体来讲,实现绿色设计主要可以从材料的选择、产品的可拆卸设计、可回收性设计和使用的安全保护设计等方面来实现。下面具体进行阐述:

2.1 材料的选择

材料是构成产品的原料,合理选择材料是做到绿色设计的第一步。一般来讲,绿色设计中材料的选择应遵守以下两点原则:(1)尽量选择可再生、易回收、环境友好的材料。在选材过程中,要优先选用可再生资源材料、优先选用环境友好材料、优先选用便于回收的材料。例如,选用塑料时,要避免选用不可降解的塑料,在可行的前提下,优先选用可降解塑料。再比如,尽量减少钢材等不可再生资源类材料的选用,可以考虑用塑料、碳纤维复合材料等来替代钢材;(2)建立材料对环境影响的数据库和专家系统。针对可以选用的材料,收集整理每种材料在其生命周期不同时期对环境的影响的相关数据和信息,建立相应的数据库,为材料的正确选用提供有力的依据和支撑。在这一方面,目前正在广泛应用的大数据技术可以为数据的搜集和整理提供有力的支撑。

2.2 产品的可拆卸性设计

所谓可拆卸,是指产品上的零部件可以从产品上面有规律地拆卸下来再重新安装上去而不会对零部件和产品造成损伤的特性。可拆卸的设计是实现资源充分回收再利用的重要手段。因为一个产品上的各个零部件,其寿命是各不相同的,有的甚至差异巨大。使用可拆卸式的设计,方便了零部件的更换与回收,充分发挥每一个零部件的潜力。煤矿机械产品,如采煤机、刮板输送机、液压支架等,大部分都具有体积大、使用原材料多的特点,有的机械产品加工生产过程也颇为复杂,为了做到资源充分利用,必须采用可拆卸式的设计。可拆卸设计主要包括拆卸产品设计、拆卸工艺设计和拆卸系统设计,其设计原则为:易于拆卸,易于分离,减少拆卸工作量,减少零部件的多样性以及可预测产品的结构。

2.3 可回收性设计

可回收性设计是在进行产品设计时,充分考虑产品各零部件的使用寿命,使得设计制造出的产品,在零部件需要回收的时候,可以方便地进行回收,并且回收工程对环境的危害要尽可能小。煤矿机械产品可回收性设计时,需要考虑以下四个方面:(1)哪些材料、哪些零部件可以回收;(2)可回收的零部件或产品的结构;(3)回收工艺;(4)回收的经济性。

煤矿机械产品的回收再利用在其生命周期工程中占有重要的位置,合理设计、合理回收利用能够产生巨大的社会和经济效益。

2.4 使用的安全保护设计

以人为本,安全第一的思想,也是煤矿机械绿色设计中的一个重要思想理念。在我国今年来发生的煤矿事故中,机电事故占据了较大一部分,因此在进行煤矿机电产品设计时,安全保护也是非常重要的一环。

3 煤矿机械绿色加工制造的途径

实施绿色机械加工的主要途径为网络化、信息化和柔性化。

3.1 网络化绿色机械加工

作为机械制造重要基础的绿色机械加工需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来,可便于机械加工控制中心对整个加工进程进行总体监控,同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成,便于优化决策。

3.2 信息化绿色机械加工

绿色机械加工的追求目标是实现整体最优化加工,即从系统的观点出发,全面考虑企业和整个社会的综合成本,综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素,优化选择冷却方式、冷却介质及用量、加工参数等,确定最合理的加工方案,以实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。信息化是实施绿色机械加工的关键要素及有效手段。为实现整体最优化加工,需要建立加工设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械加工数据库,采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械加工方法(如高速切削、干切削、硬切削、MQL等)进行建模、仿真、虚拟加工和决策,实现并行设计与生产。

3.3 柔性化绿色机械加工

科学技术的飞速发展,设备的快速更新,以前那种大批量、单一品种的机械生产制造方式已经越来越不适用,取而代之的是要求企业能够小批量、多品种地生产产品。那些能够快速生产新产品、调整生产线的企业将获得更多的生存机会。这种生产方式对机械加工制造的柔性化提出了更高的要求。柔性化加工是绿色加工制造的一项重要内容。所谓柔性化,就是生产线可以较方便地进行调整、重构,从而生产出新产品的特性。机械加工的柔性主要包括四个方面:工艺柔性、机器柔性、运行柔性和扩展柔性。柔性越大,越能以最小的成本和时间适应加工任务和环境的变化;柔性越大,制造新产品的速度越快,对于产品更新换代也就相应就越快,越能适应市场变化的需求。

4 结语

机械设计与制造是社会发展的基础工业,机械制造水平在一定程度上制约着社会发展的水平与速度。未来的机械设计与制造,必将进一步向着绿色化、智能化的方向发展。特别是现在人工智能技术的飞速发展,相信未来的机械设计与制造一定会与人工智能相结合,从而使设计的机械产品更加智能,也更加环保。

参考文献

[1] 曾立平,郭雪娥.机械产品的绿色设计技术[J].矿山机械,2003,(11).

