轻工业机械设计中的绿色设计理念探究

黎 靓

（江西省化学工业高级技工学校，江西 南昌 330036）

0 引言

轻工业是我国经济产业的重要组成部分，占据着相当大的经济比重。随着全球环境污染的日益加剧，环境保护已经成为全人类共同关注的话题。在这一背景下，轻工业机械设计过程中必须积极引入绿色设计理念，紧跟生态保护的大趋势。从本质上来讲，绿色设计理念主要体现在轻工业机械设计的模块化特征以及生命周期特征上，更加追求机械性能的提升。基于此，我们应该透彻了解绿色设计理念的内涵，以及在轻工业机械设计中的应用方法，从而为我国轻工业机械生产开辟一条可持续发展之路，下面就针对这些问题展开探究。

1 轻工业机械设计中绿色设计理念的内涵

近年来，人们深刻感受到环境污染给日常生活和身体健康带来的负面影响，自然资源的无度开发以及各种污染源的过度排放，引发了全球性的环境危机。如果对自然资源不加节制地消耗，不但加速全球资源的枯竭，也严重破坏了生态链，致使人类和自然的关系达到了前所未有的紧张状态。在这个过程中，轻工业机械的生产和制造难辞其咎。

所谓绿色设计理念，其书面概念泛指“可持续生产”的设计，也可以称之为环保设计、生态设计或生命周期设计。绿色设计理念强调产品在整个生命周期中的环境属性，包括可拆卸回收、便于维护和重复利用、低污染、无公害和低能耗等，并将这些环境属性作为产品的主要设计目标，在符合环境属性的同时，确保产品的基本功能、使用性能、使用寿命以及质量等等。将绿色设计理念融入到轻工业机械设计中，机械设备必须满足三个要求：机械设备在制造过程中节约资源；机械设备在使用过程中便于维护、节省能源和低污染；机械设备在达到使用寿命或报废后，其部件便于回收和再利用。

将绿色设计理念应用于轻工业机械设计中所产生的综合效应，也是传统设计模式无法比拟的。首先，在轻工业机械设计中渗透绿色设计理念，可以有效保护地球有限的自然资源，进而实现合理的持续利用目标；其次，绿色化轻工业机械设计可以在源头上控制和减少工业废物，解决垃圾处理的矛盾；最后，设计人员在轻工业机械设计之始初就应用绿色设计思路，可以将绿色理念覆盖于机械设备的整个生命周期，这不仅是一个从“摇篮到在线”的过程，也能够创造不可估量的环保价值[1]。

2 绿色设计理念在轻工业机械设计中的实践路径

2.1 轻工业机械设计应该采用绿色材料

在轻工业机械设计中应用绿色设计理念是一项复杂而庞大的工作，其中第一个步骤也是最为关键的步骤，就是轻工业机械设计应该采用绿色材料。众所周知，轻工业机械设计采用的材料是否绿色环保，直接决定着设备产品最终的绿色程度和环保效益。基于此，相关人员在轻工业机械设计中渗透绿色设计理念时，首先应该把好材料关，尽量选取绿色程度较高的材料，从源头上保障绿色化轻工业机械产品的生成。经过深入的分析研讨，绿色材料应该具备的3 个基本特点：材料本身应该具备低成本、低污染和低能耗的特征；材料在轻工业机械加工过程中不会释放或释放较少的污染物；材料日后可以实现回收再利用。比如纺织机械的绿色设计，其设备外壳应该尽量选用不锈钢材料，如果做不到，也可对外壳进行电镀处理，优选环境污染程度低的镍磷镀；在设计纺织机械的传动部分时，设计人员应该优先采用耐磨性能优越的高分子材料，这样既可以提升设备的使用性能，也能延长传动部位的使用寿命，从而达成节能环保的设计初衷。

