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工程机械的绿色设计与制造宋爱国

发表时间：2020/10/29 来源：《基层建设》2020年第21期作者：宋爱国李国华

[导读] 摘要：社会经济的持续发展使得机械设计制造业的规模不断拓展，机械相关市场需求持续增加，机械设计制造行业在不断发展进步的同时也遭遇了诸多问题和挑战，很多企业为了获得更高利润和经济效益而在很大程度上忽视了环境与社会效益，能源消耗与环境污染问题变得更加严重，这是非常不利于我国社会实现可持续发展的。

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        摘要：社会经济的持续发展使得机械设计制造业的规模不断拓展，机械相关市场需求持续增加，机械设计制造行业在不断发展进步的同时也遭遇了诸多问题和挑战，很多企业为了获得更高利润和经济效益而在很大程度上忽视了环境与社会效益，能源消耗与环境污染问题变得更加严重，这是非常不利于我国社会实现可持续发展的。绿色理念在机械设计制造中的应用是机械设计制造行业转型升级过程中迈出的关键一步，工业产品生产的同时有效避免了资源浪费，推动能源与资源的可持续利用，将环境污染和破坏的影响降至最低。先进而科学的绿色理念引入能够有效实现企业经济效益与社会效益同步提升，更好地适应社会发展与企业发展需求。
        关键词：绿色理念；机械设计制造；应用
        引言
        经济的发展也在带来环境和资源矛盾化的问题产生，绿色的设计制造理念应该也已经成为发展的一大趋势。对于机械制造业的成长过程，需要尽可能的减少资源的消耗。同时也要在这样的过程中去解决环境污染所爆发出的问题。目前已采取的治理方式也只是发现了污染去治理污染，并不能从根本上解决制造业对于能源的固定消耗和环境污染等造成的问题。所以，绿色设计和制造承担了这一重任，对于工程机械的发展，这是一条必然选择的道路，是不断促进产业升级转化与可持续发展融合的有效策略。
        1绿色理念概述
        机械设计与制造行业的出现是社会发展进步的重要标志，这也是工业革命带来的最重要成功，社会生产力得到了根本提升，机械为人类社会提供了发展动力。机械设计是生产活动实现的基础，产品设计水平的高低在很大程度上决定了机械性能，设计者围绕产品使用需求对产品结构和零部件材料展开综合分析，设计出符合生产需求的产品，在设计过程中要充分考虑节能环保需求，保证生产的高效与能源消耗的最优化，这就是绿色设计，也被称为生态设计或环境意识设计。在产品生产制造周期中，生产效率的提升与能源资源消耗的控制是绿色理念关注的重点，设计与制造不仅仅要考虑产品是否易拆卸、易安装、易回收利用等等环境因素，同事还要考虑到产品功能、产品寿命、产品质量等等因素，最终实现节能减耗和循环利用目标。绿色设计制造理念贯穿于机械设计制造的周期中能够有效提升产品生产效率与利用效率，提升产品质量性能与经济效益的同时综合考量资源与环境影响，尽可能降低生产过程及使用过程的资源与能源消耗。绿色理念考量重点并不是产品的当下状态及效果，而是要充分考虑产品未来的可持续发展，其本质核心就是降低损耗、降低环境负面影响、提升回收利用率的综合性发展过程。
        2工程机械的绿色设计与制造
        2.1对机械设计材料进行优选
        在传统机械设计制造中，企业主要把发展重点放到提高经济收入水平上，而忽略社会效益。主要体现在，一些企业应用非环保材料开展加工制造工作，由于这些材料的价格相对较低，企业可以从中获得高额的收益，但是这种发展方法极大地影响了社会的可持续发展。通过大量的实践研究发现，环保材料不仅能够满足机械设计制造工作中的基础标准和要求，而且容易产生良好的社会效益。而那些非环保材料既会危害工作人员的健康，而且会污染周边的环境，不利于保护人类家园。比如，含有铅、汞等有害物质的材料被运用于生产加工中，因不能够有效地控制生产加工工作以及材料回收工作，使得这些材料极大地污染了土壤以及水源。所以，有必要切实把绿色理念融入到机械设计制造工作中，做好绿色材料的选取工作。为提高机械设计材料优选水平，要建立科学地选择标准，进而更好地指导实际工作，从而避免不合格的材料混入到加工制造中。
        2.2绿色理念在产品设计中的应用
        为了保证绿色理念渗透的有效性，应该提高设计人员的综合能力和专业水平，以确保其能够实时地规范自身的设计行为。

