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摘要：隨著經濟的發展，機械制造業獲得了新的發展空間，呈現良好發展態勢。但在該行業發展過程中不難發現，行業的新產品制造與環境破壞竟然有著正向關系，在制造新產品的過程中會產生大量的廢棄物與污染物，這些物質若不能夠得到及時、有效的處理，會造成環境污染、影響環保。為改變機械設計與制造存在的這一發展問題，促進機械設計與制造的良性發展。行業負責人就必須充分認識綠色設計法的重要概念，要將綠色設計法帶入到新時期機械設計與制造行業中，從綠色角度審視機械設計與制造，促進機械設計與制造的“可持續發展”。

關鍵詞：新時期；機械設計與制造；綠色設計法；應用對策

在機械設計、制造的過程中倘若沒有遵循綠色理念，很容易在設計過程中選用非綠色、破壞化的綠色原材料，且制作出來的制作品不具備可回收性、可拆卸性，本身具有環境危害性，且在設計過程中會產生各種各樣的廢水、廢渣等廢棄物，對環境產生直接負面影響。這不利于機械設計與制造行業的“可持續發展”，嚴重影響了環境、生態平衡。為解決這一問題，行業負責人必須以全新的視角審視機械設計與制造行業，要將綠色設計法理念引入到行業設計與制造中，從綠色角度探析機械設計與制造的新路徑。

1機械設計制造中的綠色理念

在機械設計制造行業發展初期，人們更注重經濟效益，并未認識到機械設計與制造所產生的環境影響，沒有做好必要的環境保護工作，既導致機械設計制造行業出現了大量資源浪費的問題，又導致機械設計制造行業出現了環境污染。在新時期，越來越多的人開始注意到機械設計與制造中的這一問題，強調機械設計與制造行業要從綠色的角度出發開展工作，即要求機械設計與制造人員能夠在保證產品本質特征的基礎上能夠根據實際情況，盡可能的從設計與制造層面降低材料的消耗，要以長遠的眼光進行機械設計與制造，實現長期利益與當前利益的平衡，實現經濟利益與社會利益的平衡。

2綠色設計法在機械設計與制造中的作用價值探析

首先，是工業化“可持續發展”的要求。工業化要想在未來的數十年內仍然保持生命周期，就要解決能源問題。綠色設計法恰好能夠節約資源、保護環境，它要求設計者從資源的循環利用角度、環境保護角度去設計工業化產品，能夠推動工業化的長期發展，滿足時代的要求；其次，是社會健康發展的要求。隨著社會經濟的發展，越來越多的人將關注點放在環境污染上，更有許多人提出不能讓經濟的發展立足于環境的犧牲，經濟與環境之間的生態平衡性受到重視。為順應社會健康發展的需要，機械設計與制造行業就必須采用綠色設計法，要轉變原有的機械工作模式，避免在落實開展機械設計與制造過程中產生各種各樣的廢物危害環境。這樣才能夠從根本上適應社會健康發展需要，既推動自身的良性發展，又從行業層面推動我國社會環境的發展；最后，是環境保護的要求。隨著世界環境生態問題的日益嚴峻，世界各國逐漸將環境保護放置在國家發展、人民發展的重要位置。傳統機械設計與制造行業在工作過程中對環境所造成的空氣、水質、土壤等污染，會導致傳統設計與制造行業逐漸喪失市場競爭力。利用綠色設計法，轉變機械設計與制造行業存在的環境污染問題，滿足環境保護需要，能夠促進自身可持續發展，適應變化。

3機械設計與制造中綠色設計法的具體應用探析

3.1選擇綠色原材料

面對復雜的原材料，在進行機械設計與制造過程中設計者就要從環保的角度進行篩選。一方面，環保材料更劃算，能夠節約成本且節約資源；另一方面，環保材料更安全、更綠色，能夠避免在進行機械設計與制造過程中材料所造成的環境污染等負面影響。如含有鉛、汞等有害物質的材料若被利用在機械產品設計與制造過程中，后期不僅無法回收，還會造成環境有害影響。因此，機械設計與制造工作人員必須遵循綠色設計法，在進行機械設計制造工作中所選擇的材料應當遵循綠色標準要求，并且要在對比之下盡可能選擇危害較小的材料，如降解材料、可回收材料等。且要加強材料原材料的檢驗活動，避免在制造過程中有不符合綠色標準的原材料混入其中，這樣才能夠從原材料層面為機械設計與制造提供綠色基礎[2]。

