绿色设计
制造业是国民经济持续发展的基础产业。在过去的20世纪，高度发达的制造业给美国、日本和欧洲带来了巨大的经济发展和市场繁荣。制造业过去是、现在是、在可以预见的将来仍然是经济增长的主要动力。但是。现代制造业在给人类带来空前丰富的物质文明的同时，也导致了以资源枯竭和环境恶化为代价的生态危机。据统计，造成环境污染的排放物的70％以上来自制造业，他们每年约产生55亿t无害废弃物和7亿t有害废弃物。传统的环境末端治理方法不能从根本上实现对环境的保护，要想解决该问题，必须从源头上进行治理。具体到制造业，就是要综合考虑环境影响和资源效率，使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源效率最高，减少有害废弃物和固体、液体、气体的排放物，选用绿色材料，实施以绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色使用和绿色回收为主要内容的绿色制造。
在新时期，我国在机械制造业，除了面临着产品质量和成本等方面的竞争外，如何突破绿色壁垒是更加严峻的挑战。比如在我国的机械加工过程中，绿色设计、绿色制造以及绿色材料使用问题至今还没有得到企业的足够重视。许多企业仍然走的是粗放型老路子，只注重产品的质量、成本、效益，而忽略了加工使用、产品报废给环境带来的污染。本文在分析绿色设计与制造的概念和内涵基础上，提出了绿色设计的方法、绿色材料的选取和一些绿色制造工艺技术，通过使用这些新工艺技术，可以提高资源利用率、降低成本、减少环境污染，应对国际绿色贸易壁垒的挑战，实旄制造业可持续发展战略。
绿色设计也称生态设计、环境设计、环境意识设计。在产品整个生命周期内，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、质量等要求。绿色设计的原则被公认为“3R”的原则，即Reduce,Reuse,Recycle，减少环境污染、减小能源消耗，产品和零部件的回收再生循环或者重新利用。
绿色设计是20世纪80末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。
在漫长的人类设计史中，工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时，也加速了资源，能源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。特别是工业设计的过度商业化，使设计成了鼓励人们无节制的消费的重要介质，“有计划的商品废止制”就是这种现象的极端表现。无怪乎人们称“广告设计”和“工业设计”是鼓吹人们消费的罪魁祸首，招致了许多的批评和责难。正是在这种背景下，设计师们不得不重新思考工业设计师的职责和作用，绿色设计也就应运而生。
从历史可以看出，对于绿色设计产生直接影响的是美国设计理论家维克多·巴巴纳克。早在20世纪60年代末，他就出版了一本引起极大争议的专著《为真实世界而设计》。该书专注于设计师面临的人类需求的最紧迫的问题，强调设计师的社会及伦理价值。他认为，设计的最大作用并不是创造商业价值，也不是包装和风格方面的竞争，而是一种适当的社会变革过程中的元素。他同时强调设计应该认真有限的地球资源的使用问题，并为保护地球的环境服务。对于他的观点，当时能理解的人并不多。但是，自从70年代“能源危机”爆发，他的“有限资源论”才得到人们普遍的认可。绿色设计也得到了越来越多的人的关注和认同。
一、绿色设计的概念
绿色设计与制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，他是可持续发展战略在制造业中的重要体现。其定义为：它是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代设计制造模式。其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的负面影响最小，资源效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。其过程是通过绿色生产过程生产绿色产品，因而从产品设计到工艺、工装都与传统制造有着本质的区别，绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现在制造业中的体现。其内涵是产品生命周期的全过程均具有绿色性。由此可见，绿色制造的实质是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现，是一种综合考虑环境影响和资源效率的先进的现代制造模式。是制造业的发展趋势。是现代企业提高核心竞争力的必由之
路。
绿色设计也称为生态设计，环境设计等。虽然叫法不同，内涵却是一致的，绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。其基本思想是：在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言，绿色设计的核心是“3R”，即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。
绿色产品设计包括：绿色材料选择设计；绿色制造过程设计；产品可回收性设计；产品的可拆卸性设计：绿色包装设计；绿色物流设计；绿色服务设计；绿色回收利用设计等。在绿色设计中要从产品材料的选择、生产和加工流程的确定，产品包装材料的选定，直到运输等都要考虑资源的消耗和对环境的影响。以寻找和采用尽可能合理和优化的结构和方案，使得资源消耗和环境负影响降到最低。
二、绿色设计的内容
绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计。
Ⅰ、绿色产品设计的材料选择与管理
一方面，不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；另一方面，对于达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要用一定的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降到最低。
1、材料对外部环境的影响
产品全生命周期过程实际上是一个以工件材料物流为主线的过程，伴随着材料性能、形状和结构的改变。在原材料制备、产品加工制造、使用到回收、废弃处理的每一个过程中，材料都在直接影响着外部环境。
（1）材料制备过程对外部环境的影响
工程材料(如金属材料、无机非金属材料、高分子材料等)制备行业主要包括冶金、化学、化工等。这些都是造成环境污染的行业。因此，要尽可能少选乃至不选制备过程对环境污染大的材料，减少其工程需求量。
（2）材料加工过程对外部环境的影响
材料在制造加工过程中，铸造、锻造、切削、焊接、热处理、电镀和油漆等工艺都会对外部环境造成比较大的负面影响。
在产品制造加工过程中采用绿色工艺是实现绿色制造的重要环节。绿色工艺是指物料和能源消耗最小化、废弃物最小化、环境污染最小化的加工工艺。
在金属切削加工中，切削液是机械加工工业对生态环境造成污染的根源，采用干切削技术势在必行。干切削即在切削加工过程中不使用任何切削液的工艺，相对于湿切削而言，它是一种从源头上控制污染的绿色切削工艺，消除了切削液对外部系统造成的负面影响。采用干切削加工技术，既可节约资源、保护环境又可降低成本。据统计，在欧洲工业界，有大约10%～15％的加工已经采用了干切削工艺。
干切削具有显著的优点但应用范围有限．准干切削技术还需使用少量切削液，在很长一段时期内，大多数切削加工还离不开切削液，无法实现完全的绿色切削。因此，研发和推广绿色切削液(低毒、低污染乃至无毒、无污染)仍然具有重要意义。
（3）材料使用过程对外部环境的影响
许多产品在使用过程中不断对外部环境产生污染．主要是因材料引起的。例如，以氟利昂作为
