绿色理念在机械设计制造中的应用分析

李璐岑 刘晓华

(湖南农业大学机电工程学院，湖南 长沙 410128)

0 引言

可持续发展是绿色理念的重点内容，伴着时代的变化和科技的进步，传统的机械设计制造虽然在我国经济的发展中发挥了很大的作用，但却一直有着低效率、高耗能、易产生污染的缺点。如今，国家在强调节能减排和“绿水青山就是金山银山”，意味着传统的机械设计制造行业必须开始转型并与绿色设计理念紧密结合，增强机械的节能特性和环保特性，以提高生产效率和能源使用率，推动可持续健康发展，实现最大经济效益。

1 运用绿色理念在机械设计制造中的优势

1.1 推动经济快速发展

虽然传统的机械设计制造为经济发展做出了巨大贡献，但考虑到可持续发展，绿色理念因此被广泛运用在机械设计制造行业中，随之而来的是一系列新型产业如雨后春笋般诞生，并带动其它绿色产业发展，例如，与材料的回收与再利用、新型绿色材料的研发等相匹配的行业。新行业的产生，不仅可以为社会提供就业岗位，缓解失业问题，还可以促进当地的经济发展，带动与生产行业相配套的服务业发展。

1.2 推动技术创新发展

随着绿色理念的加入，结合生命周期设计、模块化设计和可拆卸设计这3种方案，可以根据行业需求研发出新的技术。在新技术的生产发展阶段中，必然还会引起其它机械行业的模仿，或行业之间的合作[1]。以最初的新技术为基础制造企业还会继续根据绿色理念研发出有效性和科学性更好的技术，提高生产效率和产品质量及环保性，实现技术创新升级，在保护环境的前提下获取最大利益。

1.3 减少原材料和能源的耗费

机械设计制造行业是一个很消耗材料和能源的行业，其在绿色理念的引导下，可以提高产品的合格率和循环使用率，延长机械设备的使用寿命，并使能源最大程度地得到利用[2]。但是应该注意的是，在整个生产与设计的过程中，不能为了降低成本而偷工减料，影响到机械和产品的质量。

1.4 实现废弃物的循环回收利用

传统的机械设计制造行业没有回收并循环利用废弃物的意识，也没有相关的机械设备。绿色理念的提出使创新技术得到研发，推动与废弃物循环回收利用相关企业的发展。在获得经济利益、为循环工业发展制造良好环境的同时，还保护了生态环境，促进可持续发展。

2 绿色理念在机械设计中的应用分析

2.1 选择节能、无公害、易回收材料

目前我国的传统机械设计制造材料一般含有汞、铅等重金属，使用的能源也大多是不可再生能源，不仅在生产阶段对工作人员身体健康产生危害，排放的废气、废水对环境产生伤害，还对后续的回收再利用产生影响。绿色理念注重对环境的无污染，因此在选材上要遵循节能、无公害、易回收、可降解的原则，在供能能源上也选用环境友好型能源。

2.2 优化产品设计

优化内部零件结构和形状，减少零件至合理的数量，减轻零件重量，使得减小零件之间的阻力，降低不必要的能耗[3]；优化可拆卸设计，减缓或避免对零部件的损伤，延长机械使用年限；优化可回收设计，使得各个零件和材料发挥其最大的作用，降低生产成本[4]；使用AutoCAD、Solidworks、ANASY等软件，实施虚拟化设计和运行实验，及时发现不足，选择最优设计方案。

2.3 建立相关数据库

通过建立数据库来充分了解掌握原材料情况和设计参数是将绿色理念融入机械设计制造的重要方式之一。建立动态材料数据库，对材料的状态、性能进行核查，可以了解和掌握机械设计当中材料的选用和相关开支等，以及有针对性地对回收所得的材料进行利用和处理，减少浪费[5]。建立绿色机械设计数据库，对机械设计制造过程中有关参数进行备份，并且通过对设计数据的分析和系统化的存储，有利于绿色设计的实践。

3 结束语

根据我国节能减排政策，绿色设计理念会成为机械设计制造可持续健康发展的指路牌。虽然绿色可持续发展是当代机械行业的发展趋势，但将其充分运用在实际中还是一个比较困难的过程，这需要设计人员对绿色理念有一个明确的了解，然后使其与机械设计充分结合，获取更多的经济和社会效益，实现可持续健康发展。