談 潔

江蘇省靖江中等專業(yè)學校 江蘇靖江 214500

在工業(yè)化迅速進步的時代背景下，在機械設計和制造當中，如若并沒有科學合理地遵從綠色理念，很有可能導致在設計過程中應用到大批量的非綠色以及非環(huán)保材料，并且制作出的機械產(chǎn)品并不具備充足的可回收性。為切實有效地解決此種問題，相關(guān)工作者有必要從嶄新的視角著手，審視和分析機械設計與制造工作的形態(tài)，需要積極地引入綠色設計法，使其能夠成為未來機械設計制造的重要支柱。

一、綠色設計概述

(一)綠色設計的概念

綠色設計也被稱之為生態(tài)設計、環(huán)境設計以及生命周期設計，要求相關(guān)工作者能夠重點從產(chǎn)品的整個生命周期著手，考量到產(chǎn)品所具備的環(huán)境屬性，包括低能耗和可回收等，同時將其作為關(guān)鍵目標，在充分貼合環(huán)境目標需要的同時保障產(chǎn)品的應有功能以及基本質(zhì)量。

綠色設計和傳統(tǒng)設計是存在著本質(zhì)上的差異的，綠色設計所包含的是從產(chǎn)品的概念設計開始到后續(xù)生產(chǎn)制造甚至是最終廢棄回收的全部流程，直接和產(chǎn)品的全生命周期相互聯(lián)系。所以，如果想要從本質(zhì)上避免環(huán)境污染問題所帶來的影響，節(jié)省需要耗費的經(jīng)濟資源以及生態(tài)能源，那么首先需要做好的就是設計工作，同時要重點分析產(chǎn)品和所采用工藝將會給生態(tài)環(huán)境帶來的負面沖擊，盡可能地將此種沖擊控制在更小的范圍內(nèi)，甚至是完全消除，這便是基本的綠色設計思想，在現(xiàn)代機械設計制造當中發(fā)揮著極為重要的理論意義和現(xiàn)實作用。

機械設計是工業(yè)化道路發(fā)展進程中不可或缺的組成部分，在現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展當中占據(jù)有極為重要的位置，所以將綠色設計應用在機械領域就顯得相當重要，其能夠充分切合時代發(fā)展的潮流，實現(xiàn)對資源的有效循環(huán)利用。綠色設計是生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的前提保障，在實行并推動綠色制造工作的時候，做好綠色設計是相當關(guān)鍵的工作，結(jié)合相關(guān)的研究調(diào)查來看，幾乎70%～80%的性能都是由設計決定，但是設計工作所需要耗費的成本僅僅只有整個生產(chǎn)流程的10%左右。

(二)綠色設計法的主要內(nèi)容

綠色設計法綜合囊括材料選擇、材料管理、產(chǎn)品可拆卸設計、可回收設計以及綠色包裝、綠色生產(chǎn)和綠色處理等多種技術(shù)；而綠色設計的支撐技術(shù)則主要由綠色設計數(shù)據(jù)庫與知識庫、綠色設計成本分析等，現(xiàn)階段綠設計法已經(jīng)受到越來越廣泛的應用和認可，其正在極為深刻地影響著現(xiàn)代機械設計制造工作的建設和發(fā)展。

二、綠色設計法在機械設計制造中的應用必要性

首先，促進綠色設計法和機械設計制造的相互整合是現(xiàn)代社會健康安全發(fā)展的需要，在工業(yè)化發(fā)展進程中，能源消耗和環(huán)境污染向來都是社會公眾關(guān)注的焦點，經(jīng)濟的發(fā)展絕對不能以犧牲環(huán)境作為代價。在此種嶄新時代背景下，需要探索出足夠環(huán)保的發(fā)展路線，切實有效地擺脫傳統(tǒng)的發(fā)展形態(tài)和發(fā)展模式的限制，更為有效地推動綠色設計法的應用，使其成為現(xiàn)代機械設計制造工作必不可缺的組成部分，保障機械制造和運行中生產(chǎn)的各種廢棄物不會影響到生態(tài)環(huán)境的健康安全，同時還能夠科學合理地實現(xiàn)對此類垃圾的回收再利用，從更為廣泛的視角完成對現(xiàn)代社會環(huán)境的保障。

