机械产品创新设计方法之绿色设计
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:6
机械设计制造和自动化的技术核心在当今科技飞速发展的时代,机械设计制造和自动化技术作为现代工业的重要支柱,发挥着越来越关键的作用。
这一领域涵盖了众多先进技术和理念,其技术核心更是决定了机械产品的性能、质量和生产效率。
机械设计制造和自动化技术的核心之一是数字化设计技术。
随着计算机技术的不断进步,数字化设计已经成为机械设计的主流手段。
通过使用专业的计算机辅助设计(CAD)软件,设计师可以更加精确地绘制二维和三维图形,直观地展示机械产品的结构和外观。
同时,数字化设计还能够进行虚拟装配和运动仿真,提前发现设计中的潜在问题,减少实际生产中的失误。
在数字化设计过程中,参数化设计和变量化设计是两个重要的概念。
参数化设计是指通过设定一系列的参数来控制产品的形状和尺寸,当参数改变时,产品的模型能够自动更新。
这种设计方法大大提高了设计效率,尤其是对于系列化产品的设计。
变量化设计则更加灵活,它允许设计师在设计过程中随意修改几何形状和约束关系,从而更好地实现创新设计。
除了数字化设计,自动化制造技术也是机械设计制造和自动化的关键核心。
自动化制造系统包括数控机床、工业机器人、自动化生产线等。
数控机床能够按照预先编制的程序精确地加工零件,其加工精度和效率都远远高于传统机床。
工业机器人则可以在恶劣环境下完成重复、高精度的工作,例如焊接、喷漆、装配等。
自动化生产线则将各种自动化设备有机地结合起来,实现了从原材料到成品的连续自动化生产,极大地提高了生产效率和产品质量一致性。
在自动化制造技术中,柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)具有重要地位。
柔性制造系统能够快速响应市场需求的变化,通过调整生产设备和工艺,实现多品种、小批量产品的高效生产。
计算机集成制造系统则将企业的设计、生产、管理等各个环节通过计算机网络集成在一起,实现了信息的共享和协同工作,从而提高了企业的整体竞争力。
智能控制技术也是机械设计制造和自动化的重要技术核心之一。
绿色制造技术在机械制造过程中的应用研究【摘要】本文旨在探讨绿色制造技术在机械制造过程中的应用研究。
通过绿色设计原则的应用,可以有效减少资源消耗和环境污染。
节能减排技术在机械制造中的应用可以降低能源消耗,减少废弃物排放。
绿色材料的应用可以提高产品的环境友好性和可持续性。
循环经济理念的运用可以实现资源循环利用,减少废物生成。
绿色制造技术在机械制造质量控制中的应用可以提升产品质量和企业竞争力。
探讨了绿色制造技术的发展趋势、在机械制造行业的重要性以及应用前景。
绿色制造技术在机械制造领域具有重要意义,未来的发展潜力巨大。
【关键词】绿色制造技术, 机械制造, 应用研究, 绿色设计原则, 节能减排技术, 绿色材料, 循环经济, 质量控制, 发展趋势, 重要性, 应用前景1. 引言1.1 绿色制造技术在机械制造过程中的应用研究绿色制造技术在机械制造过程中的应用研究旨在探讨如何通过采用环保、节能、循环利用等方式,实现机械制造过程中的可持续发展。
随着人们对环境保护意识的提高和资源的日益匮乏,绿色制造技术在机械制造中的应用已经成为一个重要议题。
绿色设计原则的应用是绿色制造技术的首要步骤,通过在产品设计阶段考虑生命周期环境影响,优化产品结构和材料选择,减少废弃物和能源消耗,实现产品生产过程的环保和节能。
节能减排技术在机械制造中的应用也是绿色制造的重要组成部分,包括优化工艺流程、提高设备利用率、推广节能设备等措施,可以有效减少碳排放和资源浪费。
绿色材料在机械制造中的应用是实现绿色制造的必要条件,选择可再生、可降解、无毒无害的材料,可以减少对环境的污染和资源的消耗。
循环经济在机械制造中的应用则是提倡资源循环利用,通过废弃物的再利用和能源的回收利用,实现资源的有效利用和循环利用。
绿色制造技术在机械制造质量控制中的应用是保证绿色产品质量的关键,通过采用先进的检测技术和质量管理体系,确保产品符合环保标准和客户需求。
随着绿色制造技术的不断发展和应用,相信在未来会为机械制造行业带来更多的环保、节能、高效的发展模式,实现可持续发展。
机械行业绿色制造视阈下低碳经济论文随着全球环保理念的日益普及和各国政策的不断引导,低碳经济成为了国际社会广泛关注的焦点。
机械行业作为工业生产和经济发展的重要支撑,也在不断探索和实践绿色制造技术,以实现低碳经济和持续发展。
一、机械行业绿色制造机械行业是制造业的典型代表,其生产过程中会造成大量的能源消耗和环境污染。
为应对这一情况,机械行业开始探索绿色制造技术,即将环境保护与经济效益进行有效结合,降低生产过程中的资源消耗和污染排放。
