绿色理念在机械设计制造中的应用路径研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-17
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绿色理念在机械设计制造中的应用路径研究

吴承括 1曹松涛 2

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摘要:随着社会的蓬勃发展,世界上的环境问题逐渐被人们重视起来,绿色理念已成为社会各行各业的共识。作为我国经济的基础支柱之一,机械行业能否在设计、制造等环节有效贯彻绿色理念,从根本上影响着我国制造业乃至整个社会的持续发展能力。本文通过对绿色理念的内涵解读,首先明确了绿色理念在机械设计制造中的作用,进而结合当前机械设计制造环节在贯彻绿色理念方面的不足,就该理念在机械设计制造中的优化应用路径展开论述。

关键词:绿色理念;机械设计制造;应用路径

引言

随着社会发展水平的不断提高,对机械设计制造的要求越来越高,传统的机械设计很难满足现阶段的发展需求,需要提高机械设计制造及其自动化水平,推进机械行业朝着更高水平发展。本文针对提升机械设计制造及其自动化的路径展开分析,对机械设计制造及其自动化方面的研究具有一定的参考价值。

1机械设计制造中的绿色理念内涵

完整的机械设计制造流程,主要由设计、选材、制造三个环节构成。将绿色理念融入机械设计制造,就是要将前述绿色理念内涵中的友好环境、以人为本两大本质精神,贯彻到机械产品的概念设计、原材料选取、机械制造、机械运转等各个环节当中。直观衡量,遵循绿色理念的机械设计制造,应具备以下三方面特征:首先,是材料消耗的实质降低,通过直接降低原材料使用量,抑或增加可回收材料的应用比重,切实减少材料使用;其次,是污染排放的减少,通过添加净化设备、完善污染物处理流程,最大限度地减少自然生态系统的净化负担;最后,机械设计制造还应充分响应企业的特色化生产需要,特别应注重产品的循环使用,以及拆装重组的便捷性和安全性,提升企业员工对机械设备的使用体验。

2绿色理念在机械设计制造中的应用优势

2.1促进技术创新

在机械设计制造中应用绿色理念,有助于引导机械制造企业积极开展科技创新,持续研发绿色环保的机械设计与制造技术,这对提高机械设计与制造效率、同步提升经济效益与社会效益具有积极的促进作用。在机械设计与制造过程中,对产品环保性、节能性要求也会督促机械制造企业不断探索与创新,技术性的创新与发展不仅有助于提高产品质量、性能等,还能提高产品生产效率及企业的行业竞争力。同时,机械设计制造技术的发展也会带动相关行业的创新发展,产生积极的正向功能。

2.2促进经济发展

随着可持续发展理念的深入人心,各行各业都在积极践行绿色环保理念,以绿色理念为基础的新兴产业如新型环保材料、资源回收再利用等迅猛发展,成为经济发展过程中的重要补充,为经济发展带来了重大的变革。治污行业、废旧材料回收等行业的兴起在一定程度上缓解了经济发展对环境的污染,实现了资源的回收再利用,既增加了一大批就业岗位,又创造出自身利益价值,极大地改善了人们的生活生存环境。由此可见,绿色理念在机械设计制造中的应用有助于带动相关行业及经济的发展。

2.3废弃物可循环利用

世界上没有垃圾,只有放错位置的财富,机械设计制造领域也如此,传统工业模式下,机械制造产生的废弃物很难被回收再利用,不仅造成了资源的浪费,还会对环境造成污染。在机械设计制造中应用绿色理念,机械设计制造考虑因素更加全面,会从产品设计之初就考虑废弃物处理问题,会采用更加绿色环保的生产原材料,会加强对废弃物的回收与提炼,以实现回收再利用。由此可见,在机械设计制造中应用绿色理念,于企业而言有助于节能降耗,实现废弃原材料

