劉麗萍
煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電系,山東煙臺 265500
綠色技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中的一種新型設(shè)計方式。在以前傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)中大量產(chǎn)生有害氣體和污染物。而綠色技術(shù)能替換原來的資源與原材料,降低對環(huán)境污染的問題。所以現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計中的綠色技術(shù)是機(jī)械設(shè)計中應(yīng)該優(yōu)先考慮。綠色技術(shù)成為機(jī)械設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。綠色技術(shù)具有可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等多種特質(zhì)。綠色技術(shù)從產(chǎn)品的概念設(shè)計、生產(chǎn)運用和以后的重復(fù)回收都涉及到了產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié)。這樣綠色技術(shù)從根本上防止了環(huán)境污染,保證了產(chǎn)品的可持續(xù)利用性,節(jié)約了原材料,這是機(jī)械設(shè)計中綠色技術(shù)的基本思路。
在傳統(tǒng)技術(shù)過程中,生產(chǎn)者只是注重產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命等一些問題。是為了直接滿足消費者的需求而生產(chǎn)的,忽視了對環(huán)境產(chǎn)生的破壞問題。傳統(tǒng)技術(shù)下的產(chǎn)品能源浪費嚴(yán)重,可回收率十分低。綠色技術(shù)在產(chǎn)品的整個壽命周期階段都貫穿著環(huán)保和綠色的設(shè)計理念。綠色技術(shù)十分注重產(chǎn)品在制造、銷售和產(chǎn)品使用廢棄后,每一個環(huán)節(jié)對環(huán)境產(chǎn)生的影響。同時也展現(xiàn)了綠色技術(shù)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益性。綠色技術(shù)有一套系統(tǒng)化的設(shè)計程序,其中包括:減少污染排放、環(huán)境污染的鑒定、環(huán)境問題的提出等方案。綠色技術(shù)不同于傳統(tǒng)技術(shù)的生產(chǎn)目標(biāo),它包含了除傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)目標(biāo)外的防止環(huán)境污染源的產(chǎn)生和優(yōu)良的原材料運用管理。這樣就最大限度的減少了廢棄物產(chǎn)生,也同時增加了零件或者材料在綠色技術(shù)運用下的使用周期和可重復(fù)利用性。通常綠色技術(shù)有三個主要階段:一是全程跟蹤材料流動,保證材料的流入和流出之間相互平衡;二是對一切特殊的產(chǎn)品或不同的種類分配環(huán)境費用評估其確實價值;三是對整個產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)性的評估和研究,從產(chǎn)品的整體環(huán)境考慮。所以綠色技術(shù)的優(yōu)越性在于要求設(shè)計者在整個設(shè)計思路上要把低消耗、易拆卸和可重復(fù)利用作為設(shè)計目標(biāo)。
在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計當(dāng)中,如何選擇合適的材料成為綠色技術(shù)的重要組成部分,而且這也是機(jī)械設(shè)計中運用綠色技術(shù)的一項重要的手段。綠色技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計下選擇原材料的方式有所不同。對選擇材料的程序和步驟也有所改變,不僅要選擇具有良好性能的原材料,在產(chǎn)品制造的過程中。對其包裝設(shè)計業(yè)、還要盡可能的減少污染排放,提高產(chǎn)品的可回收率。當(dāng)然在包裝設(shè)計的時候也要符合可再利用、可自然降解等特點。綠色技術(shù)下的包裝不會對人體健康產(chǎn)生危害。有利于提高其競爭力。