其次，將綠色設計法應用在機械設計制造中也是生態(tài)環(huán)境保護的必然需求。需要明確的是環(huán)境問題只要出現(xiàn)，那么無論工業(yè)化進步的速度有多快，發(fā)展情況有多么良好，也是絕對不行的。正如“既要金山銀山，又要綠水青山，寧要綠水青山，不要金山銀山”,所以人們在向生態(tài)自然索取的同時，也需要給予自然相應的回饋，切實有效地擺脫傳統(tǒng)發(fā)展道路缺陷的限制，這樣才可以更為有效地邁入綠色化發(fā)展的道路，這是時代發(fā)展的必然需要，同時也是國家得以繁榮昌盛的前提支撐。

三、綠色設計法在機械設計制造中的應用策略

現(xiàn)代工業(yè)化的迅猛發(fā)展雖然正在日漸改變?nèi)藗兊默F(xiàn)實生活，但是也帶來諸多問題，其中最為普遍的就是對能源的高消耗和對污染的高排放，為切實有效地節(jié)省能源，保護生態(tài)環(huán)境，走上綠色可持續(xù)發(fā)展道路將會成為必然。所以盡可能地強化對綠色設計法的應用是非常重要的工作，目前相關(guān)單位需要持續(xù)增強在機械設計制造方面的建設和投入，為保障設計水準的提高，切實有效地滿足未來行業(yè)的發(fā)展需要。

(一)機械視覺環(huán)境綠色設計

首先，相關(guān)設計人員在開展機械視覺設計工作時，需要重點考量到產(chǎn)品的類型和形態(tài)，而并非是簡單地結(jié)合自己已有的工作經(jīng)驗和想象力著手設計機械產(chǎn)品。機械產(chǎn)品的外包裝需要充分貼合現(xiàn)實形態(tài)的需求，而并非是簡單地強調(diào)包裝的格局或者等級，更多地應用綠色元素以及自然界當中的資源，推進綠色設計工作的建設和發(fā)展，這是極為重要的。還需要盡可能地避免過度加工或者人為制造的情況的出現(xiàn)，否則將會導致產(chǎn)品本身的視覺效果受到巨大沖擊，重點做好對人工形態(tài)以及自然形態(tài)的區(qū)分處理，可以通過對環(huán)保充氣紙板的應用實現(xiàn)對機械產(chǎn)品外包裝的設計處理，此舉不僅能夠切實有效地降低在后續(xù)運輸中可能產(chǎn)生的撞擊問題，而且還能夠保證在完成運輸工作以后，及時地收回充氣紙板，此舉能夠更好地完成對生態(tài)環(huán)境的保護，也能夠真正意義地貫徹落實資源優(yōu)化的目標。

其次，綠色產(chǎn)品的材料設計工作也是相關(guān)人員需要重點考量的內(nèi)容，此舉主要用于避免后續(xù)機械設計活動中對各種各樣的高能耗和高污染的材料的應用。比如各種重金屬材料，其對于環(huán)境的危害是極大的，所以需要更多地應用綠色環(huán)保材料，包括低密度樹脂材料等。對此類材料的應用可以有效地減少自然界當中的能源消耗以及資源損耗，需要重點關(guān)注的是在設計制造的過程中會產(chǎn)生諸多廢渣和廢水，這同樣會給環(huán)境帶來負面影響，無益于機械設計與制造的可持續(xù)發(fā)展，嚴重威脅生態(tài)平衡極大程度地促進產(chǎn)品效能的提高。所以針對于新型材料的巧妙運用還可以促進機械產(chǎn)品創(chuàng)新水準的提升，進而為解決同質(zhì)化問題奠定了堅實的基礎，促進其市場競爭水平的提升，為今后的產(chǎn)品宣傳提供充足的幫助。從最初設計階段就需要著眼完成對產(chǎn)品回收再利用的全流程的分析，進而提高產(chǎn)品的低碳環(huán)保效益。