3.2進行產品綠色設計

機械設計是機械生產制造的核心，它決定機械的性能、壽命與使用。在設計機械產品時，設計者應當改變原有的設計模式。要加強對市場的考察，了解各種機械產品的使用、回收狀況，同時基于綠色理念針對產品的實用性、經濟性與環保性進行產品制造分析。再次僅略述兩點：3.2.1可拆卸性設計現代機械產品在設計與制作過程中并不會只用到一種材料，材料的多種組合性必須具備可拆分性。不可拆卸會導致大量可重復利用零部件浪費，也會加大廢棄物處理的難度。因此，機械設計者在設計機械產品時必須將可拆卸性作為結構設計的評價準則之一，要通過改變產品設計原有的傳統連接方式，采取易于拆卸的連接方式進行產品制作。這里所說的已經成熟的拆卸方式主要包括兩種形式：第一，是利用成熟結構的連接方法，如螺栓連接、鍵連接等多種方式進行產品拆卸；第二，則是利用計算機所開發的可拆卸性評價指標體系，進行拆卸軟件的利用。如平板包裝的鼻祖“thonet椅子”，由奧地利人索耐特設計，即thonet214，該椅子利用蒸汽曲目技術制作，能夠將各個零部件拆卸組合，既能夠方便運輸也能夠方便工業化生產，是綠色設計理念的踐行者。3.2.2可回收性設計在設計產品的過程中，設計者必須充分考查產品內部的零件材料回收的可能性、必要性以及回收方法、回收處理工藝等。要盡可能的在設計過程中實現零件材料資源、能源的最大利用化，遵循可回收性設計原則進行產品設計。其可回收性設計內容主要包括可回收材料及其標志、可回收工藝與方法、可回收性經濟評價、可回收性結構設計[3]。此外在進行產品設計的過程中，機械設計與制造者還應當考慮產品的后期維修性、可重復利用性等多個內容，只有確保產品設計與制造的每一個環節都帶有綠色色彩，綠色設計法才能夠真正發揮自身作用。

3.3進行產品成本分析

在完成機械設計后，機械設計與制造企業應當進行必要的產品分析工作。該工作要求相關人員必須考慮產品回收、產品再利用、產品拆卸所帶來的各種成本費用。要通過對比不同的綠色產品設計的成本，進行最佳綠色產品的選擇。以確保所設計出來的機械產品既能夠具備綠色理念，又能夠具備較低成本，這樣才能夠實現機械設計制造行業的經濟效益與社會效益平衡，才能夠真正將綠色設計法引入到機械設計與制造行業中。就我國內燃機運行范圍，柴油量使用單耗始終在3.6kg/萬tkm左右。除操縱原因外，還包括柴油分子霧化不良、燃燒不充分等多種原因。為降低內燃機的柴油量使用成本，真正遵循綠色設計法理念。設計者在設計時要注意對機車柴油箱輸油管到車上管路外側燃燒1m、50w的電伴熱裝置，利用妨害材料包裹。同時要安裝WLS-TJ的環保型機車柴油節油器，通過該節油器內設的6個壓電陶瓷裝置進行分解柴油，提高霧化功能的同時降低其成本使用。

