姜科
黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司，黑龙江七台河 154600
摘要：近年来，煤矿企业逐步转变了生产模式，传统的人工作业逐步被机械作业所取代。煤矿机械成为生产中的关键要素，只有保障煤矿机械的良好性能，才能在生产的过程中发挥机械设备的优势，提高生产效率与质量。煤矿机械性能的优化需通过绿色设计与制造技术来实现，在保障机械基本性能的前提下，减轻机械设备运行中的环境污染、能源消耗，促进煤矿机械的可靠运行，加快煤矿行业的现代化发展。
关键词：煤矿机械；绿色设计；制造技术
1煤矿机械绿色设计与制造技术的特点
煤矿机械是煤矿生产中不可或缺的生产要素，在传统的设计与制造过程中，相关人员更关注功能方面的考虑，而在绿色设计与制造技术下，设计与制造人员需在保障煤矿机械基本使用功能的基础上，注重对机械功效、利润持久性的设计。和传统的煤矿机械设计与制造相比，绿色设计与制造技术较传统设计有了明显的变化，在设计与制造过程中充分融入了环境保护、人机工程、环境行为等各种学科综合知识，使得在煤矿机械的设计与制造过程中，能够将机械对环境的负面影响降至最小，最大程度上发挥煤矿机械的经济、社会与环保效益。煤矿开采作业具有复杂性，能源消耗很大，如果在煤矿机械的设计与制造过程中未关注机械的环保性和节能性，在煤矿生产过程中将会造成严重的生态环境破坏，使煤矿企业蒙受较大的经济与社会损失。因此，加强煤矿机械绿色设计与制造技术的应用具有重要的现实意义。
2煤矿机械的绿色设计
2.1煤矿机械产品的设计分析
在煤炭机械的设计中采用绿色设计，应该充分考虑煤炭机械在应用过程中可能会遇到的各种情况和因素，与此同时，应该着重的将环境因素和资源因素考虑进行。这样一来，整体的设计成本就会增加，所以要将设计成本的因素也考虑进去，并通过各种科学合理的手段降低成本，主要是对机械产品的功能使用进行充分的整合与分类，并对其进行充分的分析，将可以降低的成本都降下来，尤其是通过可再生和可回收的方式降低成本，控制污染物的排放，从而达到降低成本的目的，在保证煤炭机械产品生产出来符合各项标准的前提下，努力的提高环保环境和提高产品性能。在绿色产品的设计过程中，要充分考虑到成本的因素，这就需要采用科学和合理的方式选择最合适的产品，所选择材料的好坏将直接影响到绿色设计的质量。绿色设计人员应该充分了解煤炭机械设备产品的需求，在满足基本需求和功能的前提下，选择兼容性好可以再生的材料，来进行机械产品。在出具详细的设计方案之前，设计人员应该加强对机械设备产品的了解，通过多种渠道来收集产品的需求和主要功能，充分了解目前用户的各种需求，以保护生态环境为主要目的进行产品结构的确定。在分析用户需求的时候，有很多的方法，其中经常采用的是通过质量功能配置的方法，通过使用这种方法，可以在较短时间内确定用户需求，科学合理的转化为详细的设计内容，从而完成产品设计。
2.2建设煤机产品绿色设计数据库
在煤炭机械设备进行绿色设计的时候，应该建立产品在线数据库，将产品的各种参数紧密的结合起来，形成产品参数的数据特征。通过对产品的材料，环境，信息等数据内容进行不断的收集和完善，可以有效的统计出各种数据，得到有用的信息，还可以通过数据库实现对材料的在线选择，根据不同环境的要求选择合适的材料，科学合理的控制生产成本，只有对煤炭设计产品进行充分的调查，不断的完善产品数据库，才能最大可能的了解产品设计信息，比如材料的类型，回收率等参数。
2.3煤机产品设计评价体系