[2] 刘冬敏,薛培军,田保全.机械设计在煤矿生产中的应用[J].煤炭技术,2012,(2).

绿色设计与制造范文3

【关键词】绿色理念;机械设计制造;应用

1.引言

为了实现国家可持续发展的重要战略,在各行各业中渗透绿色环保的理念是我们的必然选择。衡量一个国家工业发展水平的重要指标是其机械制造的水平,换句来说,机械制造的水平代表了我国的经济发展水平及科学技术水平。传统的机械制造业浪费资源、破坏环境的现象严重,不仅影响了机械制造业的健康发展,也影响了我国国民经济的可持续发展,给人们的生活带来了严重的危害。因此,将绿色理念加入到机械设计制造中是当今社会发展的迫切要求。

2.绿色理念设计的含义

机械生产的第一步是机械设计,它的水平直接决定了机械的功能状态。机械设计主要是指对产品进行详细的分析和计算,使产品的零件材料、零件大小、产品的结构、运行方式运作原理等各个方面都能够更加符合使用的要求。而绿色设计理念贯穿于产品的整个使用过程,它首先考虑的是产品对自然资源的使用和社会环境的影响,然后才考虑产品的性能、质量、成本及设计耗时等问题[1]。绿色设计的主要理念是坚持可持续发展的原则,在制造过程中注重减少对能源的消耗和环境的污染,尽量使产品达到可以循环使用的目的。绿色设计的技术主要以无污染、可回收为依据,其约束条件是绿色产品的设计要求。绿色设计的主要内容是减少环境污染,降低能源消耗,使产品及其零部件能够回收以及循环利用,提高机械的使用周期,总体可以概括为重新利用、循环、减少三个设计理念。

3.在机械设计制造中加入绿色理念的重要性

资源的枯竭、环境的污染使越来越多的自然灾害威胁人类的生存,因此,人们开始注意到了绿色环保的重要性,努力探索新的经济发展模式。经济发展的很大一个组成部分是机械设计,它与人们的生产和生活紧密联系。机械设计的不断发展提高了我国科学技术的水平,为人们带来了快节奏的生活,但与此同时也为人们的生活带来了诸多的环境问题。要想解决这一污染问题[2],就必须提高对绿色设计理念的重视,将绿色理念运用到机械设计中去。近几年来,随着人们对环境问题重视程度的不断加深,机械制造业对绿色机械设计的研究也越来越广泛,在其深度和广度上都有了一定的拓宽。绿色机械设计也被人们称为“自然环境设计”、“生态设计”、“环境意识设计”等,与传统的设计理念相比,它更加符合可持续发展的要求主题。在机械设计中绿色理念有着非常重要的作用,其主要表现在三个方面。一是在生产的过程中减少了废气、废料、废水的排放,提高了环境质量,有效地保护了人们生存的环境。二是节约了原材料,提高了能源的利用率,减少了自然能源消耗过度带来的环境问题,能够加强对可再生能源的开发利用,较好地保护了我国的自然生态环境。三是它与我国可持续发展的要求相符合,能够实现更好的经济和社会价值。

4.绿色理念在机械设计制造中的应用

4.1 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制造的过程中应选择健康环保的制造材料,在选择材料的过程中应充分考虑材料的安全性、经济性以及材料与材料之间的相容性,其中最重要的是考虑材料的使用是否会对环境产生污染。传统的机械制造材料主要是有害的化学物质如钳、汞等,这些材料不仅对环境会产生严重的污染,而且材料的回收利用率较低,产品报废之后没有任何可取之处[3]。因此,要想达到绿色机械设计制造的目的,就应该科学合理的选择机械制造的材料,从机械制造的源头开始加入绿色理念。在机械设计制造中选择绿色的材料应该首先满足产品基本性能的需求,确保材料的实用性,是否具有耐高温、耐腐蚀、抗冲击等基本性能,并且要避免选择有毒的损害人类健康的原材料。其次应该要加强对绿色环保材料的管理工作,注重对不同类型的材料进行分类管理。对材料实行动态管理,认真审核材料的性能,尤其是在材料进入实际生产过程后,并且对生产后的残余材料和废弃品应及时回收利用和处理。