绿色制造技术主要包括以下方面:1. 设计方面针对产品的设计阶段,可优化产品的结构和材料,减少产品的重量和材料消耗,提高产品在使用阶段的能效比和环境适应性。
通过绿色设计,可以使产品在制造和使用过程中的环境影响尽可能小。
2. 制造过程控制方面在制造过程中,通过节能降耗、清洁生产、环境控制等方式减少资源和能源的消耗,以及降低污染和排放。
同时优化制造中的生产流程和工艺,使制造过程的能源消耗和污染排放达到最小。
3. 产品使用和废弃方面在产品使用和维修阶段,加强用户和维修人员的培训,使产品能够得到更好的使用和维护。
在产品废弃阶段,采用回收再利用的方式,减少废弃物对环境的影响,形成全生命周期的可持续发展模式。
二、低碳经济的重要性低碳经济指的是在低能耗、低排放、低污染的情况下实现经济增长和社会发展的一种经济模式。
低碳经济相对于传统的高碳经济具有以下优势:1. 节能降耗低碳经济模式下,能源和材料的利用更加高效,减少资源的浪费和过度消耗。
同时,通过技术创新和改进,使能耗进一步降低,减少人类活动对环境的负荷。
2. 减少污染排放低碳经济模式下,生产过程中污染物的排放得到有效控制,减少了环境的污染和对自然资源的破坏。
同时植根于整个产业链的低碳经济体系,也带动了消费习惯和模式的转变,建立了可持续性新的价值观。
3. 促进经济发展低碳经济模式下,绿色产业和环保产业逐渐壮大,推动了绿色制造技术的发展和创新,进一步促进了环保经济发展和节能减排行业的加速和转型。
绿色设计与制造的研究内容绿色设计与制造是一种注重环境保护和可持续发展的设计和制造方法,旨在减少对环境的负面影响,并最大限度地提高资源利用效率。
在全球变暖和环境污染等环境问题日益严峻的背景下,绿色设计与制造成为了当今社会的热门话题。
绿色设计与制造的研究内容主要包括以下几个方面:1. 环境评估与规划:绿色设计与制造的第一步是进行环境评估,了解产品或工艺对环境的潜在影响。
通过评估结果,可以确定采取何种措施来减少环境污染和资源消耗。
同时,还需要进行环境规划,确定可持续发展的目标和策略。
2. 材料选择与循环利用:绿色设计与制造注重选择环境友好的材料,例如可再生材料、可降解材料和无毒材料等。
同时,还要考虑材料的循环利用能力,以减少资源浪费和环境污染。
对于废弃物的处理也是研究的重点之一,通过回收和再利用废弃物,可以实现资源的最大化利用。
3. 能源效率与节能减排:绿色设计与制造强调提高能源效率和实施节能减排措施。
通过优化产品设计和工艺流程,减少能源消耗和污染物排放。
例如,可以采用高效的设备和技术,改进生产过程,减少能源损失和废气排放。
4. 设计创新与功能优化:绿色设计与制造鼓励创新和功能优化,以提高产品的环境性能。
例如,可以通过减少材料使用量、延长产品寿命、提高产品可维修性等方式来减少资源消耗和废弃物产生。
同时,还可以通过设计创新来提高产品的环境适应性和市场竞争力。
5. 生命周期评价与管理:绿色设计与制造需要对产品的整个生命周期进行评价和管理。
通过对产品的设计、制造、使用和废弃等各个环节的综合考虑,可以找到最佳的环境解决方案。
同时,还需要建立完善的生命周期管理体系,监控和控制产品的环境性能。
绿色设计与制造的研究内容在实际应用中具有重要意义。
通过绿色设计与制造,可以减少资源消耗,降低环境污染,提高产品的环境性能和市场竞争力。
同时,绿色设计与制造也是实现可持续发展的重要手段,有助于构建绿色、低碳的社会和经济发展模式。
什么是绿色制造的核心理念在当今世界,环境问题日益严峻,资源短缺成为全球性挑战。
制造业作为经济发展的重要支柱,也面临着转型升级的巨大压力。
绿色制造作为一种创新的生产模式,应运而生。
那么,什么是绿色制造的核心理念呢?绿色制造,简单来说,就是在产品的整个生命周期中,从设计、原材料获取、生产、包装、运输、使用到报废处理,都充分考虑对环境的影响,力求最大限度地减少资源消耗和环境污染,同时提高资源利用率和生产效率,实现经济效益和环境效益的双赢。
其核心理念之一是“减量化”。
这意味着在产品设计和生产过程中,尽可能减少原材料的使用量。
例如,通过优化产品结构设计,采用轻量化材料,在不影响产品性能和质量的前提下,降低材料的消耗。
又如,在生产过程中,减少不必要的加工工序,避免材料的浪费。
这样不仅可以降低生产成本,还能减少废弃物的产生,减轻环境压力。
“再利用”是绿色制造的另一个重要理念。
产品及其零部件在完成其初始功能后,能够被多次重复使用,从而延长产品的使用寿命,减少资源的消耗。
比如,一些电子产品的零部件可以拆卸下来,经过检测和修复后,用于其他设备的组装。
再比如,一些包装材料可以回收再利用,制成新的包装产品。
