绿色设计在机械制造中的应用

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绿色设计理念在机械设计制造中的应用

作者：赵阳

来源：《发明与创新·职业教育》2020年第02期

摘 要：对现代机械设计制造而言，应用绿色设计理念十分有必要，对改善环境和推动我国工业化发展均有积极意义。本文简单介绍绿色设计理念，分析在机械设计制造中应用的必要性，并就应用策略加以探讨。

关键词：绿色设计理念;机械设计制造;应用

传统机械设计制造过于粗放，不注重生态环境保护与可持续发展，造成了较为严重的环境污染，并对人类生命健康产生了较大威胁。在可持续发展理念指导下，有必要重视绿色设计理念的有效融入与应用，为机械设计制造行业的创新进步和长远发展奠定基础。

一、绿色设计理念概述

绿色设计理念是绿色理念与现代设计相融合的产物，也就是将生态环保意识渗透到现代设计之中，从而实现设计质量、创意、制造和绿色环保的有机协调。对机械设计制造而言，绿色设计理念主要指机械产品设计不但要考虑产品结构及零件材料等传统因素，还需要考虑机械产品制造的资源节约、环境污染等因素，更要将这些因素进行综合考量，全面协调产品质量、性能、成本、环保、资源、回收、效率等，从而在保障传统机械产品设计要求的基础上，融入损耗与污染控制、回收与循环利用等全新要求。总体上来看，绿色设计理念需要贯彻质量、经济与环保相结合的特性。

二、在机械设计制造中应用绿色设计理念的必要性

在机械设计制造中渗透与践行绿色设计理念十分有必要，体现在多个方面。其一为生态环保需要。改革开放以来，我国经济突飞猛进，工业发展迅速，然而粗放的经济发展方式给生态环境造成了不可逆的影响，环境污染形势极为严峻，必须在可持续发展背景下加以改善。而绿色设计理念强调生态环境保护，有利于减少机械制造中的各种污染，同时增强机械产品的回收利用性能，有利于保护环境。其二为经济发展需要。在市场经济不断成熟的大背景下，机械设计制造不但要保障质量，还要节约成本。而且在能源问题对工业发展的影响与制约越来越大的情况下，减少机械产品资源消耗并强化回收利用能力，有助于降低设计与制造成本，提高机械产品质量与科技含量，增强产品市场竞争力。其三为社会健康发展需要。在可持续发展理念下，人与自然和谐相处成为重要目标与基本要求，绿色设计理念的深度应用有助于减少自然环境破坏，同时能够以工业企业为先驱建立环保化、低碳化发展观念，在保障大众生命健康的同时增强整个社会的环保健康意识。 龙源期刊网

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机械制造中的绿色制造技术应用

作者：陈顺太

来源：《科学与财富》2016年第34期

（福建农林大学金山学院 福建省 福州市 350002）

摘 要：迅猛发展的制造业，一方面推动经济的增长，另一方面也导致了多种问题，比如，资源渐渐枯竭，地球环境也加速恶化等。相比传统的制造业而言，绿色制造更现代化，这种制造模式综合制造业对自然环境的影响以及对资源的利用效率，绿色制造的目标是要保证产品的设计、制造、运输、使用等过程，能有最高的资源利用率，同时对环境的影响最小。绿色制造技术的基础是绿色制造工艺技术，因此，在机械制造业中，要不断应用绿色制造工艺技术，利用有限的资源创造最大的价值。

关键词：机械制造；绿色制造技术；应用

一、绿色制造技术的含义和分类

绿色制造技术是指要保证产品的功能、质量和成本，综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。是在传统的技术基础上发展演变而来的，结合了材料科学、控制技术、表面技术等。根据这种制造模式的目标可以将绿色制造技术划分为三种类型：节约资源型、节省能源型以及环保型。

一是节约资源型技术。该技术是以节约资源为主，指的是在生产过程中对工艺系统组成进行简化以致节省原材料消耗。实现这种技术可以从两个方面着手，一个是设计，即利用减少零件的数量、减轻零件的重量、优化设计等方法将原材料的利用率达到最大。另一个是工艺，即利用优化毛坯制造技术、少无切屑加工技术、优化下料技术、新型特种加工技术等众多方法将材料的消耗减少。

二是节省能源型技术。该技术指的是在机械制造的生产过程中，着重降低能量损耗。截至目前，主要采用减磨、降耗或采用低能耗工艺等方法。

三是环保型工艺技术。该技术是指采用一定的技术，尽可能减少生产过程中产生的各种废液、废渣、废气等污染物，尽量减少对环境和操作者的影响以及危害。针对这种技术，目前常用的方法是在工艺设计阶段进行控制，增加末端治理技术，积极预防污染的产生。

