绿色包装机械设计的关键技术探讨
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绿色包装机械设计的重点首先,能源效率是绿色包装机械设计的一个重要方面。
设计师需要通过优化机械结构和运行流程来减少能源的消耗。
例如,采用高效率的电机、换向器和传动装置,可以降低机械的能量损耗。
此外,还可以考虑利用能源回收技术,例如热能回收、动能回收等,以减少能源的浪费。
其次,减少废料和污染物的生成也是绿色包装机械设计的一个重要目标。
设计师应该尽量减少机械在运行过程中产生的固体废弃物和废水,通过合理设计产品结构、选用可降解材料和节水装置等手段实现。
同时,还要注意减少机械在制造和运输过程中产生的污染物,例如废气、噪音和挥发性有机物等。
第三,可持续材料的选择也是绿色包装机械设计的一个重点。
设计师应该优先选择可再生、可循环利用和环境友好的材料,例如木材、再生塑料和生物基材料等。
此外,还应该尽可能使用轻量化的材料,以减少材料的消耗和运输过程中的能源消耗。
另外,智能控制系统的应用也是绿色包装机械设计中的一个重要方面。
通过引入先进的传感器、自动控制和数据分析技术,可以实现机械的智能化控制和优化运行,从而提高生产效率、降低能源消耗和减少废料的产生。
最后,绿色包装机械设计的重点还包括生命周期评估和环境管理。
设计师需要对机械的整个生命周期进行评估,包括设计、制造、使用和报废阶段,以确定环境影响和可持续性水平。
此外,还需要建立健全的环境管理体系,包括环境监测、环境保护和环境合规等方面的措施。
总之,绿色包装机械设计的重点涉及能源效率、废料和污染物的减少、可持续材料的选择、智能控制系统的应用以及生命周期评估和环境管理等方面。
通过充分考虑这些重点,可以实现绿色包装机械的设计,减少环境影响,实现可持续发展。
机械产品的绿色设计与制造技术【摘要】本文旨在探讨机械产品的绿色设计与制造技术。
在首先介绍了绿色设计与制造在当前环境保护和可持续发展背景下的重要性,以及本研究的意义和目的。
在依次详细阐述了绿色设计原则、绿色制造技术、绿色材料选择、节能减排技术以及循环利用与再生利用等方面。
通过这些内容,读者可以了解到在机械产品设计与制造过程中如何遵循绿色理念,降低对环境的负面影响。
在强调了绿色设计与制造的重要性,并展望了未来发展趋势。
总结指出,绿色设计与制造是实现可持续发展的重要途径,需要在实践中不断完善和推广。
【关键词】绿色设计、绿色制造技术、节能减排、循环利用、再生利用、机械产品、环保、可持续发展、未来发展、重要性、研究、背景介绍、研究意义、研究目的、绿色设计原则、绿色材料选择、发展趋势、总结。
1. 引言1.1 背景介绍现代工业化进程不断推动着机械产品的广泛应用,同时也给环境带来了严重的污染和资源浪费问题。
随着人们环保意识的提升,绿色设计与制造技术逐渐受到重视。
绿色设计旨在在产品的整个生命周期中减少对环境的影响,包括在设计阶段就考虑产品的环境性能,选择适合的材料和工艺,以及提高产品的节能性能等方面。
绿色制造技术则主要关注生产过程中的环保问题,通过改进工艺,提高资源利用效率,减少废弃物排放等方式,实现对环境的保护。
绿色设计与制造技术成为了未来机械产品发展的重要方向,将有助于实现可持续发展的目标。
本文将探讨机械产品的绿色设计与制造技术,以期为环保产业发展提供有益的参考意义。
1.2 研究意义绿色设计与制造技术是当前工业发展的重要趋势,其在减少对环境的影响、提高资源利用效率、降低能源消耗等方面具有重要意义。
传统的机械产品设计和制造往往采用大量的非可再生资源和能源资源,导致环境污染和能源浪费严重。
绿色设计与制造技术的研究具有重要的实践意义。
绿色设计与制造技术的提出和应用,对于推动经济的可持续发展、促进环境保护和可持续利用资源具有重要意义。