通过再利用,可以减少对新资源的开采和加工,降低能源消耗和环境污染。
“资源化”也是绿色制造不可忽视的理念。
当产品达到使用寿命或无法再使用时,其材料和零部件能够被回收并转化为有价值的资源,进行再循环利用。
例如,废旧金属可以通过熔炼重新制成新的金属制品;废旧塑料可以经过加工制成塑料制品或燃料。
资源化不仅能够减少废弃物的排放,还能创造一定的经济效益。
绿色制造还强调“清洁生产”。
这要求在生产过程中采用先进的技术和工艺,减少污染物的排放,降低对环境的危害。
例如,采用新型的节能设备,提高能源利用效率,减少温室气体的排放;使用环保型的原材料和助剂,避免有毒有害物质的使用;加强生产过程中的污染治理,确保废水、废气、废渣等达标排放。
绿色制造的核心理念还体现在产品的绿色设计上。
机械设计理念
机械设计理念是指在机械设计过程中,设计师在思想意识和设计方法上所遵循的原则和准则。
以下是一些常见的机械设计理念:
1. 功能性:机械设备的设计首要考虑是满足其预定的功能需求,以保证设备的正常运转和工作效果的实现。
2. 可靠性:设计师应考虑设备的可靠性,即设备在设计寿命内能正常工作而不发生故障。
可通过合理选择材料、设计结构和进行充分的试验验证来提高设备的可靠性。
3. 安全性:机械设计中安全性是至关重要的一项考虑因素,设计师应确保设备在正常操作下不会对操作者、周围环境和其他设备造成伤害。
4. 经济性:机械设计中经济性是指在满足功能要求和可靠性的前提下,尽可能降低设备的成本。
这可以通过合理选材、优化设计、降低制造和运维成本等方式来实现。
5. 可维护性:机械设备的设计应考虑到设备的维护和保养,尽可能方便和简化设备的维修,减少维护所需的时间和成本。
6. 环保性:在机械设计中应尽量减少对环境的污染和资源的浪费,倡导绿色设计概念,如减少能源消耗、降低废弃物产生等。
7. 创新性:机械设计需要有创新的思维,通过引入新的技术和
理念,提高设备的性能、功能和效率,满足市场的需求和发展趋势。
8. 可持续性:机械设计应考虑设备的整体生命周期,包括制造、使用和报废处理阶段。
设计师应尽可能选择可持续发展的材料和工艺,并考虑设备的再利用和循环利用。
现代设计技术在机械设计中的应用摘要:随着科技的不断进步与发展,机械设计对技术的要求越来越高,要想使设计的产品满足全球化经济市场的竞争与需求,必须将现代科学技术应用于机械设计的领域。
相关的工程技术人员也应适应时代的需求,拓展设计思维,灵活运用现代设计技术,提高产品的市场竞争力。
关键词:现代设计技术机械设计绿色创新1 基于IT技术的设计技术1.1 仿真与虚拟设计技术计算机的不断发展,出现的大量的设计软件,如:PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。
这些仿真画图软件形成了更为强大的人机交互系统。
所谓仿真便是以计算机为工具,通过软件模拟出与实际想适应的系统模型,通过改变控制条件研究模型运行结果的计算机与机械相结合的技术。
当然,工具不是无所不能的,而是为人所用的,软件只是辅助设计师进行设计工作,没有设计师的工作,软件是不会自动完成任何设计的。
虚拟设计即是在这种多维化人机交互信息环境中从事设计的技术。
目前投入使用的虚拟设计采用的是通过对数据格式进行适当的转换输出利用现有的CAD系统进行建模的环境系统。
1.2 网络协同技术网络协同设计是在支撑平面和高效的协同工作机制下完善信息管理将分散的设计工作流和资源有机的统一起来从而完成产品的开发设计。
网络技术的发展使得网络上大量数据传输和分布的数据库管理成为现实,从而解决了数据在网络上的访问、传输、修改等问题,构造一个三维的网络机械设计平台。
1.3 并行设计传统的机械设计每下一个分支工作必须等上一个结束后才能开始,这是低效的串行设计,这种设计缺乏信息交换以及可操作性。
并行设计作为一种设计哲理,是在原有信息集成基础上,集成地、并行地设计产品。
并行设计更强调功能上和过程上的集成,在优化和重组产品开发过程的同时,实现多学科领域专家群体协同工作。
从任何产品设计来看,并行设计采用每个时刻可容纳的设计过程相应增加,使整个设计过程尽可能同时进行。
并行设计的特点是并发个协同,并发是指设计活动的并发进行,协同是指多学科设计队伍活动的协作。
现代设计技术在机械设计中的应用【摘要】机械工程的一个重要组成部分就是机械设计,现代设计的水平与产品的性能、质量等有直接的关系,也关乎到企业的经济效益。
随着科技的进步,现代技术在机械设计中的应用越来越多,新的设计技术不断的涌现。
本文简单介绍了现代设计技术在机械设计中的应用。
【关键词】现代设计技术;机械设计;应用一、机械创新设计机械创新设计的具体概念就是充分的发挥设计师的智慧,运用自身的创造能力,利用自身所拥有的设计理论和设计原理,在原有的基础上进行新的创新和构思,从而设计出符合客户需求,市场需求,新颖独到的机械产品。
