绿色理念在机械设计制造中的应用研究

陈嘉良 常晨 郭伟鹏 张齐鑫

摘要：新时期，我国制造业发展迅速，工业化程度逐步提高，在很大程度上推动了国民经济的快速发展，但同时也产生了巨大的环境污染，不仅造成了严重的城市污染问题，而且影响了生态建设，这与节能减排的理念背道而驰。因此，在设计和制造机械产品时，我们必须要遵循绿色理念，将其融入机械设计制造的全过程，减少机械设计制造带来的环境问题，加强生态环境的整体保护。

关键词：绿色理念;机械设计制造;应用研究

一、绿色制造的内涵意义

如今的一些机械设备体积过于庞大，在运行过程中经常会产生大量的噪音，因此导致环境被污染。在传统的机械制造过程中，经常会出现高分贝噪声，这不仅降低了人们的听力，而且影响了人们的正常健康，然而，许多企业对噪声污染的重视程度较低，生态效益较低，同时，在制造过程中，一些人缺乏节能意识，机械设备可以不休息的连续运行，大大缩短了设备的使用寿命。在这种情况下，人们需要高度重视绿色理念，使其价值得以充分发挥，并对机械的设计制造起到推动作用，具体来说，绿色制造的意义有以下两个方面：（1）环境保护。针对噪声污染现象，员工应采取切实可行的措施进行治理，可以减少机械制造阶段造成的污染，从而减少对环境的影响。绿色作为现代人倡导的一种新理念，其本身具有十分重要的价值，一方面符合节能减排的要求，另一方面又与环境相适应。绿色理念的应用，不仅能有效的转变人们的思想观念，而且在设计生产设备或制作商品时，把节能放在了首位，以便最大限度的降低生产污染，从而实现了环境保护的目的[1]。（2）经济效益。许多的机械产品都能够回收使用，在传统中，人类一般认为机械生产，一旦产品质量有问题时，它就没有其利用价值了，它也就被废弃或不考虑利用，与绿色生产不同，在机械生产产品发生问题时，工人只要对故障加以分析，查明故障背后的原因，并寻找出处理故障的相关对策，不但能够使机械生产产品重新投入使用，也同时能够减少新产品的制作生产成本，为公司节省大量资本，从而增加经营效益。

二、绿色理念在机械设计制造当中的应用措施

（一）具备绿色理念的设计方案

对于机械产品来说，设计方案也起着一定的作用，如果设计者缺少设计理性，不但会影响生产阶段，而且还会造成社会资源的巨大浪费，所以，在工程设计中，人们就必须运用绿色的设计理念，并通过以绿色工程设计的基本理论为引导，利用最先进的工程设计思想进行构思与设计，以达到机械化绿色工程设计的目的。具体内容主要涉及如下两个方面：（1）产品成本分析。在产品设计以前，我们需要考察设计的产品是不是能够利用，如果不能，我们必须及时转变产品设计思想，这样不但符合国家绿色理念，同时也降低了生产成本，显著的增加了效益，所以，在绿色理念的前提下，考虑产品回收成本，进而实现了节省生产成本的目的。（2）设计方案类。从机械设计的现状分析，主要分为三个类别：一是模块化产品设计，该方法需要设计师充分考虑产品模块的功能，充分把握每一个产品，这样当产品重组时，可以形成一个新的系统，不仅可以有效的利用零部件，而且可以使产品及时更新和有效;第二是生命周期，该方案主要考虑环保因素，同时也考虑了产品的整体性能，并考虑了废物处理的成本。生命周期包括产品设计的整个过程，仔细考虑产品的时间和成本，确定产品的性能是否满足规定的要求，是一个复杂的过程。第三是可拆卸设计，在该方案中，保证了产品功能的完整性，并可按设计要求进行拆卸，使产品在后期得到维护，产品可充分重复使用[2]。