绿色包装创新设计随着人们环保意识的增强,绿色包装已经成为包装设计领域的热门话题。
绿色包装不仅要满足产品保护和美观的基本功能,更要注重环保、可持续发展和创新设计。
本文将探讨绿色包装的重要性,介绍绿色包装的设计原则和创新技术,以及未来绿色包装的发展趋势。
一、绿色包装的重要性绿色包装是指在包装设计、材料选择、生产过程和使用环节中都尽可能减少对环境的影响,降低资源消耗,减少废弃物排放的包装方式。
随着全球资源的日益枯竭和环境污染问题的日益严重,绿色包装已经成为包装行业的必然趋势。
采用绿色包装不仅可以减少能源消耗和二氧化碳排放,还可以降低生产成本,提升企业形象,满足消费者对环保的需求。
二、绿色包装的设计原则1. 材料选择:绿色包装的首要原则是选择可降解、可回收、可再利用的环保材料,如生物降解塑料、可降解纸张、可回收金属等。
避免使用对环境有害的塑料和化学物质,减少包装对环境的污染。
2. 精简包装:精简包装是绿色包装设计的重要手段,避免过度包装和不必要的包装材料,尽量减少包装的体积和重量,降低资源消耗和废弃物排放。
3. 多功能设计:绿色包装应具有多功能性,可以在包装使用完毕后转化为其他用途,如购物袋可以变成垃圾袋,包装盒可以变成收纳盒,延长包装材料的使用寿命,减少资源浪费。
4. 可视化设计:绿色包装设计应注重可视化效果,通过包装的外观、图案和文字信息向消费者传递环保理念,激发消费者的环保意识,引导消费者做出环保选择。
三、绿色包装的创新技术1. 生物降解材料:生物降解材料是绿色包装设计的重要技术之一,可以在自然环境中迅速降解,减少对环境的污染。
生物降解塑料、纸张和纤维素包装材料等已经在包装设计中得到广泛应用。
2. 智能包装:智能包装是指集成了传感器、芯片和互联网技术的包装设计,可以实现包装的智能监测、追踪和管理,提高包装的安全性和可追溯性,减少包装的浪费和损坏。
3. 可持续材料:可持续材料是指来源可持续、生产过程环保、使用后可回收的包装材料,如竹纤维、玉米淀粉、可降解塑料等,可以有效减少包装对环境的影响,推动包装行业向可持续发展方向转变。
机械产品的绿色设计与制造技术随着环境污染和资源缺乏的问题日益凸显,绿色设计和制造技术越来越受到关注。
机械产品作为制造业的重要组成部分,在环保和可持续发展方面也应该承担起责任。
本文将从以下几个方面探讨机械产品的绿色设计和制造技术。
一、绿色设计:绿色设计是指在机械产品的设计过程中,充分考虑环保和可持续发展的原则,优化产品的结构和功效,从而最大程度地削减环境污染和资源消耗。
1. 减少能源消耗: 机械产品的设计过程中应该充分考虑能源的利用和节约。
例如,通过改善传动系统结构,减小机械转换损失,降低能量消耗。
同时,机械产品的运行和使用也应该尽可能地提高能源利用效率。
2. 减少材料消耗: 机械产品的制造需要大量的材料和能源。
因此,在绿色设计中应该尽可能地降低使用材料的数量,并提高材料的回收利用率。
例如,采用轻量化设计,降低材料厚度,利用可回收的材料等。
3. 增加使用寿命: 绿色设计应该注重机械产品的使用寿命。
通过优化设计,提高产品可靠性和耐用性,延长产品的使用寿命,并减少资源的消耗和废弃物的产生。
二、绿色制造:1. 节约能源: 绿色制造应该注重节约能源,尽可能地减少能源的浪费和消耗。
例如,采用高效的设备和技术,优化生产计划和流程等。
同时,绿色制造也需要开发和应用清洁能源,例如太阳能、风能等以替代传统高污染的工业能源。
2. 减少废物排放: 绿色制造需要注重降低生产废物的数量和污染物的排放。
例如,在材料加工过程中采用尽可能少的加工量,减少材料的浪费;同时,也需要在大气、水源和土地污染等方面进行全面管控和审核。
3. 整合资源回收: 绿色制造应该重视资源的回收和整合,促进循环经济。
例如,通过重新利用原材料,降低生产的成本和环保压力;同时,采用环保型的包装材料进行产品的包装和运输。