机械创新设计与原有的创新设计相比,新的设计在各个阶段都强调人性化的设计,人在设计中起到主导型的作用,主要是采用新的设计原理和设计手段,把以前的机械性能作为出发点,不断的改善原有的机械创造和发明,来实现预先设计好的功能,从而提高工作的品质,使得设计出来的产品更具有经济功能。
机械创新设计主要是要求设计人员要具有创新性思维方式,在产品设计的过程中要运用发散的思维方式。
但是,在实际工作过程中,由于受到了经验的限制,还要在有限的求解空间中设计任务可解性,这些情况都可能错失一些好的设计作品。
二、机械优势设计机械优势设计主要是面向市场竞争来争取新的设计优势,这个设计方式与单纯的追求设计的创新不同,不能以个人的兴趣作为设计的出发点,也不能只是单纯的为了追求某一种品位的设计。
由于机械设计总归是要面对市场,面对客户的,所以,机械设计要对产品的市场进行需求分析,寻求在当前及以后的市场上起主导地位的产品和技术方向,使产品实现过程建立相互协调的联系,并且开发吸收有效的设计技术到整个产品的各环节中去,从而增强产品的市场竞争力。
那些采用了新型设计理念的产品,可能在投放市场之后具有很强的竞争能力,但是也不一定就是成熟的产品。
所谓的优势设计是以正确的设计为前提的,要用创新的思想来面对市场,找到属于自己产品的竞争优势。
三、稳健设计和模糊设计这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。
机械设计中的新型加工技术与应用在当今科技飞速发展的时代,机械设计领域不断涌现出各种新型加工技术,这些技术不仅极大地提高了生产效率和产品质量,还为机械设计带来了更多的可能性和创新空间。
一、新型加工技术的种类1、激光加工技术激光加工技术是利用高能量密度的激光束对材料进行切割、焊接、表面处理等加工的一种方法。
其具有高精度、高速度、非接触式加工等优点。
在机械设计中,激光切割可用于制造复杂形状的零件,激光焊接能够实现高强度的连接,而激光表面处理则可以提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。
2、电火花加工技术电火花加工是通过在工具电极和工件电极之间产生脉冲性的火花放电,从而蚀除工件材料的一种加工方法。
它适用于加工高硬度、高强度、形状复杂的零件,如模具、航空航天零部件等。
3、电解加工技术电解加工是基于电解原理,使工件作为阳极,工具作为阴极,在电解液中通过电化学作用去除材料。
这种加工技术具有加工表面质量好、无残余应力等优点,常用于加工叶片、整体叶轮等复杂形状的零件。
4、水射流加工技术水射流加工是利用高压水射流的冲击力来去除材料的一种加工方法。
其具有无热影响区、加工材料广泛等特点,可用于切割各种材料,包括金属、陶瓷、复合材料等。
5、增材制造技术增材制造,又称3D 打印,是通过逐层堆积材料的方式来制造零件。
它能够实现复杂结构的一体化制造,大大缩短了产品的开发周期,降低了成本。
在机械设计中,增材制造可用于制造个性化的零件、轻量化结构等。
二、新型加工技术的特点1、高精度新型加工技术能够实现微米甚至纳米级别的精度,满足了机械设计中对高精度零件的需求。
例如,激光加工和电火花加工可以在很小的尺寸范围内进行精确加工,保证了零件的配合精度和性能。
2、高效率与传统加工方法相比,新型加工技术在加工速度和效率方面有了显著提高。
例如,水射流加工和激光切割可以快速地完成材料的去除,大大缩短了生产周期。
3、高柔性新型加工技术能够适应不同形状、尺寸和材料的零件加工,具有很高的柔性。
绿色制造如何促进企业绿色技术创新与应用在当今社会,环境保护和可持续发展已经成为全球关注的焦点。
企业作为经济活动的主体,在追求经济效益的同时,也面临着越来越大的环境压力。
绿色制造作为一种新型的制造模式,不仅能够降低企业的环境影响,还能够促进企业的绿色技术创新与应用,从而提升企业的竞争力和可持续发展能力。
一、绿色制造的内涵与特点绿色制造是指在产品全生命周期中,综合考虑环境影响和资源利用效率,通过采用先进的技术和管理手段,使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程中,对环境的负面影响最小,资源利用效率最高。
绿色制造具有以下几个特点:1、系统性绿色制造是一个系统工程,需要综合考虑产品设计、原材料选择、生产工艺、废弃物处理等多个环节,实现整个生产过程的绿色化。
2、预防性绿色制造强调在产品设计和生产过程中,预先考虑可能产生的环境问题,并采取相应的预防措施,避免环境污染和资源浪费。