4.2 绿色理念的设计方案

就目前而言,绿色设计理念有着很多的设计方案和技术,但常用的绿色理念设计方案主要有三种:可拆卸性设计、模块化设计、生命周期设计。可拆卸性设计是指有规律的拆卸,主要是为了产品生产后期的维护以及产品的再利用设计,但它要在保证产品的功能不受到影响的情况下才能进行;模块化设计是指重新组合产品的模块形成新的系统,它主要考虑产品的模块和功能,既可以达到提高零部件回收利用率的目的,又可以实现产品的更新换代;生命周期设计主要考虑的是产品的性能、成本需求以及保护环境等方面,其中主要包括了再利用成本、产品代替、产品回收、污染物处理等问题[4]。最后建立一个健全的绿色机械设计数据库,机械设计人员可以把设计制造过程中的所有数据及需要的数据进行系统化存储,方便今后的查找并且能够为绿色设计奠定理论的基础。

4.3 加强对绿色设计理念的支持力度

绿色设计理念要想在机械设计制造中得到具体的应用,光有技术和方法是不行的,还必须加强对绿色设计配套措施的支持力度,提高人才、科技、政策等方面的辅助。首先政府要制定相关的政策制度,加强对绿色产品设计的支持力度,提高公民绿色环保的意识,加强监督力度[5];其次加强设计理念和技术的创新,对绿色机械设计方案进行不断的优化,采用先进的科学技术;最后注重对绿色设计人才的培养,提高设计人员的专业素质,使其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[6]。

5.结语

绿色设计理念应用在机械设计制造中不仅能够节约材料、保护环境,还能够提高产品的功能和质量。它在提高产品的社会效益和经济效益的同时,为企业的健康快速发展提供了有力的保证。因此,绿色理念已经成为了当前社会经济发展的一个重要战略,是推动我国经济、环境、资源可持续发展的必要途径。在未来的机械设计制造业当中,它必将为人们所广泛推崇,成为机械制造业乃至整个社会发展的主流。

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.

[4]黄海龙,曹新闻.浅谈“低碳”时代下机械产品的绿色化[J].装备制造技术,2011,45(05):32-33.

[5]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯,2011,54(36):78-80.

绿色设计与制造范文4

[关键词] 绿色制造 可持续发展 并行设计

一、绿色制造的内涵和特点

绿色制造(Green manufacturing),又称环境意识制造(Environmentally conscious Manufacturing),绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输,使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化的大制造模式。

绿色制造是有非常深刻的内涵,它涉及的问题领域包括三部分:一是制造问题,包括产品生命周期的全过程;二是环境影响问题;三是资源优化问题,绿色制造就是这三部分内容的交叉和集成。绿色制造考虑两个过程:一个是产品生命周期全过程和物流转化过程,即从原材料到最始产品的过程,通过绿色制造要达到两个目标:一个是减少环境污染,一个是实现资源优化。因此绿色制造包含的内容十分广泛,包括绿色设计、绿色生产、绿色再制造等现代设计和制造技术。

绿色制造与传统的制造模式具有本质的不同,主要表现在以下几个方面:

绿色制造是面对整个生命周期过程的广义制造,要求产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处的整个生命周期中实现减少环境污染,资源优化的目标。绿色制造是以提高企业经济效益、社会效益和生态效益为目标,强调以人为本,集成各种先进技术和现代管理技术,实现企业经济效益,社会效益和生态效益的协调优化。绿色制造致力于包括制造资源、制造模式、制造工艺、制造组织等方面的创新,鼓励采用新的技术方法、新的材料。

绿色制造是人类可持续发展战略在制造业的重要生产模式,也是实现社会可持续发展目标的基础和保障。

二、绿色制造对机械制造业可持续发展的意义

1.发展绿色制造技术对机械制造业可持续发展的必要性

环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题,特别是环境问题,其恶化程度与日俱增,正对人类社会的生存与发展造成严重的威胁。人们从这种严酷的现实中认识到环境与发展是密不可分的,要从根本上解决环境问题,必须转变发展模式和消费模式,即由资源型发展模式逐渐转变为技术型发展模式,依靠科技进步、节约资源和能源、提高效益、减少废物排放、实施清结生产和文明消费、建立社会、经济、资源与环境相协调的发展模式,即可持续发展模式。

