王 力

（浙江陀曼智能科技股份有限公司， 浙江 紹興 312500）

引言

我國自改革開放以來，機械制造業(yè)也得到了廣闊的發(fā)展空間，很多制造企業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，但是，隨之而來的環(huán)境問題也給人們的生活造成了很大的威脅。由于企業(yè)使用的設(shè)備較為落后，且在工藝技術(shù)方面也更新緩慢，不少機械制造企業(yè)將重心僅僅放在盈利上，并沒有過多地重視環(huán)保問題，導(dǎo)致環(huán)境污染問題日益加重。近年來，綠色設(shè)計法得到了廣泛的應(yīng)用，極大程度地改善了當(dāng)前的環(huán)保問題，同時也提升了機械制造企業(yè)的工作質(zhì)量以及效率，為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟效益。因此，有必要針對綠色設(shè)計法在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用展開深入的探究。

1 綠色設(shè)計在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用必要性

1.1 社會發(fā)展的需要

綠色設(shè)計理念的提出是推動企業(yè)走向環(huán)保的必經(jīng)之路，也是企業(yè)綠色發(fā)展的靈魂。企業(yè)只有認(rèn)識到環(huán)保的重要性，才能夠在生產(chǎn)和設(shè)計中本著維護生態(tài)環(huán)境的觀念運行下去。隨著工業(yè)方面在設(shè)計過程中逐漸趨于商業(yè)化，漫無目的地設(shè)計也讓人們在無節(jié)制的消費中逐漸迷失自我，隨之企業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題也接踵而來。目前，內(nèi)燃機作為國家發(fā)展過程中必不可缺的部分，對于提升工業(yè)機械運行有著關(guān)鍵的作用，因此，它的設(shè)計必然要確保低碳環(huán)保。因此，在機械設(shè)計制造過程中，綠色設(shè)計理念也是國家發(fā)展的需要，通過綠色設(shè)計理念的融入，能夠最大程度地改善制造業(yè)對環(huán)境帶來的污染，最終促進社會的可持續(xù)健康發(fā)展[1-2]。

1.2 機械行業(yè)發(fā)展的需要

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，機械設(shè)備的應(yīng)用率越來越高，為進一步促進工業(yè)的發(fā)展，必須要深入推廣綠色設(shè)計，進而改善傳統(tǒng)能源消耗以及浪費的情況，對于傳統(tǒng)式的機械設(shè)計方式要進行優(yōu)化，倘若存在過于消耗資源的設(shè)計方式要做好改良。例如：在進行機械設(shè)備的內(nèi)燃機設(shè)計時，經(jīng)常出現(xiàn)柴油燃燒不充分導(dǎo)致浪費的情況，并在運行過程中產(chǎn)生的大量濃煙對外界環(huán)境造成污染。因此，可以應(yīng)用綠色設(shè)計法，在對內(nèi)燃機設(shè)計時，在機動車的油箱輸油管道外部安裝電熱設(shè)備，并使用材料將其包裹好，或者是在機動車內(nèi)部安裝環(huán)保型的節(jié)油設(shè)備，綠色設(shè)計法的投入應(yīng)用，不僅能夠有效地改善柴油分子霧化不良的情況，還滿足了機械行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的需要。

1.3 生態(tài)保護的需要

使用綠色設(shè)計法是現(xiàn)代化機械設(shè)計制造的總體要求，由于工業(yè)發(fā)展迅猛，過度的商業(yè)化也導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)生了大量的固體廢料、水污染等情況，對生態(tài)造成了一定程度的破壞。但是使用綠色設(shè)計法能夠規(guī)避這一系列的情況。當(dāng)一件機械產(chǎn)品被定義后，就會投入生產(chǎn)、使用，當(dāng)其價值利用完畢就會進行回收，二次加工再利用，每一個階段都需要深入貫徹綠色設(shè)計的理念，這樣才能更好地促進工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并起到保護環(huán)境的作用。例如：采用綠色設(shè)計法的相關(guān)理念設(shè)計內(nèi)燃發(fā)動機時，需要使用一些環(huán)保的輕質(zhì)材料，同時在零件以及整體結(jié)構(gòu)上也作了優(yōu)化和調(diào)整，使其與傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機相比，燃油量也得到了很好的改善，整體質(zhì)量也下降了20 kg 以上，此外，由于使用了環(huán)保輕質(zhì)的材料，不僅使得內(nèi)燃發(fā)動機在燃油消耗方面也比原來的下降了10%左右[3-4]，也減少了二氧化碳等物質(zhì)的排放量。這一方法的使用，成功地提升了工業(yè)企業(yè)的運行效率，也對環(huán)境保護起到了很好的推動作用。