3、持续性绿色制造是一个持续改进的过程,企业需要不断关注技术进步和环境法规的变化,持续改进生产工艺和管理方法,以适应不断提高的环保要求。
二、绿色制造对企业绿色技术创新的驱动作用1、市场需求的推动随着消费者环保意识的不断提高,对绿色产品的需求日益增加。
为了满足市场需求,企业必须进行绿色技术创新,开发出环保、节能、低碳的产品,以赢得消费者的青睐。
2、法规政策的约束各国政府为了保护环境,纷纷出台了一系列严格的环保法规和政策,对企业的生产活动进行约束。
企业为了达到法规要求,不得不进行绿色技术创新,改进生产工艺,减少污染物排放。
3、降低成本的需求绿色制造可以通过提高资源利用效率、减少废弃物产生和降低能源消耗等方式,降低企业的生产成本。
为了实现这些目标,企业需要进行绿色技术创新,开发和应用新的节能、减排技术。
4、提升企业形象积极开展绿色制造,进行绿色技术创新的企业,能够树立良好的企业形象,提高企业的社会声誉和品牌价值,从而增强企业的市场竞争力。
关于机械制造过程中绿色制造技术应用研究1. 引言1.1 研究背景当前,我国机械制造行业正面临着传统制造方式无法满足环保要求的挑战,绿色制造技术的引入成为迫在眉睫的课题。
对绿色制造技术在机械制造过程中的应用进行深入研究,探讨其可行性及优势,对于推动机械制造行业的转型升级具有重要意义。
本文旨在探讨绿色制造技术在机械制造中的应用,并分析其在提高生产效率、降低成本、改善环境质量等方面的作用,为推动我国机械制造行业向更加绿色、高效的方向发展提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨在机械制造过程中应用绿色制造技术的可行性和效果,以及分析其对环境和社会的影响。
通过研究,可以为推动机械制造行业向更加环保、可持续的方向发展提供理论和实践支持。
具体目的包括:1. 分析当前机械制造过程中存在的环境问题,如能源消耗、废弃物处理等,并探讨绿色制造技术对这些问题的解决作用。
2. 研究绿色制造技术在机械制造中的具体应用方式和效果,包括新材料的使用、设计优化、生产过程优化等方面。
3. 探讨绿色制造技术相对传统制造技术的优势和挑战,以及在实际生产中的可行性和可操作性。
研究目的旨在为机械制造行业提供可持续发展的路径和策略,促进绿色制造技术在实践中的广泛应用和推广。
1.3 研究意义绿色制造技术在机械制造领域的应用研究具有重要的意义。
随着全球环境问题日益突出,传统的机械制造过程所产生的污染和浪费对环境造成了严重的影响,而绿色制造技术的应用可以有效减少这些不良影响,减少资源消耗和环境污染,实现可持续发展。
绿色制造技术的应用还可以提高企业的竞争力和形象,满足消费者对环保产品的需求,拓展市场份额。
研究绿色制造技术在机械制造中的应用还可以促进相关新技术的发展和创新,推动产业升级和转型,助力我国实现绿色制造的目标。
深入探讨绿色制造技术在机械制造过程中的应用研究,具有积极的意义和重要的价值。
2. 正文2.1 绿色制造技术的概念绿色制造技术是指在生产过程中采用环保、节能、资源可持续利用的技术和方法,以降低对环境的影响,减少能源消耗和减少废物排放。
浅谈常规、现代和创新设计的关系【摘要】机械设计是为了满足机器的某些特定功能要求而进行的创造过程,即应用新的原理或新的概念,开发创造出新的产品,或对现有机器的局部进行创造性改革。
设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。
设计的方法包括常规设计、现代设计、创新设计,他们之间有区别,也有联系。
只要了解三种设计方法的特点,并相互配合运用,才能将机械设计出的产品性能达到最高。
本文通过生活一些具体的实例分析,论述了机械常规、现代和创新设计的关系。
【关键词】机械设计常规设计现代设计创新设计1引言在当今机械设计方法中,可以分为正向设计和反向设计,正向设计可以分为常规设计和现代设计,创新设计用于反向设计比较多。
这三种设计有区别也有共性。
设计在现代生活中无处不在,它从很多方面都改变了我们的生活,而我们的理念也在帮助我们完善我们的设计方法,于是我们在设计一个物品便比较不同的方法,力求找到最好的设计方案。
2 机械设计的三种方法的特点2.1 常规设计常规设计方法又称传统设计方法,其发展过程包含三个阶段:(1)直觉设计阶段古代的设计是一种直觉设计。
当时人们或是从自然现象中直接得到启示,或是全凭人的直观感觉来设计制作工具。
设计方案存在于手工艺人头脑之中,无法记录表达,产品也是比较简单的。
直觉设计阶段在人类历史中经历了一个很长的时期,17世纪以前基本都属于这一阶段。
(2)经验设计阶段随着生产的发展 单个手工艺人的经验或其头脑中的构思已很难满足这些要求。
于是,手工艺人联合起来,互相协作。