制造业是将可用资源,通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的工业品或生活用品的产业。它涉及到国民经济的大量行业,其中机械制造业在发展中为人们的衣、食、住、行提供了许多性能不同的机电产品,有力地推动了社会的发展和进步。20世纪90年代以来,我国机械工业在提高质量、优化结构、增进效益的基础上,逐步调整发展战略,使产业结构和布局不合理的状况有所改善,但是国际市场竞争力弱,资源配置效益较差,产品质量不高等问题仍然相当突出,而且资源和原材料消费较大,对环境污染严重,可持续发展能力不强。鉴于此,必须改变原来粗放型的老模式(高投入、高消耗、高污染),而大力发展绿色制造技术以适应新时代的要求。

2.发展绿色制造技术是机械制造业可持续发展的重大机遇

可持续发展的理念正从不同的角度,以不同的方式向传统的工业界和企业生产经营者发出挑战,同时也是重大的发展机遇。

绿色制造是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。发展绿色制造技术不仅是一个社会效益显著的行为,也是取得显著经济效益的有效手段,如:发展绿色制造技术可最大限度地提高资源利用率、减少资源消耗、直接降低成本。同时环境将得到改善,从而有助于提高员工的主动性和工作效率。企业也将会有更好的社会形象,从而可增加无形的资产和国际竞争力。同时发展绿色制造技术也必将推动机械制造业的新一轮技术创新,在新的制造模式下,必须利用高新技术和现代管理来提高生产率、节约自然资源投入、减少污染,以促进经济的可持续增长。

三、机械制造业发展绿色制造技术的内容和途径

在机械制造业中,从设计、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、包装、使用和维护、报废回收等全周期的各个环节都有资源消耗和不同程度的污染。机械制造业的绿色制造内容主要包括:绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色处理等。在绿色制造实施过程中,绿色设计是关键,因为在产品的全部生命周期中,虽然设计费用仅占产品全部成本的5%左右,却决定了80%~90%的产品生命周期的全部消耗。

1.绿色设计

绿色设计又称为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计,它是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法,也就是说在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。要实现此目的,我们提出了并行绿色设计新模式,这是一个系统的设计方法,具有绿色性、集成性和并行性,它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈。从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。从绿色设计的工作流程看,牵涉到企业及其上下游供应链的多个部分,涉及对象包括产品设计者、生产制造者、企业决策者、环境分析专家、零部件供应商等,考虑的因素从原材料一直到废弃物的处理。作为这样一种先进的设计模式,涉及到一系列关键技术,包括绿色并行工程的协同组织模式、协同支撑平台、绿色设计的数据库和知识库、设计过程的评价技术和方法,绿色并行设计的决策支持系统等。许多技术有待于今后的进一步深入研究。

2.绿色材料

绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此一方面要多开发绿色材料,并建立绿色材料库。二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。

3.绿色工艺

绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。

4.绿色处理

绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一方面是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法。二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。

参考文献:

[1]李伟:先进制造技术.机械工业出版社,2005,7

[2]刘飞:绿色制造的研究现状与发展趋势.中国机械工程出版社.2002.2

绿色设计与制造范文5

关键词:绿色制造机械制造可持续发展

一、绿色制造技术的特点

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。其主要特点有以下几点:

1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。

论文百事通在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性:它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈,从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。

2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染,易回收的材料。为此,一是要多开发绿色材料,并建立绿色材料库;二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。

3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。

4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理,一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计,如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法;二是发展绿色再制造技术,如再制造加工、过时产品的性能升级等。

二、企业实施绿色制造技术的原则

实施绿色制造技术过程中,企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001的要求事项,建立、实施并不断完善环境管理体系,定期对体系进行评审,确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标,进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质,推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用,降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理,减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动,合理利用能源资源。

三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径

1.建立并遵守环境保护体系,重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系,并且致力于同ISO9001质量体系一体化,便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系,使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别,并积极采取措施加以预防和有效处理,使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂,谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生,从而实现工厂与社会的可持续发展。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训,以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解,充分认识到绿色生产的社会责任。

2.注重绿色设计,实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的核心,设计阶段是产品生命周期的源头,从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。

目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计,选择绿色工艺和设备进行加工,用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式,对材料进行标识,优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式,主要是通过第三方采用随机抽样方法,由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析,将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑,但可作为顾客选购产品时的参考,因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现,成为企业进行绿色改进的信息来源。新晨

3.创新技术工艺,发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中,才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时,采用油基磨削液会产生油气、烟雾,使生产环境恶劣,而且磨削液的后期处理成本太高,要改善这种情况,可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗,节约了生产成本,而且还有利于降低对环境污染,有利于操作人员的劳动保护。

四、结束语

在大力倡导环保主题的今天,基于可持续发展观点的绿色制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。我国从事机械制造的工程技术人员应该加强绿色制造技术的研究,重视绿色制造技术的应用,促进我国机械工业的可持续发展,推进我国机械加工企业的国际化成长。