2 機械設(shè)計制造中應(yīng)用綠色設(shè)計法的途徑

2.1 可拆卸性設(shè)計的應(yīng)用

為進一步提升機械設(shè)計制造中綠色設(shè)計法的應(yīng)用，可以在進行機械的可拆卸性設(shè)計時進行運用。一般來說，機械設(shè)計作為機械設(shè)計制造行業(yè)的核心部分，能夠?qū)C械的工作效率以及使用壽命起到?jīng)Q定性的作用。但是機械設(shè)計日益復(fù)雜，使用的機械設(shè)計材料也多種多樣，在機械零件的使用方面難免會造成浪費的情況，相關(guān)人員在處理廢棄物也會更加困難。因此，相關(guān)企業(yè)在進行綠色機械設(shè)計時，在零件設(shè)計方面提升其可拆卸性能夠大大提升產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。提高機械的可拆卸性能夠提升機械零件的二次使用，避免浪費。因此，不少企業(yè)也將機械設(shè)計制造過程中零件是否可以拆卸作為評價的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)機械產(chǎn)品報廢以后，其自身的很多零件通過拆卸，能夠應(yīng)用到其他設(shè)備中來，這樣有利于材料和零件的循環(huán)使用。而可拆卸設(shè)計的原則也要確保零部件有多種功能，避免材料中的零件受到損壞而影響設(shè)計，從而減少零件的多樣化特點[5-6]。在設(shè)計過程中，要盡量規(guī)避鉚接、焊接等方式。同時，在機械設(shè)計階段，要使用較為成熟的拆卸方式，因此，要盡可能地使用螺紋連接的方式，這樣能夠方便后期機械產(chǎn)品的拆卸?？傮w上來看，在零件的可拆卸設(shè)計中運用綠色設(shè)計法不僅能夠更加突出節(jié)能環(huán)保的效果，而且還能夠為企業(yè)節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

2.2 綠色設(shè)計方案的制定

當(dāng)對機械制造產(chǎn)品制定綠色設(shè)計方案時，也要使用綠色設(shè)計理念，并將設(shè)計理念運用到產(chǎn)品的模塊化設(shè)計以及生命周期設(shè)計中來。模塊化設(shè)計往往是指產(chǎn)品本身以及其功能的設(shè)計，這需要設(shè)計人員提前做好充分的考量，當(dāng)模塊進行重新組合后形成一個全新的系統(tǒng)，進而實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。同時，也能夠逐步提升產(chǎn)品零部件的利用率。生命周期設(shè)計需要在機械產(chǎn)品進行設(shè)計過程中，將環(huán)境保護，產(chǎn)品的性能以及成本需求等方面考慮在內(nèi)。這就需要建立綠色機械設(shè)計的數(shù)據(jù)庫[7-8]。這樣一來，設(shè)計人員就能夠系統(tǒng)化地將必要的數(shù)據(jù)存儲起來，在后期需要這些數(shù)據(jù)時也能方便查詢。

2.3 綠色設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定

機械產(chǎn)品在進行綠色設(shè)計時，也需要制定相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，進一步明確產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格監(jiān)督產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)，并在設(shè)計過程中考慮其他方面的因素影響，從綠色設(shè)計理念的角度出發(fā)，規(guī)范具體機械產(chǎn)品的設(shè)計制造的技術(shù)要領(lǐng)，進而作為機械產(chǎn)品生產(chǎn)完成后的驗收標(biāo)準(zhǔn)。例如：在對燃氣機進行綠色設(shè)計制造時，要根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行驗收，如：內(nèi)燃機的能源屬性要符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19001 編制；對于內(nèi)燃機產(chǎn)品模塊化設(shè)計、生命周期設(shè)計以及可拆卸性等性能要符合異性的要求；內(nèi)燃機質(zhì)量管理體系也要符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)即GB/T 24256 等。通過一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機的綠色設(shè)計制造與綠色生產(chǎn)，進而確保機械產(chǎn)品在投入使用后，不僅能夠滿足節(jié)能環(huán)保的要求，而且提高了工作效率，使機械產(chǎn)品更加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化。

2.4 機械設(shè)計制造材料的選用

在選用機械設(shè)計制造材料時，首先要確保材料的環(huán)保性，進而再針對材料的安全性和經(jīng)濟性等方面進行深入的考量。在材料使用前，也要詳細地考量材料對環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。在傳統(tǒng)的機械制造業(yè)所使用的材料中，大多都采用一些有害的化學(xué)物質(zhì)，且對人體會造成傷害，例如含有鉛和汞等有害化學(xué)材料。當(dāng)使用有毒物質(zhì)的材料生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品投入應(yīng)用后，報廢時大部分都不能進行二次回收，由于材料本身含有有毒成分，對環(huán)境也造成了再次污染[9]。因此，需要從源頭監(jiān)督機械制造的材料使用情況，并自覺選用環(huán)保無污染材料制造產(chǎn)品。機械設(shè)計制造所用的材料既要滿足產(chǎn)品的需求，也要充分確保材料的可使用性，同時也要重點關(guān)注材料的耐高溫性、抗沖擊性等性能，在環(huán)保無污染的基礎(chǔ)上，確保材料能夠可循環(huán)使用。

3 結(jié)語

近幾年，國家對節(jié)能環(huán)保逐步重視，市場也對機械設(shè)計制造產(chǎn)品提出了更高要求，通過應(yīng)用綠色設(shè)計法設(shè)計機械產(chǎn)品，能夠更好地落實節(jié)能環(huán)保的各項要求。為進一步提升綠色設(shè)計法的利用率，可以在可拆卸性設(shè)計中運用，增加零件的重復(fù)使用率，使機械零件的拆卸工作更加簡便；可以在制定綠色設(shè)計方案時應(yīng)用，能夠及時地為機械設(shè)計制造提供便利；也可以在制定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)用，這樣能夠確保機械制造產(chǎn)品更加符合國家標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境污染的風(fēng)險；也可以在選用材料時應(yīng)用，進而規(guī)避有害、有腐蝕性材料的使用，進一步增加機械制造產(chǎn)品的安全性。