一部分经验丰富的手工艺人将自己的经验或构思用图纸表达出来,然后根据图纸组织生产。
图纸的出现,即可使具有丰富经验的手工艺人通过图纸将其经验或构思记录下来,传与他人,便于用图纸对产品进行分析、改进和提高,推动设计工作向前发展;还可满足更多的人同时参加同一产品的生产活动,满足社会对产品的需求及提高生产率的要求。
因此,利用图纸进行设计,使人类设计活动由直觉设计阶段进入到经验设计阶段。
机械制造工艺中绿色发展理念的应用余 凌(成都工业学院,四川 成都 611730)摘 要:中国制造2025规划中,明确提出了绿色制造这一发展战略,要求我国的制造业在工艺设计过程中,需要坚持可持续发展的战略原则,全面落实节能环保的生态文明建设理念,创新传统的工艺设备使用需求,在机械制造的全过程中,融入清洁生产的生态规划,有效推动循环经济发展,打造出全新的绿色制造体系。
本文主要探讨了机械制造工艺中绿色理念的运用,希望能够创新我国机械制造业的工艺技术,完善机械制造内部管理体系,建立以绿色发展为基础的企业工作制度,实现对传统制造工艺的创新优化。
关键词:机械制造工艺;绿色发展理念;应用近年来,随着社会工业的发展,全球的碳排位量急剧增加,造成大面积的环境污染,习近平总书记针对我国社会发展战略,提出了生态文明建设理念,机械制造工业要遵循低碳环保的绿色经济战略。
我国作为人口大国,能源消耗量巨大,为了实现环境保护,构建社会可持续发展体系,就需要注重新能源的开发,在各行各业融入绿色发展理念。
1 绿色发展理念下机械制造原材料的选择想要在机械制造过程中,合理地融入绿色发展理念,首先需要注重绿色原材料的选择,随着人们生活质量的不断提高,生产过程中开始重视可再生材料的运用,因此,需要选择对环境无害的工艺材料,在废弃后能够通过分解,实现原材料的回收再利用,从而有效降低自然能源的损耗。
在机械制造工作开展前,工作人员需要选择合金、钢、铁等材质的原材料进行加工制造,能够有效保障材料的回收利用,与当前社会发展所提出的绿色理念相契合,在机械制造工艺发展的过程中,一些非金属材料的运用,能够得到多元化的工艺效果。
常见的玻璃钢和工业塑料等等,都具有良好的加工性能,但是在实际应用过程中,这些非金属材料难以进行分解,会对生态环境造成不利影响,在绿色发展理念的约束下,这些非金属材料需要尽快寻找可代替材料。
制造业绿色发展的研究人员,正在努力进行新型材料的研发工作,许多材料工程学者,结合绿色制造工艺的材料需求,开发新型环保类材料,同时要求负责机械制造的工作人员,要加强对原材料的管理,按照国家归类标准,将原材料分为环保和非环保俩种类型。
第1篇随着科技的飞速发展,智能家居逐渐成为现代家庭生活的标配。
为了满足消费者对便捷、舒适、环保的生活追求,家电企业纷纷投入大量资源进行创新设计。
本文将以智能家居生态系统为例,分析其创新设计案例,探讨智能家居的未来发展趋势。
一、背景介绍智能家居生态系统是指将家庭中的各种家电设备通过网络连接起来,实现互联互通、智能控制、资源共享的一种新型家庭生活方式。
通过智能家居生态系统,用户可以实现对家电设备的远程控制、自动化操作,提高生活品质,降低能耗。
二、创新设计案例1. 智能家居系统架构设计智能家居系统架构设计主要包括以下几个层次:(1)感知层:通过传感器、摄像头等设备,实时采集家庭环境信息,如温度、湿度、光照、烟雾等。
(2)网络层:利用Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等无线通信技术,实现设备间的互联互通。
(3)平台层:搭建智能家居平台,提供设备管理、场景控制、数据分析等功能。
(4)应用层:开发各类智能家居应用,如家庭影院、安防监控、健康管理等。
2. 智能家电设计(1)智能照明系统:通过传感器检测环境光线,自动调节室内灯光亮度,实现节能环保。
(2)智能空调系统:根据室内外温度、湿度等因素,自动调节空调温度,提高舒适度。
(3)智能安防系统:结合摄像头、门磁、烟雾报警器等设备,实现家庭安全监控。
(4)智能家电设备:如智能洗衣机、智能冰箱、智能扫地机器人等,实现家庭设备自动化。
3. 用户体验设计(1)简洁易用的操作界面:采用直观、简洁的UI设计,方便用户快速上手。
(2)个性化定制:根据用户需求,提供多种场景模式,满足个性化需求。
(3)语音控制:支持语音识别技术,实现语音操控家电设备。
(4)移动端控制:通过手机APP,实现远程控制家电设备。
三、案例分析1. 案例一:海尔智能家庭生态圈海尔集团致力于打造智能家庭生态圈,通过整合家电、家居、物流、金融等资源,为用户提供一站式解决方案。
其创新设计主要体现在以下几个方面:(1)跨品牌合作:与国内外知名家电品牌合作,打造智能家居生态链。
