李妍緣 時(shí)存 趙東輝 孫小芳

摘? 要：綠色設(shè)計(jì)是20世紀(jì)90年代初國(guó)際上興起的一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)（設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、銷售、使用或消費(fèi)、廢棄處理），著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性（自然資源的利用、對(duì)環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等），并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)，并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量等。本文將綠色設(shè)計(jì)在機(jī)械工程的應(yīng)用特點(diǎn)、方法、優(yōu)勢(shì)及目前存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;綠色設(shè)計(jì);發(fā)展;環(huán)保

前言：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)給全球造成了資源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)重危機(jī)，威脅到人類未來(lái)的發(fā)展，迫使人們對(duì)發(fā)展觀進(jìn)行反思。隨著時(shí)代車輪的前進(jìn)，機(jī)械設(shè)計(jì)向著“輕、小、智、全及綠”即輕型、小巧靈便、智能化、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。綠色設(shè)計(jì)與綠色制造是90年代初期提出的一種新的概念與制造模式，現(xiàn)已受到機(jī)械制造領(lǐng)域的日益關(guān)注和重視，并得到了較好的應(yīng)用和推廣，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展趨勢(shì)。綠色設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)（設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、銷售、使用或消費(fèi)、廢棄處理），著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性（自然資源的利用、對(duì)環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復(fù)利用性等），并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)，并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量等因此，機(jī)械產(chǎn)品要“綠色”發(fā)展，有必要將綠色設(shè)計(jì)在機(jī)械工程中應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

一、何謂綠色設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)目標(biāo)中除考慮功能、性能、質(zhì)量、成本等方面外，還必須考慮產(chǎn)品在整個(gè)生命周期過(guò)程中與環(huán)境和人的和諧性，

（二）設(shè)計(jì)技術(shù)。除常規(guī)設(shè)計(jì)方法外，還必須人可拆卸設(shè)計(jì)、可回收設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)等新的設(shè)計(jì)思想和方法。

（三）設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。全面考慮從原材料提煉、材料加工、部件制造、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品運(yùn)輸、產(chǎn)品使用、產(chǎn)品廢棄后的回收、重用和處理等整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境造成的總負(fù)荷為最小。

圖1? 機(jī)械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)流程框圖

（四）設(shè)計(jì)流程 。見(jiàn)上圖：圖1 機(jī)械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)流程框圖，為閉環(huán)設(shè)計(jì)。綠色設(shè)計(jì)中產(chǎn)品廢棄后并不是作為垃圾排人環(huán)境，而是考慮通過(guò)重用、修理、再加工、回收等手段重新應(yīng)用于新產(chǎn)品的制造過(guò)程，從而使理想的綠色產(chǎn)品可以接近實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零排放。

（五）設(shè)計(jì)目的。綠色設(shè)計(jì)的核心是3R，減量化（Reduce）、回收（Recycle）、重復(fù)使用（Reuse）。以滿足需求和適應(yīng)工作環(huán)境。

二、目前現(xiàn)狀

（一）新興技術(shù)，技術(shù)完善性不高。綠色設(shè)計(jì)作為一種新的設(shè)計(jì)方法，出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng)，還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到完善的程度，很多具體的方法還有待研究。

（二）“綠色設(shè)計(jì)”是設(shè)計(jì)的綠色而不是生產(chǎn)過(guò)程中的偷工減料。綠色設(shè)計(jì)和節(jié)約制造成本有著本質(zhì)區(qū)別，并不是不按生產(chǎn)要求任意減少生產(chǎn)當(dāng)中存在污染環(huán)境的環(huán)節(jié)就是所謂的“綠色設(shè)計(jì)”，而是從機(jī)械工程分析的源頭上采用綠色設(shè)計(jì)的方法。

（三）綠色設(shè)計(jì)能否確落實(shí)處。能否確實(shí)的實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的機(jī)械工程，還是“空頭支票”用來(lái)抬高產(chǎn)品價(jià)格的砝碼呢？筆者認(rèn)為應(yīng)予之相關(guān)部門采取措施在綠色設(shè)計(jì)投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)中進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督、對(duì)于成品鑒定。

（四）“綠色”概念只是一個(gè)口號(hào)，還未普及，有待推廣。綠色概念還未確實(shí)的普遍整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域的，綠色設(shè)計(jì)理念如何推而廣之？還有待于做深部探討。

三、綠色設(shè)計(jì)方法

（一）生命周期設(shè)計(jì)。見(jiàn)下圖：圖2機(jī)械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)生命周期設(shè)計(jì)框圖，即綜合考慮調(diào)研、研制、設(shè)計(jì)、制造、銷售、使用、回收、處理等生命周期中各環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境及人的影響的設(shè)計(jì)方法。

圖2? 機(jī)械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)生命周期設(shè)計(jì)框圖

（二）并行工程設(shè)計(jì)。利用并行工程技術(shù)，綜合考慮產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)中的各因素，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)在各環(huán)節(jié)間進(jìn)行信息交流和反饋，實(shí)現(xiàn)多因素、多目標(biāo)、閉環(huán)設(shè)計(jì)過(guò)程的全局最優(yōu)化。

（三）模塊化設(shè)計(jì)?？蓪?shí)現(xiàn)功能和結(jié)構(gòu)的集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)及易拆卸、易回收的要求。

四、綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

（一）新興技術(shù)，潛力大。綠色設(shè)計(jì)作為技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中的時(shí)間不長(zhǎng)，其發(fā)展?jié)摿χ髽I(yè)內(nèi)人士盡人皆知。

（二）綠色設(shè)計(jì)可提高機(jī)械工程應(yīng)用于實(shí)際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。綠色設(shè)計(jì)的本質(zhì)特征之一是在不影響產(chǎn)品的功能、壽命、質(zhì)量等傳統(tǒng)指標(biāo)的前提下，通過(guò)技術(shù)和管理 兩個(gè)途徑，提高資源、能源利用率的一種先進(jìn)設(shè)計(jì)方法。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析，綠色技術(shù)是降低產(chǎn)品成本，使技術(shù)或資源、能源相對(duì)增值的技術(shù)，即在同量資源、能源的前提下，綠色設(shè)計(jì)技術(shù)是力圖比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法獲得更多更好產(chǎn)品、使生產(chǎn)過(guò)程由粗放型轉(zhuǎn)向節(jié)約型的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)。

（三）綠色設(shè)計(jì)可有效減少企業(yè)發(fā)展中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，很多大中型機(jī)械制造企業(yè)如果不考慮采用綠色設(shè)計(jì)，則隨時(shí)有著因環(huán)境問(wèn)題被關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)的危機(jī)，使企業(yè)的發(fā)展存在嚴(yán)重的隱患。反之，如果企業(yè)采用以綠色設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的機(jī)械工程而實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)流程即可為企業(yè)創(chuàng)造一個(gè)持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展的空間。

結(jié)論：隨著該設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于機(jī)械工程當(dāng)中將帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)表明，綠色設(shè)計(jì)可提高機(jī)電產(chǎn)品及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，綠色設(shè)計(jì)的本質(zhì)特征之一是在不影響產(chǎn)品的功能、壽命、質(zhì)量等傳統(tǒng)指標(biāo)的前提下，通過(guò)技術(shù)和管理兩個(gè)途徑，提高資源、能源利用率的一種先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，必將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 呂艷紅; 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的綠色設(shè)計(jì)[J]; 河北理工學(xué)院學(xué)報(bào); 2003年02期; 49-52