2.2 轻工业机械设计应该引入标准化绿色设计思路

当前轻工业机械设备的更新换代速度之快令人咂舌，这种现象主要是经济快速发展和工业产品快速更新所造成的。在传统的轻工业机械设计过程中，由于缺乏绿色设计理念，机械设备的标准化程度不高，每当机械设备需要更新换代，机械设备中的大部分零部件经过重新设计都发生了较大的改变，致使很多状况良好的零部件无法再利用，这无形中加重了资源的浪费和环境的污染[2]。想要改善这种不良局面，相关人员在轻工业机械设计中应该积极引入标准化绿色设计思路，一方面，可以提升机械零部件的通用性和重复利用率、节约宝贵的自然资源、减少报废零件对环境的危害；另一方面，也能显著提高轻工业机械设计和研发效率，从而促进我国轻工业的和谐发展，比如在更新纺织机械时，相关人员只需要对其核心部位进行优化设计即可，其他零部件可以保持原有设计，或者根据需求进行重组，以最大程度地发挥原有零部件的利用价值，不但可以顺利达成节能降耗目标，也能促进整个产业的规范化操作，从而实现绿色设计理念在轻工业机械设计中的合理应用。

2.3 轻工业机械结构设计应该渗透绿色设计理念

轻工业机械的结构设计环节是应用绿色设计理念的主要场景，其应用成效也与机械设备后期使用过程中的绿色程度息息相关。基于此，相关人员在设计轻工业机械结构时，应该重点渗透绿色设计理念，不仅要落实设计阶段的绿色措施，还要综合考虑机械后期使用可能引发的环保问题，从而进一步彰显将绿色设计理念应用于轻工业机械设计的优越性。以纺织机械结构设计为例，以往纺织机械给棉部分采用的大多是开放式设计，其设计形式的缺陷是非常突出的：机械设备在生产过程中会释放大量污染物，既污染生产环境，也会给操作工的健康造成不利影响。针对这个问题，相关人员可以将纺织机械给棉部分开放式设计优化为封闭式设计，既可以减少设备后期使用产生的污染物，也能保障作业人员的健康，从而发挥绿色设计理念在轻工业机械设计中应用的实际效用。

2.4 轻工业机械设计应该采用绿色环保包装

对轻工业机械包装进行绿色化设计，也是相关人员在应用绿色设计理念时必须考虑的问题，毕竟机械设备本身后期要用于生产加工，但其包装基本没有用途。基于此，相关人员在轻工业机械设计过程中引入绿色设计理念时，除了要关注机械主体的绿色设计，也不能忽略机械包装的绿色化设计。比如，在设计纺织机械包装时，绿色设计理念可以从两方面来着手：第一，选择绿色环保、无污染和可回收利用的包装材料，如可降解材料，这样既可以提升包装材料的利用率，也能减少机械包装废弃后对环境产生的污染；第二，优化机械包装材料结构设计，尽量应用简单化设计减少包装材料的用量，这样既可以减少资源能耗，也能降低废弃包装材料的污染程度，从而落实轻工业机械包装方面的绿色化设计。

2.5 轻工业机械应该增加可拆卸性设计

可拆卸性设计是绿色环保设计理念的重要组成部分，也是实现轻工业机械循环利用的基础条件。在以往的轻工业机械设计中，没有做到可拆卸，不但加重了机械设备后期的维护难度，也严重缩短了机械的生命周期。面对这些弊端，相关人员必须拓展绿色设计思路，在轻工业机械设计中增加可拆卸性设计，一方面可以提高机械部件之间的兼容性；另一方面也能为机械维修排障创造便利条件，从而进一步促进轻工业机械设计绿色化、标准化发展。比如，在为纺织机械增加可拆卸性设计时，相关人员就可以利用三维设计技术对设备的拆卸信息进行智能化分析和建模，确定可拆卸结构的方向范围与拆卸方案，生成设备构件可拆卸制约矩阵，不但可以科学考察纺织机械可拆卸设计的可行性，也能实现对设备子部件进行子装配体的聚类，从而达成绿色设计理念在轻工业机械设计中的有效应用目标[3]。

3 结语

将绿色设计理念引入轻工业机械设计领域，可以获得理想的经济效益和生态效益，也是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的集中体现。基于此，相关人员应该透彻掌握轻工业机械设计中绿色设计理念的内涵，并采用多样化的先进技术，将绿色设计理念贯穿于轻工业机械的整个生命周期，从而引领绿色理念全面走向轻工业市场，共同构建生态化的美好家园。