总之,绿色设计和制造是机械产品发展的必然趋势,是实现可持续发展的关键。
我们需要不断调整和优化机械产品的设计和制造过程,降低对环境的影响并延长产品的寿命,为人类和地球的可持续发展做出贡献。
浅谈绿色机械产品创新设计在机械产品设计过程中,随着设计观念更新和技术发展,绿色设计理念逐渐得到人们重视,并在设计中得到具体落实。
采用绿色机械产品创新设计方式,不仅能实现产品设计创新,还能更好指导产品生产,降低对周围环境的污染,推动产品设计水平提高。
文章探讨分析绿色机械产品创新设计的特点,指出其重要意义,并提出相应的设计方法,希望能够为实际工作提供指导与借鉴。
1.绿色机械产品创新设计的特点绿色机械产品创新设计指的是在设计过程中,通过绿色材料应用,采用绿色设计、绿色制造、绿色包装方式,以节约能源,降低能耗,促进设计水平提高,其显著特点体现在以下方面。
1.1体现绿色设计理念。
在机械产品设计过程中,不仅强调完成设计任务,还注重保护环境,要求机械产品对周围环境实现“零污染”。
因而在机械产品设计过程中,合理选择产品设计材料,选用低污染材料和零部件,不得采用有毒、有害材料,同时减少产品能耗,节约材料用量,保护周围环境。
随着人们生活质量提高和环境保护意识增强,人们对机械产品要求越来越高,低噪音、低污染成为设计工作者的不断追求和目标,因而推动产品设计创新,落实绿色设计理念对整个机械产品生产具有重要作用。
1.2面向产品全生命周期。
传统机械产品设计所考虑的内容不全面,只对产品使用属性和使用功能进行考虑,忽视设计、生产、废弃等全生命周期考虑。
而落实绿色设计理念,推动产品设计创新,提高环保意识,不仅能提高设计水平,还能确保产品整个生命周期内避免污染环境,从而取得更好的综合效益。
1.3综合性与先进性特征。
设计过程中,不仅对绿色设计方法进行全面考虑,还注重设计创新,形成新的设计思路和设计理念。
并注重先进设计技术应用,对各部件进行优化组合,增长产品附加值,促进机械产品竞争力提高。
2.绿色机械产品创新设计的意义绿色机械产品创新设计不仅注重产品设计创新,还重视对废弃物的回收,消除环境污染,降低对环境的破坏,其重要意义体现在以下几个方面。
机械工程中的绿色设计与制造技术探讨机械工程中的绿色设计与制造技术是当前工业领域发展的重要趋势,它旨在实现机械产品的环保、高效、可持续性。
下面将对机械工程中的绿色设计与制造技术进行探讨。
一、绿色设计绿色设计是指在产品设计阶段就充分考虑环境因素,以减少产品在整个生命周期内的环境影响。
在机械工程中,绿色设计主要涉及以下几个方面:1. 材料选择:选择可再生、可回收、低毒、低污染的材料,减少对环境的破坏。
2. 结构设计:优化产品设计,减少材料消耗,提高产品性能。
同时,要考虑到产品的可拆卸性和可回收性。
3. 能耗与排放:在设计中考虑能源消耗和排放,采用节能技术和清洁能源,降低产品对环境的影响。
4. 生命周期评估:对产品的整个生命周期进行评估,包括制造、使用、回收等环节,以确定产品的环境影响。
二、绿色制造绿色制造是指在制造过程中采取一系列措施,以减少对环境的负面影响。
在机械工程中,绿色制造主要涉及以下几个方面:1. 制造工艺优化:采用低能耗、低污染的制造工艺,如精益制造、敏捷制造等,提高生产效率,降低能源消耗和排放。
2. 资源节约:在制造过程中合理利用资源,减少浪费。
例如,采用循环冷却水系统、废气回收利用等措施。
3. 废弃物处理:对制造过程中产生的废弃物进行分类处理,提高废弃物回收利用率。
同时,要加强对有毒有害废弃物的处理和处置。
4. 设备维护与更新:对设备进行定期维护和更新,确保设备在最佳状态下运行,减少能源消耗和排放。
三、发展趋势与挑战随着环保意识的增强和可持续发展的要求,机械工程中的绿色设计与制造技术将得到更广泛的应用。
未来发展趋势包括:1. 智能化绿色设计与制造:利用人工智能、大数据等技术手段,实现更加精准的绿色设计和制造。
