机械设计制造绿色设计理念应用策略

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机械设计制造绿色设计理念应用策略

【内容摘要】本文从绿色设计理念相关概述入手,着重分析了绿色设计理念在机械设计制造中应用的必要性,探索了绿色设计理念在机械设计制造中的具体应用,以优化绿色设计理念的应用。

【关键词】绿色设计理念;机械设计制造;应用策略

随着人们物质生活的丰富和环保意识的提升,绿色发展已经成为当前发展的必然方向,人们的绿色需求也越来越大。而我国的经济发展在很大程度上依赖机械制造行业,需要机械制造不断改进设计制造理念,摒弃传统的高消耗和高污染的机械设计制造方法才能够降低污染,实现绿色发展。在这种情况下,绿色设计理念被运用在机械设计制造领域之中,以促进机械制造行业的绿色发展。因此,绿色设计理念在机械制造中的应用已经成为机械设计制造的重要研究项目。研究机械设计制造中绿色设计理念的应用不仅能够实现机械设计制造的绿色发展,而且对我国可持续发展战略的实施有着深刻意义。

一、绿色设计理念相关概述

(一)绿色设计理念的内涵。绿色设计主要指产品研发与设计的过程中综合考虑产品从设计到使用的各个环节上的绿色处理,减少产品的环境污染,提高产品对资源的利用效率,进而增强实现产品的绿色发展。绿色设计在保证产品功能的基础上对产品到经济成本、设计目标、使用周期、环境污染等都会进行全面的考虑,以降低产品的经济成本、延长产品的使用周期并尽可能降低产品的环境污染。(二)绿色设计理念的原则。一是绿色设计理念应坚持系统性原则。绿色设计是一个系统的过程,在绿色设计的过程中需要系统考虑产品的环境、技术及经济属性。并且,绿色设计需要对产品的设计环节、研发环节、生产环节、使用环节、回收环节进行系统考虑,保证每一环节中产品的经济、环境和技术属性;二是绿色设计理念应坚持动态和静态评价的原则,人们对绿色产品的认识是一个变化发展的过程,需要在了解市场发展和受众需求的情况下,认识到绿色设计的科学发展背景,用动态的眼光来评价绿色设计理念。但是,绿色设计在一定阶段又处于一个相对稳定的阶段,需要人们用静态的眼光来评价绿色设计理念;三是绿色设计理念需要坚持科学性原则。绿色设计要建立在产品的科学设计与研发的基础上,运用科学规范的统计方法和检测方法对产品的低碳特征进行检查,进而明确产品的低碳程度,确保产品的绿色性。(三)绿色设计理念的特点。一是绿色设计理念是基于产品全生命周期的设计理念,从产品的设计生产到产品回收都需要设计师对产品的各生命周期进行规划和设计,并全面考虑产品相关的环境因素,保证材料的绿色选择和产品的低碳性;二是绿色设计理念是一种闭环设计,在对产品全生命周期分析的基础上,建立与产品各个生命周期相适应的反馈机制,实现产品生命周期的闭合循环,促进产品的重复利用;三是绿色设计理念是一种动态设计,绿色设计理念下的产品设计与生产是动态维护的过程,需要对产品的设计、生产、包装、使用等阶段进行维护,进而寻求产品耗能的平衡,实现产品的绿色发展和良性循环。

二、绿色设计理念在机械设计制造中应用的必要性

(一)经济发展需要。随着我国工业化的发展,能源问题已经成为制约工业发展的主要问题。为了实现经济发展必须改变传统的发展方式,走绿色发展道路。而机械设计作为我国工业的重要组成部分,在我国经济发展中起着不可代替的作用,只有在机械设计中应用绿色设计理念才能够改变传统的高消耗和高污染的机械设计方式,提高机械设计产品的科技含量,进而促进经济的绿色健康发展。(二)社会健康发展的需要。在工业化的过程中,工业生产中的废弃物排放和资源消耗严重影响了社会环境,威胁着人类的生命健康。在这种情况下,人们必须改变传统的工业发展方式,在机械设计的过程中采用绿色设计理念,保证机械设计的环保性和低碳性,减少机械设计对社会环境的污染,进而保证社会环境的健康发展。(三)生态保护的需要。工业化的过度发展产生了大量的空气污染、固体废弃物污染、噪声污染、水污染等,严重破坏了生态环境,威胁人类的生存与发展。在这种情况下,人们应改变传统的一味索取自然的发展方式,走绿色发展道路,在机械设计的过程中采用绿色发展理念,减少机械设计过程中的空气污染、固体废弃物污染、水污染、噪声污染等,重视生态环境的保护,强调工业生产与生态保护相结合。

三、绿色设计理念在机械设计制造中的具体应用

(一)机械设计中视觉环境的绿色设计。一是机械设计绿色设计需要考虑产品的形态,而机械设计产品形态主要包括现实形态、非现实形态和空虚形态。其中,现实形态主要包括人工形态和自然形态。自然形态指自然界自身发展的天然的形态。人工形态指人们通过自身的观念和技能创造或改造的形态。绿色设计理念下的机械设计产品形态需要考虑产品与自然界的融合性,尽量将产品形态设计对自然的破坏降到最低;二是机械设计绿色设计需要考虑产品的材料,尽量避免使用高消耗和高污染的机械材料,鼓励使用低消耗和低污染的新型材料,保证产品材料的绿色性;三是机械设计绿色设计需要考虑产品的解构。这是因为不同材料解构的形态和受力点不同,而机械产品需要强有力的支撑。因此,需要保证产品支撑性。并且,绿色设计理念要求在机械设计的过程中重视产品解构部件的回收利用,减少废弃物对环境的污染。所以,机械设计绿色设计需要对产品解构进行优化重组,确保产品结构的低碳性。(二)机械设计中液压系统的绿色设计。传统的机械产品中的液压系统的漏油、不当使用等会对外部环境产生污染,因此,机械设计绿色设计需要重新设计液压系统,保证机械液压系统的绿色性和环保性。一是对于液压系统的污染区,研发人员应做好预防性措施,提前考虑液压过程中可能造成的污染并制定科学的降低污染和避免污染的措施;二是液压系统的设计应符合我国环境保护的相关规定和要求,并充分考虑液压系统产品的回收利用,确保液压系统零件的循环使用,进而实现节约资源和生态保护的目的。另外,液压系统设计还需要考虑液压系统生产过程中对环境的危害性,并采取相应的环保措施;三是在液压系统使用的过程中,工程单位应按照我国相关规定使用合格的液压油,降低液压油的污染性和危害性,进而实现液压系统的绿色使用;四是机械设计中的液压系统设计应充分考虑液压系统的噪声污染,安装合格的噪声控制系统,加强对噪声污染的管理和控制,尽量降低液压系统的噪声污染。(三)机械设计中界面的绿色设计。一是机械设计界面设计需要对用户特征进行研究,了解用户的心理特征和心理特征,在把握用户生理特征、消费观念、消费需求等信息的基础上来设计机械界面,使机械界面与用户身心特征相符合;二是机械设计界面设计要保证简洁方便,对界面进行合理布局,使用户能够直接简单地进行操作,避免繁琐的操作;三是机械设计界面设计要设置正确的引导,使用户在引导下能够缩短反应时间,减少机械操作的资源消耗;四是机械设计界面设计应坚持统一设计,在机械界面上设计统一的操作按钮和屏显配置,减少因不统一的操作按钮引发的失误操作,进而节省操作时间,促进机械设计绿色发展。

【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,2011,12

[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,2011,36

[3]曹雅莉.浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用[J].装备制造技术,2013,8

作者:韩宁 单位:吉林工程职业学院