陈彤悦 张翔 张铎
辽宁省阜新市辽宁工程技术大学 辽宁 阜新 122300
摘要：我国作为世界制造大国，机械制造属于核心产业，近些年获得快速以及稳定发展，在制造工艺和制造水平方面，不断拉近与西方发达国家的距离，但是在机械制造中，会产生一定的粉尘、废水和噪音，对环境带来破坏和污染，为了实现制造产业区域绿色环保型发展，要将绿色理念渗透其中，促使机械制造与生态环境协同发展。
关键词：绿色理念；机械设计制造；应用；核心研究
前言：当前我国许多地区都致力于宣传绿色发展,而在机械设计制造环节将其与绿色理念结合便是一个有效的手段,为此我国相关部门应当提升探究力度,从而为今后的机械行业建设奠定基础,避免工业发展对生态环境造成更多的破坏,从而达成可持续发展的目标,为国民经济建设提供更多的贡献。
1机械设计制造中的绿色理念
机械设计制造是机械设备完整性的加工制造阶段，由设计、加工、生产等环节组成。机械设计制造中的绿色理念是指，将绿色理念贯彻到机械产品的概念形成、设计制造、机械运行、产品回收和报废处理等各个环节，在考虑产品质量、能耗、成本等因素的同时，兼顾环境影响和资源效率，在整个机械产品的生命周期中节约资源和能源，尽量不产生环境污染，或将环境污染最小化。绿色理念的最终目的是降低能源消耗对环境的影响，推动资源的可持续发展。绿色机械设计也叫生态设计，其主要特点是：第一，节能；降低原材料的消耗，提升材料的可回收利用率。第二，减排；通过污染物净化设备加强过滤效果，减少工业三废的排放。绿色理念的提出使机械设计制造将重点放在资源的循环利用方面，在机械设计环节，除了满足企业生产需要，还要注重产品的循环使用，例如传统机械设计中存在的拆卸困难、不可拆卸问题，为了解决这一问题，在机械设备设计之初就需要设计人员进行深入研究、反复验证。
2机械设计制造中应用绿色理念的路径
2.1机械视觉环境绿色设计
首先,在机械视觉设计过程中,要考虑到产品的形态、产品的类型,而不是一刀切地根据想象去进行产品的机械设计。外包装要符合现实形态,而不是单纯强调格调和等级,更多的使用绿色元素和自然界中的资源进行绿色设计。避免过度加工或者人为制造造型,影响产品整个视觉效果。区分人工形态和自然形态,采取简洁的外包装设计来提高整个产品的亲切感和自然感。例如,可以采用环保充气纸板来进行机械产品的外包装设计,既可以减少产品运输过程中的振动损耗,降低对产品的负面影响,又可以在运输完成后回收该纸板,起到资源优化利用的作用。其次,在视觉设计过程中,要根据自然界形成的一些天然形态来展现机械产品的观念和技能,尤其是在产品外包装设计中体现绿色产品的应用环境,使之与自然界充分融合在一起。例如,在外包装设计上可以更加高精度地展现机械产品的应用环境,尤其是一些小件机械产品的设计。这种设计方法可以方便运输人员和管理人员通过产品外包装箱的信息,对产品进行仓储分类,从而减少运输和管理时间,降低资源浪费。最后,绿色产品的材料设计也要考虑全面,避免在机械设计过程中应用高耗能、高污染的材料。例如,重金属材料、能源密集型材料等,更多应用一些绿色环保材料,例如,低密度树脂材料、环氧脂材料。这些材料的应用对自然界资源的消耗更少,有助于提升产品性能。同时,新型材料的应用可推动机械产品的创新升级,解决产品同质化问题,提高其市场竞争力,为产品后续宣传提供充分的竞争点。从最初设计阶段就要对产品的回收利用进行全面分析,从而提高产品结构的低碳环保性能。
2.2机械液压系统绿色设计