2. 循环经济与再制造:推动机械产品的循环利用和再制造,延长产品生命周期,减少资源浪费。
3. 国际化合作与标准制定:加强国际间的合作与交流,共同制定绿色设计与制造的标准和规范。
然而,在推进绿色设计与制造技术的过程中,也面临着一些挑战:1. 技术创新与成本:绿色设计与制造技术需要不断进行技术创新和研发,以降低成本和提高竞争力。
现代机械产品绿色设计技术分析摘要:文章简述了绿色设计方法的定义及其主要性,指出了绿色设计应遵循的主要原则,并对绿色设计的关键技术进行了全面的分析。
关键词:机械产品;绿色设计;绿色制造工业革命以来,机械工业获得了飞速的发展,其发展模式基本是以大量消耗资源、能源(尤其是一次性资源、能源)为代价来取得的。
但地球上的一次性资源、能源毕竟有限,随著世界人口的日益增多和人们对物质生活越来越高的要求,这种高投入高输出发展模式能否持续下去、还能持续多久,社会发展与环境和资源之间如何取得平衡已成为国际社会的重点研究课题。
如何选择一条适合该国国情的可持续发展道路,实现人与自然的和谐相处,成为世界大多数国家的共识。
分析论证表明:改变高投入高输出的传统粗放型发展模式,采用以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展模式,是实现可持续发展的根本出路,而绿色设计正是以资源、能源的高效利用作为其根本出发点的。
与此同时,资源、能源的大量开采与低效利用,也造成了大量的废弃物(包含诸多有毒有害物质)进入环境,形成了以十大环境问题为代表的一系列环境难题,恶化了人类及其它动、植物赖以生存和获得高质量生活的环境质量,并对人的身体健康乃至生命安全形成了威胁。
此外,由于传统中只偏重产品功能,某些产品在生产制造过程中引入了对人体有害的物质成分,如农药、挥发性有机溶剂乃至放射性物质等,使人们在享受其功能的同时,也在付出健康的代价。
这一系列问题,都正在引起国际社会的反思,并积极在产品目标、产品设计与制造模式、人类的消费生活方式等方面进行探索,希望实现对资源的循环利用、降低能源消耗和最大程度地减小产品制造和使用对环境的影响,实现可持续发展的目标。
以期在不远的将来,人类可以在绿色的环境中享受健康、舒适、方便的绿色生括。
而机械产品绿色设计是实现上述理想的起点和最重要的一环。
1 机械产品绿色设计的内涵1.1 绿色设计的定义机械产品绿色设计是一种基于产品的整个生命周期(设计、制造、运输,销售,使用或消费,废弃处理),并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法,在设计中,除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外,还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中,对环境和资源的影响。
绿色设计理念在机械设计制造中的应用分析摘要:机械制造业是人类社会的重要产业之一,但其生产过程中产生的高能耗、高污染等问题严重威胁着生态环境的稳定和可持续发展。
当前,全球气候变暖、自然灾害频发、生态环境恶化等问题日益严重,人们对环境保护的意识与日俱增。
随着环保要求的提高和市场竞争的加剧,传统的机械制造模式难以满足人们对环保、高效、安全等方面的需求,机械制造企业必须转向绿色可持续的发展模式。
关键词:绿色设计理念;机械设计制造;应用分析引言将机械设计制造为主要依托,探索绿色理念渗透其中的意义与实践方法,先阐述绿色机械设计概念,再介绍绿色环保理念在机械设计制造中的应用,希望可为大家提供参考。
1绿色理念机械设计的概念绿色理念是以人与自然和谐发展为主要价值取向,以低碳循环为根本原则。
从绿色理念的内涵来看,绿色理念在行业中的渗透是一种行业模式的创新,环保将被视为实现可持续发展目标的支柱。