(二)機械液壓系統(tǒng)綠色設計

近乎八成以上的機械產(chǎn)品都會應用到液壓結(jié)構(gòu)，如果在開展設計工作的過程中并沒有綜合考量和分析液壓系統(tǒng)的實際應用環(huán)境，就很有可能引發(fā)漏油等問題，進而嚴重影響到生態(tài)環(huán)境的健康安全。

首先，液壓系統(tǒng)設計需要充分考量到其實際使用環(huán)境，保證使用人員能夠按照更為正確的操作方法完成對液壓系統(tǒng)的使用。在此前提支撐下，設計人員需要綜合考量和分析液壓系統(tǒng)的實際工作環(huán)境，同時貼合環(huán)境的特征以及機械運作的實際需求，做好對液壓系統(tǒng)的改進和優(yōu)化，提供規(guī)范且具體的操作說明，促進操作者對于液壓系統(tǒng)的掌控和認識的提升，此外，在開展研發(fā)設計工作時，還需要盡可能地預防可能會出現(xiàn)的各種各樣的環(huán)境問題。

其次，在開展針對于液壓系統(tǒng)的綠色設計工作時，還需要采用符合實際規(guī)范需要的液壓油，避免應用到不合格或者會嚴重浪費資源的液壓油，否則將會極大程度地污染環(huán)境；增添隔音墊、減震器等，盡可能地降低液壓系統(tǒng)運作過程中可能會出現(xiàn)的噪聲污染問題。比如，某液壓系統(tǒng)的制造企業(yè)曾經(jīng)在生產(chǎn)過程中多次進行調(diào)試處理，對噪聲等級進行綜合判定，整合獲取大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，旨在為生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)提供必要的數(shù)據(jù)支持，方便結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)需求，選擇適應性更強的液壓機。此種系統(tǒng)化設計方法可以促使生產(chǎn)企業(yè)更為有效地解決存在的噪聲污染問題，促進整體生產(chǎn)環(huán)保效能的上漲。

(三)機械界面系統(tǒng)綠色設計

現(xiàn)階段，機械產(chǎn)品正在逐漸朝向現(xiàn)代化和綠色化的方向建設和發(fā)展，人機互動開始顯著增強，因而推進對界面的優(yōu)化和設計，這對于促進綠色環(huán)保性能的提升而言意義非凡。

首先，在開展設計工作的過程中，設計人員需要全方位地了解和認識到用戶的使用環(huán)境需要、使用特征以及使用心理，從成本耗費角度以及消費者的需要角度著手，統(tǒng)籌掌握，盡可能地促進界面操作和用戶的生產(chǎn)習慣以及使用習慣的相互對應，盡可能地降低用戶因為對界面操作不熟悉的問題的存在而影響到操作的準確性，減少機械產(chǎn)品出現(xiàn)問題和故障的概率。

其次，針對于產(chǎn)品的每個環(huán)節(jié)的設計需要充分考量到用戶的使用習慣需求，特別是需要結(jié)合用戶的個性化需要，設計具體的、符合需要的操作桿控制器以及停止鍵等。通過此種方式切實有效地減少用戶在特殊情況下所需要耗費的反應時間，更為有效地實現(xiàn)對機器的操作質(zhì)量和操作效率的管控，同時通過此種數(shù)字化控制方法，為用戶的正常擴展提供必要的支撐作用，降低后續(xù)重新購置機械設備所需要投入的高額經(jīng)濟成本，切實有效地促進單一設備全生命周期的提升。

