机械工程绿色设计研究

赵传芳

摘要：随着社会的不断发展和进步，可持续发展已成为人类文明的共识。传统工程机械的发展落后于时代观念的发展，不能适应社会对可持续发展的要求，工程机械的设计和制造技术需要改进。在此背景下，本文对工程机械的绿色设计与制造技术进行了研究。本文首先分析了绿色设计和工程机械制造技术应用的背景和必要性，阐述了绿色设计的分析、绿色材料的理解和绿色技术的理解，并讨论了工程机械绿色设计和制造技术的具体应用。对工程机械绿色设计和制造技术具有一定的指导意义。

关键词：机械工程;绿色设计;研究

前言：

随着我国工业化水平的提高，工程机械制造业的发展受到了推动，但同时也出现了环境污染、生态破坏等问题。因此，工程机械绿色设计与制造技术的研究具有重要意义，它决定了工程机械制造业的可持续发展方向。

一、绿色设计和制造技术分析

随着社会经济的快速发展，我国的节能环保意识逐年提高，现代技术的发展带动了工程机械绿色设计和制造技术的发展。设计的目的是充分考虑设计和制造过程中的节能环保，减少对生态环境的破坏，提高工程机械设计和制造过程中的资本利用率。采用工程机械绿色设计和制造技术，一方面增加企业的经济收益，另一方面体现节能环保的理念，增加社会效益，有利于企业的可持续发展。作为制造业的重要组成部分，其生产方式的进步对于促进绿色循环经济的发展、降低能耗、减少“三废”排放、减少对生态环境的影响具有重要意义。目前工程机械制造过程中仍存在大量的污染和浪费，如用于热处理和调理的淬火油、用于预涂的酸性洗涤磷化液、油漆中的重金属和“三苯”含量、电镀液中含有致癌物质的六价铬等已成为企业可持续发展的方向，因此大力发展工程机械绿色制造技术，减少加工过程对环境的影响，提高产品的能耗，成为企业发展的必经之路。本文从绿色制造的理念出发，探讨了如何通过技术改造、新材料、新设备的引进，在工程机械生产过程中实现绿色制造和清洁生产。

（一）绿色设计的分析

工程机械领域的绿色设计主要是指在工程设计的早期阶段考虑工程机械对环境的影响，通过不同的设计手段达到节能环保的目的。在绿色设计过程中，设计者应考虑到产品技术、设计寿命及相关的并行工程，以及设计工程机械对环境的影响，使工程机械能够循环利用，正常生产。工程机械的绿色设计主要包括生命周期的设计方法、并行工程方法和模块化设计方法。其主要目的是设计符合科学发展观的工程机械，减少对环境的负面影响，降低工程机械和设备在整个生命周期的能耗，从根本上减少环境污染和资源浪费。

（二）对环保材料的认识

绿色材料在工程机械制造过程中的应用是实现工程机械绿色设计和制造的必要组成部分。绿色材料的应用要求设计者不仅要考虑产品的性能和使用寿命，还要考虑设备对环境的影响。在选择绿色材料时，应首先考虑回收利用或可再生材料的可能性，提高工程机械的利用率，降低资源波动费。对于不能用回收或再利用材料制造的设备部件和组件，应选择低能耗和污染较小的材料，同时尽量减少对人体健康有害的材料。

（三）对绿色工艺的理解

绿色工艺用于机械产品的制造。所谓绿色过程主要是指在产品的制造过程中，不降低产品质量的前提下，考虑到制造过程对环境的负面影响。产品的核心是提高生产效率，减少有害过程，减少产品对用户的不利影响。工程机械制造过程中的绿色技术主要包括加工工艺的优化设计、刀具使用的优化和清洗技术。首先是机械加工工艺的优化设计。在机械产品的加工中采用绿色技术首先要优化产品的加工顺序，将具有相似加工材料和加工设备的零件和部件进行集中加工，以降低不合理的工艺安排造成的资源成本。注意加工过程中各环节生产时间的控制，加强对加工过程各环节的监控。第二，优化工具使用。在绿色制造过程中，选择的加工工具应符合标准，保证工程机械产品的质量，降低产品质量和不合理加工工具造成的能源浪费等问题的发生概率，提高绿色制造过程中资源的有效利用率。第三，清洁技术的选择。在工程机械制造过程中，合理选择清洁技术可以提高产品质量，降低能耗，减少制造过程对环境的负面影响，提高机械设备的生产率和合格率。

二、机械绿色设计与制造技术的具体应用

在工程机械中，充分利用绿色设计和制造技术不仅满足了当代环保节能发展的要求，而且促进了工程机械工业的可持续发展。在市场经济条件下，绿色设计和绿色制造是工程机械企业提高市场竞争力的重要手段。

（一）工程机械的绿色设计

在工程机械绿色设计的早期阶段，应科学、合理地分析其生产环境和资源，使设计的工程机械和设备既能节能环保，又能重复使用。这要求设计者充分了解机械设备的性能、设备的使用寿命和设备使用的环境。此外，有必要掌握设备设计的相关技术，使工程机械设计的产品能够在不影响生产的情况下保护生态环境和资源的循环利用。工程机械绿色设计的首要任务是节约资源。在绿色设计的基础上，设计出一种节能的工程机械产品，在不影响工程机械产品整体性能的前提下，最大限度地减少资源消耗。这样做可以从根本上改变我国资源紧张的状况。例如，改变原焊刀的设计，使用夹式非重磨刀，可以节省刀柄材料。在机械设计中，变频器的使用不仅能改变设备的功率，而且还能减少耗电量，保护环境。在设计过程中，在保护环境的同时，我们应该充分考虑到在机器运行过程中给操作者带来的损害。工程机械的绿色设计主要有三种方法：第一是生命周期设计方法。生命周期设计方法是分析从设计到工程机械产品的生产和报废的过程中的每一个环节，获得生产过程中每一个环节所需的能源总量，充分考虑过程中可能对环境造成的损害，并研究工程机械的适当产品。第二，并行工程法则。所谓“并行工程方法”是指工程机械制造过程中，对产品的制造成本、質量、功能和用户要求进行统一的分析，最终实现信息的整合，以确保设计的产品不仅能达到标准，而且能满足用户的要求。第三，模块化设计方法，即所谓的“模块化设计方法”，主要是根据工程机械产品的功能，将工程机械产品分成不同的模块。在设计过程中，我们只需对各个模块进行分析，以确保每个模块都能满足节能环保的要求，并将绿色设计完美地体现在工程机械产品设计中，实现其可持续发展。

（二）工程机械的绿色制造

目前影响工程机械绿色制造的因素很多，其中绿色技术的选择最为重要。在工程机械的生产和制造过程中，必须选择无毒无害的材料和绿色环保材料，选择绿色环保技术，始终保持生态环境和节约资源为基本出发点，以指导工程机械的生产和制造。这一方面可导致减少有害环境的生产工序和形成密集的生产方法，另一方面可导致提高生产效率和数量。

结语：

综上所述，工程机械制造业要满足社会节能环保的要求，就必须利用工程机械的绿色设计和制造技术，优化机械产品的整个生命周期，减少对环境的破坏。同时，应将能耗降至最低，提倡资源回收和再利用，实现工程机械工业的可持续发展，提高企业经济效益。

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