绿色理念包含以下要点:第一,把环境资源当作社会经济发展的内在因素。
第二,达成社会、环境、经济的可持续发展,这也是绿色发展的目标。
第三,把生产活动的流程和结果绿色化、生态化。
在坚持绿色理念相关原则时,要注重可持续发展目标的实现,不仅推进行业的经济发展,同时也要保障周围生态环境的协调发展。
2绿色设计理念在机械设计制造中的应用2.1材料选择这些材料的选择可以减少生产过程对环境的影响,同时减少自然资源的消耗。
此外,在设计中尽量减少材料的使用也是一种节约资源的行为。
可持续材料通常具有以下特点。
1)可回收性。
材料可以通过回收、再加工的方式得到新的产品。
例如,废纸可以回收再利用,制成新的纸张。
2)可再利用性。
材料可以通过重新使用的方式得到新的产品。
例如,废旧木材可以重新加工制成新的家具。
3)无毒、无害。
材料在生产、使用和处理过程中不会对人体和环境造成危害。
例如,采用无毒、无害的颜料和染料制造产品。
4)低能耗。
材料在生产、加工和运输过程中能够节约能源,降低碳排放。
机械产品的绿色设计与制造技术随着全球环境问题日益严重,绿色设计与制造技术成为各行各业关注的热点。
在机械产品领域,绿色设计与制造技术的应用尤为重要,因为机械产品的制造和使用过程通常会造成大量资源浪费和环境污染。
绿色设计与制造技术不仅可以减少对环境的影响,还可以降低生产成本,并提高产品的竞争力。
本文将从绿色设计和绿色制造两个方面来探讨机械产品的绿色设计与制造技术。
一、绿色设计技术绿色设计是指在产品开发的早期阶段就考虑到对环境的影响,通过合理的设计来减少或避免对环境的负面影响。
在机械产品的设计过程中,可以采取以下几种绿色设计技术:1. 材料选择在机械产品的设计过程中,材料的选择对产品的整体环保性能起着至关重要的作用。
绿色设计要求选择能够降低对环境的影响的材料,如可回收利用的材料、可降解的材料等。
在材料选择方面,还需要考虑材料的资源节约情况、对环境的影响程度以及成本等因素,以选择最适合的材料。
2. 结构设计在机械产品的结构设计方面,可以采取一些绿色设计技术来提高产品的环保性能。
采用模块化设计,可以方便产品的维修和更换,延长产品的使用寿命,减少资源的浪费。
还可以采用轻量化设计,降低产品的重量,减少能源消耗。
还可以通过优化设计,降低产品的零部件数量,减少资源消耗和能源消耗,提高产品的整体环保性能。
二、绿色制造技术绿色制造是指在产品制造的全过程中,通过采取合理的工艺和技术手段来减少对环境的影响。
在机械产品的制造过程中,可以采取以下几种绿色制造技术:1. 精细加工技术在机械产品的制造过程中,采用精细加工技术可以减少加工过程中对资源的浪费和对环境的污染。
采用数控加工技术和精密模具加工技术,可以提高加工精度,减少材料的浪费。
通过精细加工技术,还可以减少加工过程中的废水、废气和废渣产生,降低对环境的负面影响。
2. 绿色材料制备技术在机械产品的制造过程中,可以采用一些绿色材料制备技术来降低对环境的影响。
采用先进的材料制备技术,可以减少对水、电和燃料等资源的消耗。
绿色制造技术在机械设计中的应用在当今社会,环境保护和可持续发展已成为全球关注的焦点。
制造业作为经济发展的重要支柱,也面临着转型升级的压力。
绿色制造技术作为一种创新的理念和方法,正逐渐在机械设计领域得到广泛应用,为实现制造业的可持续发展提供了有力支持。
绿色制造技术,顾名思义,是指在产品设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,综合考虑环境影响和资源利用效率,使产品对环境的负面影响最小,资源利用效率最高。
在机械设计中应用绿色制造技术,不仅有助于降低能源消耗和环境污染,还能提高企业的竞争力,满足市场对绿色产品的需求。
一、绿色材料选择材料的选择是机械设计的基础,也是实现绿色制造的重要环节。