現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計中,一般只考慮零部件方便裝配性。對產(chǎn)品的可拆卸性考慮較小,當(dāng)代機(jī)械的生產(chǎn)設(shè)計是把機(jī)械的可拆卸性作為產(chǎn)品設(shè)計的基本準(zhǔn)則。這就方便以后當(dāng)產(chǎn)品廢棄后有利于零部件的拆卸,對零部件進(jìn)行可再生重復(fù)利用,起到了非常明顯的環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的作用。在設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品的時候就要考慮材料的可回收性、處理方式、以及相關(guān)結(jié)構(gòu)工藝性問題。這樣可以獲得優(yōu)良的原材料,更好的發(fā)揮綠色技術(shù)的作用,做到了節(jié)約材料減少環(huán)境污染。
在整個機(jī)械設(shè)計的過程中,傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)與綠色機(jī)械技術(shù)的成本分析與評估是存在差異的。因為在產(chǎn)品生產(chǎn)最初的階段,綠色技術(shù)就要考慮到產(chǎn)品的再回收性、產(chǎn)品的可拆卸性和環(huán)境成本等因素。所以綠色技術(shù)在生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都要考慮成本。這樣綜合起來才能使機(jī)械產(chǎn)品更加具有競爭力更加趨向綠色化,從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益互利互惠的目的。
在產(chǎn)品的設(shè)計過程中,傳統(tǒng)產(chǎn)品的生命周期是指產(chǎn)品的設(shè)計、制造過程直至廢棄的所有階段,而產(chǎn)品廢棄后的各個環(huán)節(jié)并沒有被考慮。綠色設(shè)計技術(shù)下的產(chǎn)品在除整個生命周期和生產(chǎn)各個階段外,還包括產(chǎn)品廢棄后的拆卸回收、處置等每一個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了充分的考慮,起到了節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)的作用。綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)從整體上優(yōu)化了產(chǎn)品性能,使組成產(chǎn)品的零部件和材料得到充分有效地利用,減少了對材料資源及能源的需求,減緩了資源消耗,使其合理地、可持續(xù)化的使用。 能從源頭上減少環(huán)境污染,大量降低了污染源的產(chǎn)生,有力的保護(hù)了環(huán)境和資源的可持續(xù)性。保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是綠色技術(shù)設(shè)計的核心價值所在。綠色技術(shù)可以減小環(huán)境負(fù)荷,提高產(chǎn)品的競爭力。
伴隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷提升,在越來越的機(jī)械設(shè)計中把綠色設(shè)計加入其中。干切削技術(shù)就是在綠色技術(shù)下的一次重要的變革,它改善了現(xiàn)有的濕切削技術(shù)。這也是一種全新的產(chǎn)業(yè)清潔技術(shù),它在加工過程中不會使用切削液,這樣就從源頭上杜絕了污染。在整個制造過程中對環(huán)境保護(hù)有著巨大作用。這種技術(shù)同時也簡化了相關(guān)機(jī)械裝置,降低了生產(chǎn)成本。同時制造過程中產(chǎn)生的切屑也干凈清潔方便對其進(jìn)行回收,綠色技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成功運用到實際加工中。以細(xì)微加工的微機(jī)械技術(shù)也屬于綠色技術(shù),這種技術(shù)主要是在納米尺度范圍內(nèi)進(jìn)行加工。使得產(chǎn)品具有精密度高、體積重量小和能源資源消耗少等優(yōu)勢。這種技術(shù)可以廣泛運用到機(jī)械生產(chǎn)中去,減少了對環(huán)境的污染和提高了產(chǎn)品的競爭力。
在如今的機(jī)械設(shè)計中,可模擬現(xiàn)實產(chǎn)品的綠色技術(shù)正在被積極的研究和利用。這種技術(shù)主要是模擬三維圖形生成、利用高分辨率的顯示從達(dá)到生成逼真的三維虛擬環(huán)境。這種技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計上不會消耗資源,不會產(chǎn)生相應(yīng)的實際產(chǎn)品。這樣同原來的設(shè)計方式相比,這種技術(shù)更具時效性和高度集成性,提升產(chǎn)品的質(zhì)量和開發(fā)速度有十分積極的意義。這些綠色技術(shù)不斷推動整個機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并且描繪出了廣闊的發(fā)展前景。