什么是绿色制造如何实现绿色制造在当今社会,随着环境问题的日益严峻和资源的日益短缺,绿色制造已成为制造业发展的重要趋势。
那么,什么是绿色制造?又该如何实现绿色制造呢?绿色制造,简单来说,就是在产品的整个生命周期中,包括设计、原材料采购、生产、包装、运输、使用、回收等环节,充分考虑对环境的影响和资源的利用效率,以达到减少环境污染、节约资源和能源、降低生产成本、提高企业竞争力和社会可持续发展的目的。
绿色制造的理念涵盖了多个方面。
首先,在产品设计阶段,就要考虑如何减少材料的使用量,如何选择环保、可回收的材料,如何使产品易于拆解和回收再利用。
比如,一款电子产品,如果在设计时就考虑到将来的拆解和零部件的回收,那么在其报废后,就能够更高效地回收其中的有价值材料,减少对环境的压力。
其次,在生产过程中,要采用清洁生产技术,减少废水、废气、废渣的排放。
这可能包括优化生产工艺,提高能源利用效率,使用环保型的生产设备和工具,以及加强对生产过程中的污染控制和治理。
再者,绿色制造还要求在包装环节尽量减少包装材料的使用,选择可降解、可回收的包装材料,避免过度包装。
在运输方面,优化物流路线,选择节能的运输方式,以降低运输过程中的能源消耗和碳排放。
那么,如何实现绿色制造呢?这需要政府、企业和社会各方的共同努力。
对于政府来说,要制定和完善相关的法律法规和政策,引导和规范企业的绿色制造行为。
比如,可以通过税收优惠、财政补贴等手段,鼓励企业加大在绿色制造方面的投入。
同时,加强对企业的环境监管,严格执法,对那些违规排放、浪费资源的企业进行严厉处罚。
企业是实现绿色制造的主体。
企业需要树立绿色制造的理念,将其融入到企业文化和发展战略中。
要加大在绿色技术研发方面的投入,培养和引进相关的专业人才。
通过技术创新,提高生产过程中的资源利用效率,减少污染物的排放。
同时,建立完善的环境管理体系,对产品的整个生命周期进行环境影响评估和管理。
在原材料采购方面,企业应优先选择那些环保、可再生的原材料供应商。
试论机械产品创新设计方法之绿色设计
【摘要】本文是以绿色为原型的创新设计原理,对于以往的经验
型设计提供了新的理论思维工具;介绍了面向产品全生命周期的机
械产品设计系统,分析了创新设计、绿色设计的基本理念及方法。
【关键词】 机械产品 创新设计 绿色设计
一、机械产品现代设计理论与方法
现代机械产品通过增加传感器,已经具有某些感知能力,计算机
的应用又使产品具有智能性。机械产品设计可以是应用新的原理或
新的概念,开发制造出新的机器,也可以是在已有机器上的重新设
计或改进。现代产品设计,设计者不仅只是考虑自然科学技术,还
要求面向产品的全生命周期进行设计,将“产品—人—环境—社会”
看成是设计中完整的一个系统。既要考虑产品本身,又要考虑产品
对环境的影响;既要考虑技术层面,又要考虑经济社会层面;既要
看当前发展,又要看长远发展。
1创新设计
就创新设计本身,是要求设计者充分发挥创造性思维,吸收最新
科技成果,运用现代设计理论和方法,设计出更具竞争力的新颖产
品。“creative leap”概念认为:创新是经过一系列思维飞跃而最
终获得的,每一次飞跃中都蕴藏着潜在的方法,而这些方法是可供
借鉴和遵循的。机械产品创新设计类型可分为3种:原创设计、变
异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品,必须学习如
何有效的刨新,从产品概念到投放市场,都必须融合新的“设计”。
从另外一方面上说,产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目
标的活动,需要一系列复杂而系统的努力,包括:提出设计概念,
拓展设计概念,修改细节,评价合理的解决方案等。
2绿色设计
绿色设计指在产品整个周期内,着重考虑产品环境属性(可拆卸
性、可回收性、可维护性、可重复利用性等),并将其作为设计目
标,在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的功能、使用寿命、
品质等。机械产品的绿色设计原则有:
(1)生态效益最好原则:绿色设计强调不论是在产品制造过程
中,还是在产品使用过程中,都要求产品对周围环境“零污染”。
(2)经济效益最好原则:设计的机械零件既要功能满足客户要
求,又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上
入手。
(3)安全可靠原则:安全可靠是机械产品品质的保证,必须确定
零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。
(4)人机工程学原则:绿色设计倡导“以人为本”,进行人性化