在选择材料时,应优先考虑可再生、可回收、低能耗、低污染的材料。
例如,使用铝合金、镁合金等轻质高强度材料,可以减轻机械产品的重量,降低运行能耗;选择生物可降解材料,如聚乳酸(PLA)等,可以减少废弃产品对环境的污染。
此外,还应考虑材料的来源和运输过程中的环境影响,尽量选择本地生产的材料,以减少运输过程中的碳排放。
二、节能设计节能是绿色制造技术在机械设计中的重要目标之一。
通过优化机械结构和运动方式,可以降低机械产品的运行能耗。
例如,采用合理的传动系统设计,如行星齿轮传动、谐波传动等,可以提高传动效率,减少能量损失;优化机械部件的形状和尺寸,减少摩擦和阻力,也能降低能耗。
同时,还可以利用先进的控制技术,如变频调速技术、智能控制系统等,根据实际工况实时调整机械的运行参数,实现节能运行。
三、可拆卸设计可拆卸设计是为了便于机械产品在报废后进行零部件的回收和再利用。
在设计过程中,应尽量减少零部件之间的连接方式,采用易于拆卸的结构,如螺纹连接、卡扣连接等。
同时,还应考虑零部件的通用性和标准化,以便在不同的产品中重复使用。
可拆卸设计不仅可以降低资源浪费,还能减少废弃物的产生,对环境保护具有重要意义。
四、绿色包装设计包装是机械产品运输和销售过程中的重要环节,但传统的包装材料往往对环境造成较大的污染。
绿色包装机械设计的关键技术探讨2005-7-18 17:36:00 来源:从绿色产品设计的内涵和特点出发,用全生命周期、并行工程、可拆卸性和模块化的设计方法,研究了绿色包装机械设计所需的关键技术,阐述了包装机械进行绿色设计的必要性和紧迫性。
关键词:包装机械;绿色产品设计;可持续发展;关键技术20世纪70年代以来,工业污染所导致的全球性环境恶化,达到了前所未有的程度,日益严重的生态危机要求世界各国加强环境保护,以拯救人类赖以生存的地球,确保人类的生活质量和经济的可持续发展。
进入90年代以来,尤其是1992年6月世界环境与发展大会通过《21世纪议程》以后,各国的环保战略经历了一场新的转变,全球的产业结构调整呈现出新的绿色战略趋势,这就是向资源利用合理化、废弃物生产少量化、对环境无污染、少污染的方向发展。
在这种“绿色浪潮”的推动下,绿色设计应运而生,相应地绿色产品设计技术也成为目前国内外的研究热点。
包装机械是现代包装工业生产包装产品的最主要的技术设备,随着高新技术向包装机械行业的日益渗透,一方面人们不断开发新产品,刺激消费并淘汰旧产品,另一方面在消耗资源进行大量生产的同时,废弃物不断增加,对环境造成极大的危害。
因此,必须改变传统的包装机械设计及开发模式,在设计阶段就要考虑到使包装机械在其全生命周期中(设计、加工制造、装配、使用、维修直至废弃后处理处置过程)对环境无影响或使影响最小化、资源低耗、易于回收等绿色特性,即进行绿色设计。
1 绿色产品设计的内涵与特点1.1 绿色产品设计的内涵绿色产品是指在其全生命周期过程中,符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率最高,能源消耗最低的产品。
绿色产品设计是以环境资源的保护为核心的产品设计过程。
在产品的整个生命周期内,优先考虑产品环境属性(自然资源的利用、对环填和人的影响、可拆卸性、可回收性、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,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。
1.2 绿色产品设计与传统产品设计的区别在传统的产品设计中,设计仅涉及到产品寿命周期的市场分析、产品设计、工艺设计、制造(CAD/CAPP/CAM)、销售及售后服务等几个阶段,而且设计也多是从企业自身的发展和经济利益出发,仅仅考虑如何满足用户要求,满足产品的基本属性(如基本功能、质量、寿命、成本等),而不考虑或很少考虑环境属性,其设计指导原则是只要产品易于制造,并且具有要求的功能、性能即可。