（二）选取具备绿色理念的材料

在绿色设计中，最重要的因素就是材料的选择问题，只选用相对环保型的机械建筑材料，以降低在生产阶段产生的环境污染，所以，不管基于经济效益还是安全的原则，都必须选用相对节约环保型的机械或绿色建筑材料。在机械工业中，工人传统上采用的建筑材料中含有一定量的铅或镉等对人体有害的物质，不但危害了人身的健康安全，甚至无法回收使用。正是基于此，科学选择所应运凸显的问题特别关键，首先在建筑材料的选用上，机械工人必须严格按照产品设计要求和生产条件选用建筑材料，并保证其能达到产品设计性能的有关规定要求。在选用时，还应当充分考虑建筑材料是否具备耐热或抗腐蚀能力，而由于机械设备制造厂的生产成本普遍较高，以及温度环境复杂，这就需要建筑材料必须达到耐热的条件，以便实现机械制造的目的。在综合考虑材料的基本特性和特点之，检测建筑材料是否安全，避免选用危险的建筑材料。最后是做好物料管理工作，在选择的物料工作完成之后，施工监理人员应当仔细检查物料是否达到了绿色要求，既可为整个生产流程打下良好的基础，也可确保整个生产阶段的顺利完成，也可使物料得以重用。

三、实现绿色机械设计所具备的条件

（一）完善相关管理制度

从机械行业的现状来看，管理制度在制约和规范方面发挥着重要作用，因此，无论是机械行业还是相关企业都应完善机械设计体系，同时规范员工，使机械监理清楚职能范围和工作内容，使机械的设计生产达到绿色目标。首先，机械监管者必须要求工人按时间的规定检查机械设备生产中的情况，并了解有关机械材质和装置类型的具体信息，这样当发生问题时，既可以确保机械设备的有效维修或更新，又可以防止影响生产进程。因此，在检测机器设备质量时，当机器设备无法正常工作时，就应该及时的向上级反馈这一现象，并采取相应的对策，这样不但能够大大提高生产效益，也同时能够达到对绿色机器人设计的技术要求。其次，建立了专员制度，而监事制度主要针对于监督员所设立的工作机制，一方面，成为了绿色机器制造的主要监督者，而监督者的监管意识和监督意识也都与监管职责的实现相关，所以，健全的监事会机制有着很大的重要性，另一方面，还要避免形式主义，从而让主管人员可以多做实事。最后還要能够使其可以保证一定的自主性，从而减少受外界各种因素的影响[3]。

（二）提高绿色机械制造设计理念的培训力度

绿色机械设计离不开优秀的设计者和制造人才，所以，监理机关不但要对工程设计技术人员开展技术培训，使其专业知识有所提升，还要注重对口人才的综合培养。第一，监理部门要拓展人才培养机制，积极接纳与研究生、博士教育有关的机械类人员，这样不但能够给机械设计队伍带来新鲜的活力，为绿色产品设计提供了一定的发展方向，同时也促使机械设计师产生了竞争心理和危机意识，以便更高效的工作。第二，监理部门还应该依据制作机械设备的具体情况，采取双向激励机制措施，即有效调动工程设计或生产人员的工作积极性，使他们产生了工程设计和生产的基本能力，在这个过程中，要选拔工作能力优秀、节能意识强烈的机械制造人才，并以他们为楷模，为其他工作人员树立了学习方向，这样不但能够推动社会治理系统的有效改造，增强其实际效果，同时也提高了机械制造业的生产服务质量[4]。

总结

在如今的新时代背景下，因为机械制造工业在我国整体的国民经济当中具有着非常重要的战略地位，那么就更加需要全面的利用绿色的设计理念，让我国机械制造企业在有效节约的基础上，对其机械制造工业进行合理的设计强化，从而使其成为我国最重要的产业支柱，同时这样也就能够更合理的加大对环境资源的保护力度。

参考文献

[1]孙慧，龚娟. 绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J]. 百科论坛电子杂志，2020（7）：403.

[2]巴金朝，李续. 绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J]. 中国机械，2020（5）：13，15.

[3]杨俊雄. 绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J]. 科技风，2020（15）：167. DOI：10.19392/j.cnki.1671-7341.202015142.

[4]陈澍. 绿色理念在机械设计制造中的应用研究[J]. 内燃机与配件，2021（18）：194-195. DOI：10.3969/j.issn.1674-957X.2021.18.082.

作者简介

1.陈嘉良（2001.03-），男，汉族，河北省沧州市人，本科，研究方向：机械工程。

2.常晨（2001.06-），男，汉族，辽宁省鞍山市人，本科，研究方向：机械工程。

3.郭伟鹏（2001.12-），男，汉族，山西省晋中市人，本科，研究方向：机械工程。

4.张齐鑫（2001.07-），男，汉族，山东省淄博市人，本科，研究方向：机械工程。