参考文献:

[1]刘飞曹华军张华等:绿色制造的理论与技术[M].科学出版社,2005,1

绿色设计与制造范文6

在机器的制作加工程序中,经过降低对刀具的消耗,尤其是对一些构造繁琐以后成本高的刀具消耗,是能够减少制造成本的一条关键措施。所以在现在社会的环境以及制造措施的背景下,能够执行探索一种使用与高速制作与制造的新式刀具物料,同时经过对这些制作与加工这种新式刀具的有关措施系数开展更具体的探索与改善,持续的创新与健全在制作制造过程中使用的新式刀具,除此之外,涂层刀具也在前进过程中,能够在很大程度上提升切削速度以及使用长久性。

2绿色机械制造工艺技术的类型

2.1能源节约型绿色机械制造工艺在以往的机器生产技术中,消耗的能源多,产生的能量大多数都因为摩擦生热被转变为内能抑或其他样式的能量被消耗掉,这不仅增加了对机器的损耗,并且对机器的工作时间带来影响,对机床及其生产的精准度产生影响,并且还浪费了能源对环境带来破坏。能源节省型绿色机器生产技术就是解决这些状况,在机器生产程序中,经过降低机器的损耗,适量的运用能够再生资源,引入低消耗的措施,运用低消耗的绿色设施等减少能源消耗的措施。

2.2资源节约型绿色机械制造工艺资源节约型绿色机械制造工艺是指在机械制造过程中,以保证机械产品质量和符合机械制造标准为前提,通过简化工艺和减少原材料消耗的方法来达到资源的有效利用的工艺技术。例如,在刀具的制造过程中,我们可以通过优化毛坯的形状,选择新型的刀具材料,尽量减少切削液的使用量,从而减少机械加工的余料,降低原材料的消耗,延长刀具的使用寿命,达到节约资源和提高生产效率的目的。

2.3环境保护型绿色机械制造工艺机械制造工艺实际上就是一个物质经过一系列加工制造过程,变成最终需要得到的产品的过程,但在这个过程中会产生一些废液、废气、废渣、噪声等对环境和操作者有危害的物质。环境保护型绿色机械制造工艺是指通过工艺初始设计和末端处理技术,尽量减少或消除有害物质的影响,从而提高机械制造系统效率的工艺技术。

3发展绿色机械制造工艺技术的策略

3.1绿色设计绿色设计是指根据产品的品质要求,在绿色理念的指导下,对机械的工作原理、结构、运动方式力、能量的传递、各个零件的材料和形状的尺寸进行设计,并通过计算分析转化图纸作为制造依据的工作过程。要做好绿色设计,需从设计之初就要充分考虑产品流转的各个环节中所应注意的环保问题,并将环保作为设计的重要指导原则。绿色设计涉及十多项设计阶段,包括选材、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸维护设计、报废处置设计等。要将各阶段的设计方案系统地协调和整合起来,因此,绿色设计也成了一个具有绿色性、集成性、并行性的系统。

3.2绿色选材绿色选材是指绿色机械制造过程中,在满足产品的适用性能和制造工艺特性的条件下,综合考虑绿色环保的要求所选择的能源和材料,具体包括材料的选择和能源的选择。绿色选材应遵循以下原则:一是,优先选用可再生能源与材料;二是,尽量选用原料丰富,成本低,污染少的能源与材料;三是,尽量避免选用有毒、有害、有辐射性的能源与材料。

3.3绿色工艺绿色技术就是在机器生产程序中,运用相关的工具以及设施,根据节省能源、操纵能源、降低污染的需求,把各式原材料根据相关的秩序开展生产,以便获得所期望的达标产品。优异的绿色机器生产措施包含:运用干切削措施,低温切削措施,绿色时时切削措施,使用高精准度的冷碾措施,金属粉末的注射成型工艺,采用可编程的控制器技术、数显技术、数据技术来改造旧机床,净化废液等。

3.4绿色处理绿色处理是指将在机械制造过程中排放出的废液、废气、毛坯脚料以及破损的零件设备等废渣,进行回收利用或将其变成对环境无污染的物质的过程。绿色处理的方法有:第一,根据各排放气体的性能,能吸收的就采用物理或化学方法吸收,能燃烧的就在燃烧炉中通入氧气完全燃烧。第二,废液集中进行回收、转化、燃烧等处理。第三,将有毒的废渣进行集中深埋,或是采用化学方法将其变成无毒无害物质,将有棱角的锐利废弃物收集在一起并作集中处理。第四,将已报废的产品回收并使用到下一个周期中,变废为宝。

4结束语