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同时，还应该有效地提升设计工作效率，以保证最终的产品能够满足绿色理念的实际需求，最大程度地满足人们对产品的具体要求。简单而言，为了可以更好地在机械设计制造中渗透绿色理念，企业在发展过程中，需要对生产以及设计等多个层面进行控制，严格管理，无论是材料的选择，还是方案的设计，都必须科学融入绿色理念，有效地对其进行应用，确保在有效提升企业生产水平的同时，还可以促进生态环境的稳定发展。有效地对绿色设计方式进行应用，能够进一步提升材料的使用效率，让其可以为社会大众提供更多的优质服务。因此，企业为了可以更好地应用绿色理念，应该不断提高设计人员的水平和能力，加大对其的教育和培训，让其能够进一步增强自身的绿色理念意识，以便设计及制造手段能够得到充分优化和改进。同时，在设计工作进行过程中，还应该确保设计出来的产品具有较高的回收再利用价值，以便产品在到达生命周期后，能够实现回收再利用的目的，以确保可以进一步延长设备的使用时间，让企业的整体服务效果得到优化，进而逐渐形成更为优质的品牌形象，进一步促进企业的可持续发展。
        2.3绿色制造模式
        工程机械的绿色制造主要可以分为以下三种模式：（1）节约资源型制造模式。此种绿色制造模式的核心在于“资源节约”，即：通过优化生产过程，实现原材料的节约，提高资源利用率，如：在进行涂装时，优先选用粉末涂装、电泳涂装；积极使用表面修复技术，及时修复局部损伤，防止出现整体报废的情况，造成资源的浪费。（2）降低能耗型制造模式。此种绿色制造模式的核心在于减少整个加工中能源消耗，如：热处理的能耗大，可采用非调质钢，减少调质处理工序，减小能耗，提高生产效率。（3）环境保护型制造模式。此种绿色制造模式的核心在于减少或是直接摒弃生产中对环境有危害的物质，如：涂装作业时，粉末涂装方法的应用，可有效减少油漆中“三苯”、重金属含量；非调质钢的应用，可减少废液、废气的排放，减小对自然环境的污染。
        2.4供热工艺的改进
        供热对于资源的消耗是巨大的，同时产生的废气对于环境的污染也造成了很大的压力。通过绿色制造的运用，使工程机械中的供热工艺做到改进，不仅可以使能源利用大量的节省，也让环境的污染极大地减少。尤其是供热工艺的改进，通过绿色设计理念的运用，使科学计算的方式运用在脱水器的自动化开关安装过程中，使使用量的控制达到科学化监督。既降低了能耗，也让资源的利用率提升上去，让供热的效果也能够做到绿色的提高。
        2.5产品界面绿色设计
        工程机械操作界面，直接关系到实际工作状态，若是因为误操作的问题导致机械故障，将直接影响机械设备的寿命，导致相关资源浪费，由此针对产品界面绿色设计提出以下建议：①根据人的心理、生理特点进行系统化设计；②操作界面整体统一，简单明了，具有高度的可识别性，便于操作人员理解；③加强操作界面引导性设计，缩短操作人员反应时间，提高效率。
        结语
        综上，在社会快速发展过程中，人们的经济收入水平不断地提高，但是环境发展水平呈现下降趋势。为缓解人与自然的矛盾，我国加大推进绿色理念。当前，机械设计制造行业积极地贯彻绿色环保理念，以此保证自身完成国家绿色发展目标的同时促进自身健康发展方。而对机械设计材料进行优选，在机械设计方案中运用绿色理念都是机械设计制造行业提高自身绿色发展水平的方法。为强化机械设计制造行业绿色发展效果，还要把绿色理念运用到配套设施中。总之，要采取各种措施，推动机械设计制造行业有效发展。
        参考文献：
        [1]敬奇锋，张琦，苏凡囤.工程机械混合动力系统设计与仿真[J].机械设计与制造工程，2010，39（5）：29-32.
        [2]张一.履带链节零件的逆向设计与模具的数控制造技术研究[D].济南：山东大学，2016.
        [3]刘建勃.机械类产品设计制造中绿色理念的应用探析[J].科技风，2019（34）：3.