而绿色产品设计则不同,它包括概念设计、功能结构设计、生产制造设计、使用直至废弃后的回收、再利用及处理等内容,目口进行产品的全生命周期设计,是从“摇篮到再现”的过程。
它要求设计人员在设计中应用并行工程的思想,把资源利用合理化,降低能源,易于拆卸,使之可再生利用和保护生态环境,与保证产品的功能、质量、使用寿命和成本的各要求列为同等的设计目标,并保证在生产中能够顺利实施。
绿色产品设计可使资源、能源得到最大限度的利用,减轻或消除废弃产品对环境所造成的污染,是可持续发展的具体表现。
1.3 绿色产品设计的特点1)产品设计的闭环设计过程。
传统产品的全生命周期是指从设计、制造直至废弃的所有阶段,而产品废弃后的各个环节则没有被考虑,是一个开环过程。
绿色设计的产品全生命周期除具有传统产品生命周期各阶段外,还包括产品废弃后的拆卸回收、处理及处置,是一个闭环过程。
2)节约资源和能源。
绿色产品设计从整体上优化了产品性能,使组成产品的零部件和材料得到充分有效地利用,减少了对材料资源及能源的需求,减缓了资源消耗,使其以合理地、持续地使用。
3)从源头上减少环境污染绿色产品设计减少了废弃物的产生,减少了大量垃圾处理所造成的种种棘手问题。
4)有利于保护环境维护生态系统的平衡和实现可持续发展是绿色产品设计的核心所在。
绿色产品设计可以预先设法防止产品及工艺对环境产生的负作用。
2 绿色包装机械设计的关键技术2.1 包装机械的结构设计目前,包装产品已趋向精致化及多元化,在这种大环境变化下,多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机械方能适应市场需求。
正基于此,绿色包装机械的结构设计除应满足进行工商业产品包装功能的基本要求外,主要考虑提高资源利用率,结构易于拆卸和回收处理。
较低的资源消耗、良好的拆卸性能和回收性能是包装机械进行绿色设计的主要内容。
其具体原则为:简化包装机械的结构设计,尽量减少可有可无的零件;采用多功能的零件,使零件数量减少,减少资源消耗;对零件、支撑、载荷的布置进行优化设计,使整机产品尽可能“小型化”,提高材料利用率。
2,2 面向材料的包装机械设计技术面向材料的设计技术是以材料为对象,在产品的全生命周期(设计、制造、使用、废弃)中的每一阶段,以材料对环境的影响和有效利用作为控制目标,在实现产品功能要求的同时,使其对环境污染最小和资源消耗最少的绿色产品设计技术。
基于此,在进行绿色包装机械设计时,对于所使用的材料的选择与管理应遵循:1)使用易于进行加工制造的材料,降低包装机械零件加工的难度与废品率,并切实抓好机、电、气液等配套基础件的加工质量,尽量减少能源消耗;2)尽量减少所用材料种类,尤其是基于成本考虑,应尽量少用稀有昂贵的原材料;3)优先使用可回收、易分解、可循环利用、低污染的材料;4)包装机械所用的各种材料往往具有各向异性,所以在进行包装机械的绿色设计时,应综合考虑所用材料的取向作用,从而使其性能得以最大发挥。
5)考虑新型包装材料的需要,包装材料的变化将引起包装机械的变化,包装机械进行绿色设计时,针对特定物料、特定材料设计将更能促进其经济效益的提高。
6)为便于回收,在包装机械所使用的材料上要标注出其型号、种类、等级等。
2.3 包装机械的制造工艺设计包装机械的绿色制造工艺设计包括以下内容:1)采用合理的新型加工方法,优化包装机械的工艺设计方案,确定最佳工艺参数,降低原材料消耗,使生产过程的废料最少化;2)采用合适的包装机械生产工艺,减少废次品,提高产品合格率,提高能源利用率,降低消耗;3)在包装机械的生产过程中应尽量减少对环境或操作者有影响或危害的物质。
2.4 模块化设计模块化设计是进行包装机械的结构设计的一种有效方法,也是绿色产品设计中确定其结构方案的常见手段之一。