3绿色理念在机械设计制造中的应用路径研究

3.1在产品制造中的应用

机械产品制造是机械制造企业业务的重要构成,直接决定了机械产品最终的品质,同时,机械产品制造过程也是产生能源损耗、环境污染等问题的重要环节,在机械制造中,应用绿色理念是机械制造企业降本增效、实现绿色环保化发展的重要突破点。然而,目前许多机械制造企业仍沿用的是落后的制造技术,产品生产效率低下,能源消耗高,且随着严重的环境污染问题。机械制造企业应更新运营理念,革新机械产品制造工艺技术,引进绿色环保理念与技术,采用新型、环保、性能高的可循环利用的机械加工材料,以降低机械制造中对能源的需求及对资源的损耗,实现绿色制造。应将绿色理念贯穿至机械设计制造的每个细节中,在机械制造材料选择上尽可能选择绿色可再生资源,以使用便捷、可拆卸、可循环再利用为基本原则打造出绿色节能的机械产品,在保障机械产品基本性能要求的基础上,进一步延展其绿色环保性能,以最大化地减少对自然资源的浪费。

当然,绿色制造并不能一蹴而就,是需要一次次地调整机械产品设计方案与制造工艺,只有严格把关机械产品制造标准,采用符合可持续发展理念的设计方案,才能保障机械制造的可行性、环保性;只有持之以恒地进行试错与优化,才能不断提高机械产品制造水平,保障机械产品制造效率与制造质量,使相关资源得以充分且循环再利用。

3.2绿色材料选择

严格来说,绿色材料选择理应属于机械产品设计的必要构成环节,但考虑到原材料选用的要求比较复杂,内容涵盖面较广,本文特将其单列一节。绿色理念下的原材料选取过程,本身也包含材料方案设计、材料选取要求、材料改造回收方案三方面内容。其中的材料方案设计,基本上与机械产品设计活动同步展开,可视为机械设计行为在材料端的延伸。一般而言,绿色材料方案设计可依次分为初筛、再筛、替代三个工作任务:首先,设计人员要根据机械设计对材料性能的要求,筛选具有可行性的材料名单;其次,依据行业内的环保要求,设计人员对材料进行二次筛选,除去其中污染超标的材料;最后,结合后续设计以及机械产品的内部性能测试,对暴露出环保问题的材料,及时进行可替代材料的补充。聚焦到材料选取环节,设计人员需重点确保材料基准加工工艺与机械设计制造过程的一致性,在选取具体材料时,应将与机械制造有关的特殊环境考虑在内,以减少机械制造过程中的安全事故。在材料改造回收方案的设计上,应避免整体方案与绿色理念的潜在冲突,比如,对性能衰减周期过短的材料,应保障可替代材料在数量和种类上的充裕;对污染规模不高但污染持续性强的材料,则应做好低污染处理系统的配套设置。

3.3在农业机械加工中的应用

农业机械由多种关键零部件组装构成,是机械设计制造的重要产品,在推动农业经济发展方面发挥着重要作用。而农业机械制造中涉及机床加工、机械切削、特种加工等技术,会对环境造成污染,与可持续发展理念背道而驰。

在农业机械加工中应用绿色理念,通过对一些污染性强的技术进行改良与优化,可以有效降低技术应用中所造成的环境污染与资源浪费问题。比如,在机床加工过程中,结合机床性能需求选择资源消耗低的绿色环保材料代替传统普通的加工材料,可以减少机械制造过程中对制造工艺的高温、高压等条件要求,既降低了能源消耗,还有效地减轻了加工过程中对环境的污染。使用新型切削液发展低温切削技术,通过加入冷却装置及时回收机械切削过程中的废弃物,有助于减少机床切削过程中的热量及污染物。

结束语

综上,机械行业是现代工业发展的基石,将绿色理念融入机械设计制造,对推动我国制造业升级、保障社会可持续发展,均具有积极影响。为确保绿色理念与机械设计制造的有效融合,相关企业首先应对绿色理念的内涵建立全面、深刻的理解,明确绿色理念对机械行业的作用。

参考文献

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[2]孙启祥.探究绿色理念在机械设计制造中的应用[J].设备管理与维修,2020(12):203-204.

[3]吴晓明.简析绿色理念在机械设计制造中的应用[J].时代汽车,2021(19):141-142.