一方面,液压系统的设计要充分考虑到其使用的环境,保障使用人员可以按照正确的操作方法使用液压系统。在此基础上,设计人员应综合考虑液压系统的应用环境,结合环境特点及运行要求,进行液压系统的优化设计,并提供规范操作说明,提高操作人员对于液压系统的掌控能力,并且在研发设计过程中,要对环境可能出现的一些问题进行有效预防。另一方面,在产品设计过程中要充分考虑到液压系统的回收利用,一般来说机械产品液压系统的使用寿命在5~6年。更换液压系统的配件开销巨大。某液压系统生产企业在设计过程中充分考虑到零件更换的资源浪费问题,对于各部件的拆卸进行了灵活化设计,对于零件更替循环使用问题进行了一致性分析。从生态保护的角度增加了关键零件的缓冲系统,并配合移动数据来对关键零件的使用次数和寿命进行针对性分析。配合数据输出网络,可以为使用单位提供液压系统零件的更换模型。这样的设计方法既可以给使用单位创造便利,又可以减少故障零件应用造成的机械损伤。除此之外,在液压系统绿色设计过程中,还要使用符合规范的液压油,避免使用不合格或者资源浪费严重的液压油,严重危害环境。增加隔音垫、减振器等,减少液压系统运行中出现的噪声污染。
2.3机械界面系统绿色设计
第一,在设计过程中,设计人员要全面了解用户的使用环境、使用特征以及使用心理,从成本角度和消费需求角度进行统筹把握。做到界面操作与用户的生产习惯、使用习惯和身心习惯一一对应。减少用户由于不熟悉操作界面造成的错误操作问题,降低机械产品出现问题和故障的概率。第二,本着简洁的原则进行机械产品界面的设计,避免复杂繁琐的操作影响用户的体验感。从用户实际应用的场景角度,对页面图标的大小颜色以及相关联的其他图标进行整合性分析。整体的界面要保持一致性。如果操作按钮过小或者颜色与其他按钮混淆,就可能诱发操作失误问题。可见,优化界面设计可以减少故障概率,进而减少后续维修工作。第三,产品的整个界面设计要考虑用户的使用习惯,尤其是按照用户的个性化定制需求来设计具体的操作杆控制器、数字界面器、停止键等。从而缩短用户在特殊情况下的反应时间,更好地控制机器操作效率,并应用这种数字化控制方式,方便用户在使用过程中对设备进行扩展。减少重新购置设备造成的成本浪费,提高单一设备的使用寿命。
2.4在产品制造中的绿色理念
制造是整体机械设计中最后以及最重要的环节，在实际制造时，部分企业往往会将一些新的内容增加到产品中以提升产品的吸引力，而该类工艺并不具有太大的实用价值，导致产品制造成本增加。而且部分企业在制造环节没能有效运用绿色理念，使得后续浪费了大量的能耗与材料，所以企业必须要重视提高绿色发展理念，切实落实绿色制造技术，对制造工艺与流程予以规范，营造一个优良的制造环境，确保企业生产工艺需求得到满足，同时能够将产品的绿色设计理念体现出来。例如，在实际制造环节，有效运用绿色激光再制造技术，其主要是利用各类激光来对将要报废的零部件实施循环再制造的技术，该技术能够循环利用材料，大大降低了能源的消耗。
结束语：
绿色机械产品的设计是绿色生产与绿色维修的基础，在机械产品制造生产的整个生命周期都要进行全方面的考虑。从本文分析可知，研究绿色机械产品制造要全面分析相关因素，进行产品性能设计、产品回收设计、产品材料设计、产品质量功能设计，减少污染。因此要建立全面的绿色观念，提高机械产品的循环利用效率，引入更多自然资源与绿色观念，促进产品的可持续发展，实现产品创新升级。
参考文献：
［1］杜训刚.绿色设计理念在机械设计制造中的应用［J］.中外企业家，2020（7）：141-142.
［2］陈兴义，杨锦陇.基于资源分析的绿色创新设计———以青砖切片机为例［J］.设计，2020，33（4）：124-127.
［3］赵阳.绿色设计理念在机械设计制造中的应用［J］.发明与创新（职业教育），2020（2）：153.