綠色產(chǎn)品技術(shù)主要包括:對材料的選擇和管理、產(chǎn)品具有的可拆卸性設(shè)計、產(chǎn)品可重復(fù)回收性等。綠色技術(shù)能把原材料中的有害和無害材料分別開,這樣十分有效的延長了產(chǎn)品的使用壽命。還能充分把一些有用部分及時回收,再進(jìn)行一定的工藝加工。這樣就把環(huán)境的影響程度大大減少。綠色技術(shù)也充分考慮到材料本身的可回收性、重復(fù)利用的價值、回收處理方法等。綠色設(shè)計的方法主要有:模塊化設(shè)計、產(chǎn)品組合設(shè)計、綠色環(huán)保包裝設(shè)計、循環(huán)利用設(shè)計等等。產(chǎn)品的模塊化設(shè)計是指在特定的范圍內(nèi)把不同功能或相同功能的不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行一定基礎(chǔ)的分析。然后規(guī)劃出一系列的功能模塊,同模塊的自主選擇可以構(gòu)成不同的機(jī)械產(chǎn)品。這樣就滿足了不同的消費需要,板塊設(shè)計可以有效解決產(chǎn)品的品種規(guī)格、設(shè)計周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾。迅速提高產(chǎn)品的更新?lián)Q代的時間,有力的提升了產(chǎn)品自身的質(zhì)量,方便了產(chǎn)品日后拆卸與回收。綠色設(shè)技術(shù)大大提高了產(chǎn)品的競爭力。循環(huán)設(shè)計同樣也指可回收設(shè)計,綠色技術(shù)在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計初期的時候,就會充分考慮到產(chǎn)品的零部件可回收性,回收的價值大小等一系列回收問題。從而以最小的能源消耗和環(huán)境代價作為產(chǎn)品的設(shè)計思路。
在科技日新月異的今天,綠色技術(shù)被廣泛運用于工業(yè)設(shè)計中是不可阻擋的時代潮流。這是機(jī)械化設(shè)計的進(jìn)程的必然選擇,也是必經(jīng)之路。綠色技術(shù)的運用保障了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,有利于環(huán)境生態(tài)不受破壞和能源浪費。也是以后機(jī)械制造企業(yè)的立足資本,運用綠色技術(shù)具有極大的現(xiàn)實意義??梢蕴岣弋a(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展,但也要掌握正確的綠色技術(shù)理念和方法,遵循一定的規(guī)律才能更好的把綠色技術(shù)運用到機(jī)械設(shè)計中去,并不斷的去完善、認(rèn)識和理解綠色技術(shù)才能系統(tǒng)化的更好利用它
[1]梅志敏,李云云,盧偉,等.綠色選材在機(jī)械設(shè)計中的運用研究[J].機(jī)械制造,2012,50(7).
[2]李慧琴,王棟.綠色制造技術(shù)在"機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計"中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(6):153,155.
[3]崔井軍.機(jī)械設(shè)計中綠色理念的滲透[J].硅谷,2012(18):24-24,8.
[4]胡靜,支保軍.機(jī)械設(shè)計中的綠色理念[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(27):67.
[5]孫紹彬.關(guān)于綠色制造技術(shù)與高職機(jī)械類專業(yè)教學(xué)融合的思考[J].
[6]楊倩.機(jī)械產(chǎn)品中的綠色設(shè)計理念[J].機(jī)械,2007,34(12).
[7]孫建東,程光.綠色設(shè)計引入“機(jī)械設(shè)計”課程的研究與探討[C].//第十屆全國機(jī)械設(shè)計教學(xué)研討會論文集,2008:219-221.
[8]機(jī)械設(shè)計的新理念"綠色設(shè)計"[J].現(xiàn)代企業(yè)文化,2009(33).
[9]盧雪紅.人性化的綠色環(huán)保機(jī)械設(shè)計探討[J].河北農(nóng)機(jī),2012(4):59-60.