3.4利用綠色制造技術

當然，在完成綠色設計工作后制造人員要想實現綠色設計，就必須具備一定的綠色實現技術。這里所說的綠色制造的實現技術主要包括四個內容：第一，干切削技術：該技術能夠改變原有的濕切削技術過程中清除切削液的費用支出，避免切削液在使用過程中帶來的環境污染問題。即該技術可以不適用切削液，通過進行道具材料的精細選擇、真空或噴氣系統的利用，解決在產品生產制造過程中出現的潤滑、排屑等問題；第二，微機械技術：該技術即通過體積小、精度高、性能穩定性特征，進行大批量產品制造，既能夠實現資源的節約，又能夠確保制造成本的成本低廉；第三，快速原型制造（RPM）技術：即能夠利用計算機的CAD模型，形成系統的各界面層形狀的二維數據，在數據提供的基礎上利用熔結、聚合等各種化學手段，迅速的形成與數據相關的模型零件。它能夠任意形成各種模型的復雜情況，實現了“材料生長”，是機械制造領域的突破，同時蘊含綠色理念[4]；第四，虛擬現實技術：該技術即利用信息技術營造一個真實的、虛擬的線上空間，在這一線上空間內人處于其中，仿佛如臨其境，能夠進行各種各樣的機械設計與制造模擬。它加快了機械設計人員的加工、設計、裝備、產品開發的過程，在虛擬空間內減少了資源的浪費，是綠色設計法的重要應用實現技術之一。

3.5確定綠色設計規范

從綠色層面入手進行機械設計與制造，必須具備明確的產品生產標準，要針對具體的產品設計從綠色層面做產品評價技術規范，以此作為最后產品設計與制作的檢驗與使用標準。如就內燃機而言，在進行內燃機綠色設計產品時期設計規范具體如下：①內燃機產品設計中產品中不含有害物質的零部件重量應當占產品凈質量的90%；②內燃機的能源屬性指標應當按照GB/T32159要求編制；③內燃機的產品使用燃料類型其排放限值基準值為國家規定排放限值80%，且可再利用率必須≥85%；④其內燃機的產品清潔度顆粒基準值必須在0.6層面，尿素燃料消耗比為6.5%。

4機械設計與制造中綠色設計法的應用保障探析

4.1加大投入，加大綠色設計法支持力度

綠色設計法在機械設計與制造過程中的應用需要多方面主體的支持，既要求國家科技、政策的傾斜，又要求社會、企業的科技、資金支撐。只有國家、社會、企業都加大等對機械設計行業綠色設計法的支持，加強資金、科技投入，這樣才能夠不斷推進綠色設計法在機械設計與制造行業的應用。

4.2進行培訓，發展設計人員的綠色意識

機械設計與制造人員作為直接參與者，是綠色設計法的應用、執行人。從工作人員層面，必須具備較高的綠色意識。企業可以通過集中培訓的方式，加強對綠色設計人才的培養，同時招聘、選擇具有專業化素養的人才，進入到企業隊伍中。這樣能夠從人才隊伍上保證綠色設計法的有效應用，從而實現機械與制造行業的發展。

4.3必要監督，確保綠色與設計制造并行

這里所說的監督包括三個主體的監督：第一，國家要定期對機械設計與制造行業進行必要的監督，可以采用抽查方式，及時發現問題、解決問題；第二，企業要遵循綠色設計理念設定監督部門，及時把握設計與制造動向，確保綠色設計理念作為第一指導理念；第三，群眾對機械設計與制造長具有監督作用。機械制造廠要隨時隨地接受群眾監督。只有強化監督，這樣才能夠確保綠色與整個機械設計與制造流程并行。

5結束語

綜上所述，綠色設計理念為新時期機械設計與制造開辟了新的路徑，它集合能源節約、保護環節等優點，對促進機械設計與制造行業“可持續發展”有著積極作用。雖然目前綠色設計法在機械設計與制造中的應用仍然處于初步探索狀態，但只要廣大機械設計制造工作者能夠不斷的革新技術，認知綠色設計法的概念與內涵，就能夠發揮綠色設計法的作用與價值，讓機械設計與制造和環境保護掛鉤，實現平衡、穩定、雙向發展。

參考文獻：

[1]鄒文.機械設計與制造中的綠色設計法探討[J].現代物業：中旬刊，2019（07）：42.

[2]張海秀.機械設計與制造中綠色設計理念的應用研究[J].現代制造技術與裝備，2020（04）：217-218.

[3]郭宇峰.機械設計制造中綠色設計理念的運用[J].黑龍江科學，2019（04）：108-109.

[4]鄭恩壬，賀禮.新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].精品，2020（08）：222.

作者：朱靜 單位：南京機電職業技術學院