(四)機械產(chǎn)品回收綠色設計

在機械設計當中全面融入綜合綠色設計理念需要從整體產(chǎn)品的應用環(huán)境上著手考量，全方位地做好對產(chǎn)品的生產(chǎn)利用、回收維護以及反復拆解等廢舊零部件回收工作。在機械產(chǎn)品到達使用周期以后，如果質(zhì)量與使用功能依舊能夠滿足實際需求的話，那么可以結(jié)合單部分零件做好回收工作，但并非是依托于材料進行回收。此種回收方法與傳統(tǒng)的回收方法相比，可以更為顯著地降低成本耗費的問題，整體節(jié)約率高達70%，與此同時還能夠降低回收所需要浪費的經(jīng)濟成本。在開展實際設計的過程中，可以針對于零件的實際使用場景做好拆分工作，以此來保障產(chǎn)品的生命周期結(jié)束以后的機械設備仍然可以被退回到生產(chǎn)線當中，進行二次加工處理，有效地實現(xiàn)廢物回收再利用的目標。另外還需要有針對性地推進對生產(chǎn)設計的標準化處理，這同樣是便于綠色產(chǎn)品回收的前提條件以及基礎支撐。機械加工的工藝尺寸需要嚴格地結(jié)合相關(guān)章程開展操作工作，留置充足的加工余量，同時還需要結(jié)合工序、尺寸實現(xiàn)對工藝尺寸鏈條的全面生產(chǎn)以及嚴格管理。從經(jīng)濟現(xiàn)實的角度著手，研讀工藝文件，貼合客戶所提供的具體規(guī)章完成定制化操作，以此為基礎，切實有效地貼合機械產(chǎn)品的設計需要。高質(zhì)量機械產(chǎn)品的供應零件會極大程度地減少后期維護成本所需要耗費的經(jīng)濟資金，所以只有切實有效地促進生產(chǎn)流程的規(guī)范化發(fā)展和質(zhì)量水準的有效提升，才可以真正意義地貫徹落實綠色生產(chǎn)和設計的具體目標。

比如在飛機制造當中的機械產(chǎn)品設計，結(jié)合鑄造—鍛造—沖壓—機械加工—裝配—焊接的整個工藝流程，可以極為有效地促進機械制造產(chǎn)品設計的綠色化水準的提高，同時還可以結(jié)合成品、半成品實現(xiàn)對工藝流程的有效管理和優(yōu)化，降低生產(chǎn)活動中所引發(fā)的資源浪費問題，切實有效地保障產(chǎn)品工藝以及質(zhì)量。在實際設計和發(fā)展的過程中，需要結(jié)合更為科學合理的工藝流程，實現(xiàn)對產(chǎn)品設計全流程的指導，同時切合自動化設計流程等多項內(nèi)容，綜合考量到電子工藝規(guī)程等內(nèi)容。在現(xiàn)階段已有環(huán)境當中，可以強化對數(shù)字化平臺的應用，加強對各種各樣的機械組建的分配和應用，編制更為全面且具體的工藝機制，進而推進高質(zhì)量制造工作的建設。

除此以外，針對機械制造設備的綠色化設計還需要綜合考量到工步以及工作形成等多項內(nèi)容，其中的工步所代指的是在加工表面相同、切削用量相同以及所采用的加工工具相同的情況下，切實有效地促進整體設計精細化水平的提升，工作行程也通常被稱之為走刀，所代指的是在完成單次精細化的情況下所需要耗費的工步，在機械制造的過程中需要充分進行考量，同時開展全面且精細化的分析，這樣才可以促進整體精細化水準的提升，促進檢查的一致性的提高。相關(guān)設計人員需要充分進入一線的生產(chǎn)車間，全方位地認識和理解生產(chǎn)制造所存在的問題，這樣才能夠切實有效地實現(xiàn)對操作流程的改進和優(yōu)化，降低因為設計不合理的問題而引發(fā)的后續(xù)生產(chǎn)資源浪費，切實有效地促進環(huán)境保障能力的提升。

結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)代機械產(chǎn)品的設計制造工作中，綠色設計是所有工作的前提支撐，更是基礎條件，在機械產(chǎn)品制造生產(chǎn)的全生命周期當中均需要進行深切且具體的考量，這樣才能夠從根本上促進綠色設計工作水準的提高。結(jié)合對本文的分析和研究可以明確，綠色機械產(chǎn)品設計制造需要綜合分析大批量的元素，做好產(chǎn)品性能設計、材料設計以及回收設計等多種工作，以此來降低和減少對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響。所以相關(guān)單位有必要從更加全面的方向著手，建立具體的綠色觀念，提升機械產(chǎn)品的循環(huán)使用效率，引入更為充足的自然資源以及綠色理念，以此來為產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展奠定下堅實的基礎支撐，全面推進機械設備的發(fā)展，此舉具有極為重要的理論意義和現(xiàn)實作用。