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绿色制造技术在机械制造中的应用

作者：王冬艳

来源：《科技传播》2011年第18期

摘要 可持续发展是人类社会永续进步和繁荣的发展模式，当今制造业发展方向是绿色制造技术。目前我国机电产品消耗的能源、原材料都很大，而且还造成了极大的浪费，同时还对环境造成了污染。本文从机械制造入手，系统地阐述了绿色制造技术与绿色制造技术的概念，并总结了当今世界上的绿色制造技术的主要研究方向及攻关领域。

关键词：绿色制造；生命周期评价；绿色贸易壁垒；环境污染

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号1674-6708（2011）51-0107-01

1 绿色制造技术的概念

绿色制造技术是指在产品的整个生命周期过程中持续地运用科学的手段实现一体化、预防性的环保战略，以达到综合利用资源和能源，并对环境污染最小化，同时保护劳动者的生命和健康，并能向市场提竞争力强的绿色环保产品。绿色制造是综合性考虑环境影响、资源的高利用率来生产现代制造模式，是指在保证产品的功能、质量成本的前提下，针对环境意识制造、面向环境的制造。绿色制造可以使产品的从研发、生产、使用、报废的整个产品周期中，对环境造成最小的影响，资源利用的率达到最高，最终使绿色产品在经济、环境和人类社会等方面保持可持续发展。绿色制造的核心部分是减量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循环（Recy-cle）、再制造（Remanufacturing） 这四个方面是在绿色产品生命周期过程中的“4R”理论。1）减量化，从最开始的源头就抓资源的节约和对环境的污染；2）重用，要求生产的绿色产品及其零配件能够多次重复利用；3）再生循环，要求生产出来的产品使用完后并能将产品回收再利用，以节约能源和资源，而不是无法回收利用的垃圾；4）再制造，以先进绿色制造技术为手段，对废旧产品的技术改造实现性能恢复和提升，本着高效、节能、优质、节省、环保为准则，对废旧产品进行修复和改造。

绿色理念在机械设计制造中的应用

机械制造从一开始就应该应用绿色理念，这样，绿色设计才能应用其中，这样在整个制造过程中，才能把该理念贯穿其中，才能节省资源，降低制造成本，降低能源消耗，提高资源循环利用率。同时，在进行技术创新的同时，也要把绿色设计理念运用到技术革新的过程中。在进行机械制造方案设计时，就要统筹规划资源节约、材料选择和循环利用，从而达到绿色设计理念的要求。

标签：绿色理念；机械设计；制造

引言

在经济迅速发展的时代下，以经济效益作为社会发展的出发点，已经是人们心中形成的一个根深蒂固的观念，在这样的发展形势下，绿色理念的推行与绿色设计的应用就显得十分有意义。绿色设计也可以称为生态设计，其设计目的为在对机械产品进行设计的时候，不但要达到对资源的节约，还要达到机械产品具有应当具备的功能和质量，有效的提高产品的使用效率。绿色设计的技术不是让产品当时产生巨大的效益，而是在日后的生产中实现可持续发展的目的，在设计的过程中降低对资源的浪费和对能源的消耗，减轻环境污染，实现绿色发展。

一、绿色设计理念

绿色设计理念应用的最终目的，便是对绿色及可持续发展理念的追求。机械设计制造本身的设计水平，对机械产品的性能具有决定性的作用，且主要是依据产品的相关使用要求进行机械产品零件、结构等方面的的精密的分析与计算，从而设计出符合要求的机械产品。而通过绿色设计理念形成的绿色机械设计，需对机械产品进行生命周期设计、模块化设计、可拆卸设计等环境属性的设计，使实际生产制造的过程之中可以对资源进行节约。在以机械产品的环境属性作为目标进行设计时，应对产品的质量、使用寿命、产品功能等要求进行保证，因此绿色设计原则又称为“3R”原则，即减耗、节约、循环再利用原则[1]。

二、机械设计中融入绿色理念的特点

（一）优化原材料的选择

绿色设计理念是可持续发展理念的延伸，要求制造的机械能够最大限度的减少对能源的消耗，降低对环境的破坏和污染，因此，挑选原材料的过程中，应明确环境、安全等多项指标，优先选择可循环使用的环保材料，削减原材料的种类，在保护环境的同时，降低对能源的消耗程度。