绿色节能理念在机械设计制造中的应用研究

陈晓忠

摘 要 绿色节能理念对机械设计制造的长远发展具有一定的现实意义。本文首先介绍了当前我国机械设计制造中存在的不足，随后探讨了绿色节能理念在机械设计制造中的应用，希望这些观点能够有效促进机械制造业的健康可持续发展。

关键词 绿色节能；机械设计；机械制造

前言

在经济新常态背景下，绿色环保问题已经成为世界各国广泛关注和讨论的焦点，并列入世界议事日程，大力发展绿色节能环保技术已经成为不可逆转的趋势。将绿色节能理念应用到机械设计制造中，能够有效实现机械产品的可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用，减少环境污染和能源消耗，促进生态效益的提升。

1 当前我国机械设计制造中存在的不足

1.1 绿色机械设计制造体系不完善

我国的绿色机械设计制造技术起步较晚，制造体系不够成熟，缺失充分的实践经验，与世界先进水平仍然具有一定的差距。很多工程技术人员和企业决策者并没有充分意识到绿色机械设计的必要性和紧迫性，对原材料的选择、生产废弃物的排放、油液泄漏等问题缺乏具体而针对性的解决措施，并且在软硬件的配置问题上仍然处于初级阶段，从整体上来说，其绿色机械设计制造缺乏完整、规范的评价体系，有效性和可靠性并不能得到全社会的认可。与此同时，由于绿色机械设计制造的特殊性，相关工作人员在设计机械产品时，往往更加侧重于外观设计和节能系统，忽略了机械产品的经济适用性，导致其缺乏可操作性和易维修性，使用寿命较短，反而造成了社会资源的浪费[1]。

1.2 绿色机械产品的设计能力较低

绿色节能理念是一种综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造理念，要求机械产品设计人员在保证产品的功能、质量、成本的前提下，最大限度的实现环境污染最小化，生态环境无害化以及能源消耗节约化，以符合环境保护的要求。这种理念的应用，对机械产品的设计人员的专业技术能力和业务能力具有较高的要求，需要掌握信息技术、市场营销、节能减排等多方面的知识，但与之相对应的是，当前我国普遍的机械产品设计人员，缺乏系统的绿色设计专业知识，也没有真正熟练掌握节能环保技术的具体操作要领，无法形成完整的设计和制造流程，对绿色机械产品的设计能力有限，难以真正发挥机械产品的绿色效应。

1.3 没有形成完整的绿色经济产业链

随着我国的生态文明建设的不断推进，绿色环保理念越来越深入人心，科研学术领域对绿色节能理念的理论研究已经日趋成熟，但是在实际的具体操作过程中，对于绿色制造技术的应用仍然是我国制造业可持续健康发展的瓶颈，绿色节能机械制造技术的研究和实施需要全社会的共同努力和参与，而目前我国恰恰缺乏相对较为完整的经济产业链，绿色产品制造业、实施绿色制造的软件产业、废弃物回收处理装备制造业、废弃物回收处理的服务业等产业之间缺乏流畅的衔接，严重制约了我国“资源节约型，环境友好型”社会的建设。

2 绿色节能理念在机械设计制造中的应用

2.1 优化绿色节能设计方案

机械设计方案是机械制造的蓝图和基础，将绿色节能理念融入其中，能够从源头上减少机械产品的设计制造成本，避免材料与能源的浪费。首先，相关设计人员要充分重视机械产品的生命周期全过程，立足于“从摇篮到坟墓”的制造方式，在产品设计和制造的全过程中，立体全面的衡量经济性和环保性，鼓励高效、清洁制造方法的开发及应用，以提高社会资源的转换效率，降低生产废弃物影响，促进材料的有效回收。其次，机械产品的设计人员要在设计方案中集中体现“绿色性”，遵循绿色产品设计指标评价体系，灵活应用BIM、VR、CAE、CAPP等信息技术手段，建立完善的绿色机械设计的数据库，在综合比对、分析和处理的基础上，适当调整机械设计方案，使其不仅能够降低机械制造对环境的负影响，而且能够达到保护环境的目的。最后，要落实对资源的合理配置和应用，转变传统的粗放式的能源输入模式，充分考虑产品的回收和再利用，重视机械产品的可拆装性和可维修性，以降低机械制造的成本，提高资源的利用效率。

2.2 挑选绿色节能环保材料

绿色节能环保材料选择是一个复杂而综合的问题，需要予以充分重视和慎重的筛选。首先，机械工程材料的选择应该满足机械产品的设计制造提条件，具有一定强度、硬度、刚性、塑性和韧性，并符合高温性、耐热性、耐腐蚀性等特征，以确保机械产品的质量和性能，提高其经济适用性；其次，在机械工程材料的选择上应遵循可回收、再利用和易分解的原则，减少不可再生资源和短缺资源的使用量，尽量采用各种替代物质和技术，减轻机械对环境的負荷，提高使用效率和再利用效率。再次，在机械工程材料的采购上，相关人员要做好前期的市场调研，在保障环保效益的基础上，选择经济最优的材料，落实材料性能测验和质量抽检，避免污染性大、质量不合格的机械工程材料进入厂房，以保障材料供应的稳定性和充分性[2]。最后，在机械过程材料的保管方面，相关工作人员要仔细审核材料的性能和质量，依据其型号、尺寸、品种、用途等特征进行分类标注，并完善温湿度控制和排风等措施，落实出入库记录，及时回收相应的副产品和废弃物，以提高资源利用效率，节约生产成本。

2.3 完善机械产品绿色制造

在机械产品的过程中，融入“绿色制造”理念，强化新材料、新技术、新工艺以及新设备的应用，能够有效提高生产质量和效率，使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。首先，相关工作人员要优化机械产品的绿色工艺，强化纳米技术、干式加工、热加工工艺模拟、快速原型零件制造技术等先进技术的应用，以确定最佳工艺参数、缩短工序间的等待时间、降低机器设备运转时噪声，提高机械的工作效率。其次，要落实对绿色包装技术的应用，杜绝过度包装，减少二次污染，降低能源消化和废弃物排放。最后，相关企业要坚持“环保经济、节约经济、绿色经济”的理念，强化人才队伍建设，促进绿色节能环保理念的深入人心，建立保障绿色制造的长效机制，以规范机械制造人员的操作行为，减少资源浪费，营造“品牌效应”。

3 结束语

综上所述，在机械设计制造领域，促进绿色节能理念的深入人心，能够减少生产过程中废弃物和有毒气体的排放，降低机械报废率，延长使用寿命，保障生产企业的生态效益、社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 蒲辰羽.绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J].数字通信世界，2018，（01）：164.

[2] 贯怀光.绿色设计理念在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件，2018，（08）：254-255.