设计,实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器
的相互关系,以提高整个系统的工作效率,并使“人—机器—环境”
相互协调,以求达到人的能力与作业活动要求相适应,创造高效、
舒适、安全的劳动条件。
二、基于绿色原型的创新设计
1基于绿色原型的创新设计原理
传统的产品设计遵循“结构形式满足功能”的原则,在重视功能
的条件下,设计者过分强调技术层面的满足,忽视面向环境设计对
于产品全生命周期设计的重要性。此外,多数传统设计只考虑产品
使用过程中所表现的特性,缺乏对制造过程中产品的绿色指标的考
察,也不会考虑产品的使用报废与回收再利用。人类在自然环境中
生存,形成了最初的“人—环境—系统”。随着人的不断进化,人
的需求也日益扩大,在需求的发展膨胀过程中,人过分的依赖对资
源的消耗,已经面临着社会发展与环境资源之间深刻的矛盾。由此,
绿色设计理论的提出使此类问题的解决成为可能。这样,如果从产
品、人、自然环境和社会整个系统去研究产品的设计、制造、使用
和回收过程,以绿色原型为基础进行产品的创新设计,就为产品的
设计提出了一种新型的设计原理——基于绿色原型的创新设计。
2基于绿色原型的创新设计的实现
基于绿色原型的机械产品创新设计的具体步骤如下:
(1)产品问题空间的提出。应用列举法,分析产品对自然资源
的消耗和可能对周围环境、人产生的影响及造成的危害。分析产品
环境属性就是在产品设计时着重考虑材料的选择、零部件的再使
用、产品的拆卸及面向生命周期的评价等。材料的选择应注意如下
要点:尽量减少使用稀有昂贵原材料及有毒、有害材料;寻找稀有
昂贵材料的替代材料,多应用回收材料、废料及余料;减少所用材
料的种类,采用相容性好的材料,以利于产品报废后的回收与处理;
选用再生材料,形成一个有效使用资源的良性循环。采用系列化、
模块化的设计能够有效地保证零部件的再使用。
(2)寻找基于绿色的创新点。从用户期望出发,分析设计产品
的技术功能属性,寻找新颖的创新点是基于绿色原型的创新设计的
核心内容。寻找创新点需要设计者掌握很强的创造原理,充分发挥
创新性思维,应用工程数据库和工程知识库等技术支持平台,完成
产品创新概念设计。
(3)建立设计方案形态学矩阵。在这一阶段,以建立形态学矩
阵为基础,对创造对象进行因素分解,找出因素可能的全部形态,
并进行方案综合,以得到方案的多种解。
(4)分析、求解和组合方案。在分析、整理和求解方案中,根
据绿色设计方法与理念,设计者预先制订出一套选优标准,将形态
学矩阵中的所有方案进行组合,去除不符合要求的组合方案,最后
得到满足要求的方案可能有多个。
(5)形成产品最终设计方案。这里最终方案指的是进行一次设
计所实现的“最终”,任何成熟产品的设计都是经过反复多次修改
而完成,是一个不断改进、循环的设计过程,同时也是一个面向产
品全寿命周期的设计过程。
(6)分析产品的技术和功能属性,实现基于绿色原型的创新设
计。绿色设计的核心是要实现“产品—人—环境—社会”的生态平
衡,避免对环境的污染和资源的过多消耗。
3基于绿色原型的创新设计的特点
(1)体现绿色设计理念。基于绿色原型的创新设计所依赖的设
计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上,设计者充分利
用创造原理,发挥创新性思维,以寻找产品设计的创新点。
(2)面向产品全生命周期进行设计。传统设计方法局限于考虑
产品在使用过程中具有的功能属性(使用功能),设计者缺乏环境
保护意识。
(3)强调创造原理与程序化思考。创造性活动的开展和完成,
不仅依赖于创新性思维,更需要应用创造原理。
三、结论
基于绿色原型的创新设计方法,把绿色设计理念和创新智能充分
利用到产品设计中,考虑产品的全生命周期,从而提出了以绿色为
原型的创新设计原理,对于以往的经验型设计提供了新的理论思维
工具,显示了基于绿色原型的创新设计(下转第127页)
(上接第95页)方法在设计自动化理论和实践方面的重要作用。
参考文献:
[1] 国家自然科学基金委员会工程与材料学部.学科发展战
略 研究报告(2006~2010):机械与制造科学[m].北京:科
学出 版社,2006.
[2] 邱宣怀,郭可谦等.机械设计[m].北京:高等教育出版
社.1997.
[3] 刘晓叙,陈敏.机械产品绿色设计理念[j].机械设计,
2005,
22(11):1 - 2.
[4] 戚洪利,袁丰伟,李会暖.机电产品的绿色设计研究[j].
机电 产品开发与创新,2005,18(6):56 - 57.
[5] 吕仲文.机械创新设计[m].北京:机械工业出版社,2004.
[6] 刘志峰.绿色设计[m].北京:机械工业出版社,2003.