在机械产品进行绿色设计的时候，应该保证整个过程科学合理，在绿色设计完成之后，应该采用科学合理的方式进行原材料的评估，形成一整套完整的体系，从原材料到产品制成，从产品制成到使用整个周期，都应该进行完整的评估，在评估的时候应该把节能能源，保护环境，对产品的可持续利用等方面进行评估，在进行选择的时候应该对产品的多样性作为重点，充分考虑产品的实用性，经济性等方面。
在经济性方面重点关注环境保护，对机械设备使用环境进行考察，充分了解在一般的使用环境中可能会造成何种污染，通过资源的节约来实现降低成本。以人为本的原则应该对工作在使用煤矿机械设备的过程中，可能会对人的健康造成一定的影响这个方面进行重点的关注，通过使用人机工程学的相关设计原理来达到煤矿机械的设计，从而进一步降低工人劳动的强度，提供工作效率，在使用这些机械设备的时候降低对人体健康的危害。
2.4煤矿机械产品的可拆卸与可回收设计
因为煤矿机械产品的原材料在构成方面较为负责，并且程序繁多，在使用的时候需要注意的事项较多，所以在进行绿色设计的时候将可以拆卸的理念融入其中，从而使机械部分更加容易拆卸和安装，达到更加科学合理的结构。
3煤矿机械的绿色制造理念与技术分析
3.1优化制造流程
为提升煤矿机械的绿色设计与制造效率，使机械的性能符合煤矿企业的生产特性，相关设计人员需在绿色设计与制造技术的应用过程中，以煤矿企业的生产为基础，对机械的形状、尺寸与性能进行科学设计，实现制造流程的优化。此外，专业的技术人员需与设计人员充分配合，对设计方案开展综合评价与选择。在绿色设计与制造开始之前，设计人员最需要掌握的就是机械中的非绿色成分，进而制订有针对性的绿色方案。设计人员需从机械的功能、质量与开发周期出发，不断进行机械生产环境、运行环境等的调整。
3.2机械产品的虚拟制造
虚拟制造技术是一种先进的绿色制造技术，主要包含了虚拟开发与虚拟生产技术。在煤矿机械绿色设计与制造的过程中，虚拟技术的应用能够控制成本，进一步提升生产效率。虚拟制造与CAX的结合能使设计与制造工作更具虚拟化的特征，提升产品设计与制造的效率。信息技术的应用使得在设计与制造的过程中，相关的信息可以被存放于专有的数据库中，实现各种数据的有效管理与利用。
3.3煤矿机械产品的再制造
在煤矿机械达到使用寿命以后，通过对机械性能的优化可以延长其使用寿命。而产品再制造正是在此理念上形成的一种新型的设计理念，当机械达到使用期限以后，通过再制造可以优化与恢复机械的性能。这种设计与制造理念同样属于一种绿色理念，设计人员在设计的过程中需始终坚持节能性、环保性的设计原则与要求，应用相应的技术来进行废旧机械的性能改造，达到优化性能、延长使用寿命的作用。机械产品的再制造使资源利用率大大提升，最大程度上实现了资源消耗与环境污染的控制。
3.4煤矿机械技术的集成化技术
由于煤矿机械多为大型机械设备，其设计与制造的流程极为复杂，在机械设计与制造的全生命周期内，包含了多种设计与制造技术，比如集成化技术。集成化技术可使煤矿机械的相关内容处于一个集成化的系统中，保持良好的运行与使用状态。比如，可以结合机械的使用性能、设计工艺、材料选择与用户需求，建立集成化系统，在此系统中实现绿色设计、环境影响评估等的集成。
结语
近年来，在煤矿行业可持续发展的过程中，煤矿机械成为重要的生产要素。要达到可持续发展的目标，则煤矿机械的设计与制造必须始终坚持环保性、节能性的原则，实现绿色设计与制造技术的合理利用，最大程度上避免煤矿机械全生命周期内对生态环境等产生的不利影响，改变煤矿企业原有的发展模式。
参考文献
[1]郭永辉.煤矿机械的绿色设计与制造技术研究[J].南方农机,2019,50(16):144.
[2]王亮.煤矿机械的绿色设计与制造技术[J].科技风,2019(04):138.
[3]张鹤平.煤矿机械的绿色设计与制造技术[J].山东煤炭科技,2014(06):187-188+190.