模块化设计就是在一定范围内,在对不同功能、或相同功能下的不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,以满足市场的不同需求。
包装机械特别是一些结构复杂的包装机械产品,都是由若干具有一定功能的子部件组成的。
在进行设计时,应尽可能将各子部件设计成相对独立的功能模块,例如包装机械整机设备采用单元组成,换用一个或几个单元,即可应包装产品的变化。
这样将绿色产品设计思想与模块化设计方法结合起来,可以同时满足包装机械的功能属性和环境属性,因此一方面可以缩短包装机械的研发周期,增加产品系列,提高其质量,以快速应对市场的变化;另一方面也可以减少或消除对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和包装机械废弃后的拆卸、回收处理。
2.5可拆卸设计良好的可拆卸性是包装机械便于维护、所用零件材料可回收、可再生的重要保证,只有具有良好的可拆卸性才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用,从而达到节省成本、减少污染、保护环境的目的。
基于此,先应从观念上重视可拆卸性设计。
包装机械的研发人员应经常与使用者、产品维护及资源回收部门取得联系,获取包装机械的结构在拆卸方面存在的不足,并为可拆卸性设计的发展准备有关数据资料。
其次,为便于拆卸,包装机械进行整机的系统规划时,就要从结构上考虑拆卸的难易程度,提出相应的设计目标、结构方案。
2.6 均衡寿命设计实现产品各部件使用寿命的均衡性是绿色产品设计的一项基本原则,因此在绿色包装机械设计中,还必须考虑所设计的包装机械的零部件应具有均衡的使用寿命。
很显然,对于包装机械而言,要达到使其每个零部件具有相同或相似的使用寿命是不可能的。
正基于此,在设计开发时,应考虑使包装机械整机设备的一些重要组成模块具有较长的寿命,同时设备中易于损坏的模块应易于更换,对于一些关键涉及到安全的模块在设计时应考虑设计成可维修、便检测的结构。
2.7 人机工程设计人机工程设计的目的是为减少包装机械使用中人的差错,发挥人和机械各自的特点以提高包装机械整体的可靠性。
利用人机工程学原理优化包装机械的人机系统,比如,在进行包装机械的绿色设计时,其控制、操纵系统要可靠,不仅要求包装机械本身有满意的精度,而且适于入的使用习惯,便于识别操作,不易出错,牵扯到安全问题的,更应进行对人的防误操作设计;再者设计的操作环境尽量适合于人的工作需要,减少引起疲劳、干扰操作的因素,如温度、湿度、气压、光线、色彩、噪声、振动、沙尘、空间等,从而促使包装机械达到人机系统的最佳效率,以提升劳动生产率及工作质量。
2.8 可用性设计包装机械是现代包装工业的骨干,它是集合机、电、气、光、生、磁于一体的机械电子设备。
基于可用性的考虑,在进行包装机械的绿色设计时,应着力提高包装机械的可靠性和稳定性,着力于提高包装机械的自动化程度,将包装机械的研发与计算机紧密结合,实现机电一体化控制,将自动化操作程序、数据收集系统、自动检验系统、状态检测自动诊断系统、计算机辅助设计、快速成形技术等工艺技术更多地应用于包装机械之中。
3 结语绿色产品设计作为一种新的设计方法在国内外得到了广泛的认可与重视,并在企业得到了应用,取得了可观的生态经济效益。
目前,我国太型包装机械生产线一直以引进为主,包装机械都是在借鉴国外设备的基础上发展起来的。
特别是中国加入WTO后,包装机械行业竞争日益激烈,市场竞争将日益激烈,同时国外的绿色贸易壁垒也对我国包装机械行业提出了更高的要求。
所以,基于绿色产品设计技术,增加包装机械的“绿色特征”,提高包装机械的可靠性和稳定性,以提升我国包装机械企业的核心竞争力,为我国包装机械行业尽快与国际接轨创造良好的条件和机遇。
(文/武瑞之魏风军河南科技大学)。