機械設計與製造的綠色設計法論文

1.綠色設計的內涵

在機械產品的設計階段，就應充分考慮到產品在使用廢棄後的回收利用性以及可拆卸性。

(2)綠色設計法提出了生產企業與產品設計者應在節約資源和保護環境上主動承擔起一定的社會責任。尤其對於大型或大量的機械產品製造，企業在加工生產這些產品的同時，還應在可能的範圍內，主動承擔產品的回收與再次利用的義務。

(3)在人類資源日益枯竭，生存環境不斷惡化的新時期背景下，綠色設計法是對傳統設計理念和設計方法的創新與改良，體現了人們對環境及資源的重視，以及對整個機械產品設計學科認識的深化。

2.機械設計與製造中綠色設計的主要內容

2.1綠色材料的選擇與管理

綠色材料即可回收、可再生，且對環境污染較小、低能耗的材料。因此在機械設計中應首先選用環境兼容性好的材料與零部件，並儘量避免選用有輻射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能夠有利於回收、再利用、再製造或易於降解，從而實現機械製造業在資源利用率方面的上升，實現可持續發展。同時，在機械設計與製造中，還應當儘量減少所選用材料的種類，從而降低產品在廢棄後的回收成本。例如:模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有着重要的影響，可通過捨棄過往對材料表面進行化學處理的方法，而改用物理方法實現防腐與脱模;選用對環境危害較小的`鎳磷鍍代替電鍍鉻;用不鏽鋼材料來加工防腐模具來代替電鍍的方式等等。

2.2拆卸性設計

在傳統的設計方法中多數只是考慮到產品的可裝配性，而較少考慮到產品的拆卸性。綠色設計中着重要求將拆卸性作為機械設計與製造中，產品結構設計評價的一個重要準則，從而使產品在報廢以後，能夠對其零部件實現高效且不加破壞的拆卸，以便有利於材料和零部件的重新利用與循環再生，進而達到保護環境和節省資源的目的。拆卸性設計的基本原則主要包括以下幾點:第一，應實現產品零件的多功能性，從而降低應拆卸零部件的數目以及拆卸時的工作量;第二，應避免在設計時，對有相互影響的材料進行組合，儘量避免零部件的污損;第三，在機械設計與製造中，應減少零件的多樣性，並努力向着零件的標準化、模塊化和系列化方向發展。

2.3可回收性設計

可回收性設計是指在設計中，充分考慮到產品各零件回收再利用的可能性，以及相應的回收處理方法和回收費用等問題。可回收性設計一般包括兩種途徑，即零部件的再利用和原材料的再循環，在當前鑑於材料再循環的困難與高昂的成本，因此較為合理的可回收性設計應重點突出零部件的再利用。可回收性設計的主要措施包括了以下幾點:在機械設計與製造中，儘量使用可重新利用的材料;使用對環境影響較小的材料，例如可再生材料、易回收材料以及無毒無害材料等;對於已使用過的零部件進行再加工和翻新等措施。

2.4綠色產品的成本分析

在對機械製造業中綠色產品的成本分析，應與傳統的成本分析有所區別，在綠色產品設計的初期，即綜合考慮到產品在回收、再利用上的性能。因此在作綠色產品的成本分析時，必須考慮到產品拆卸、污染物替代、特殊產品相應的環境成本以及重複利用成本等等。綠色產品的成本分析應在每一次設計選擇時進行，以便於設計出的產品更突出綠色環保性，且成本更低。

2.5綠色產品的設計數據庫

綠色產品的設計數據庫應詳細包括了產品壽命週期中與經濟性、環境性等相關的一切數據，如材料成分、各類材料對環境的影響數值、材料的自然降解週期、人工費用以及機械製造中裝配、銷售和使用所產生的附加數量與環境的影響值等等。因此綠色產品的設計數據庫對了機械產品的設計與製造過程都有着舉足輕重的影響與作用。

2.6綠色產品的包裝設計

對綠色產品的包裝設計，應重點突出以下幾方面原則:首先應材料最省，即綠色產品的包裝在滿足銷售、保護以及提供充足信息功能的前提下，所適應材料應最少且文明適度的包裝;其次，應儘量選用可回收或易於降解，且對人體無毒害性的包裝材料，例如使用EPS、聚乙烯產品等在大自然中易於自然分解且不會污染環境的材料;最後，所選用的包裝材料應易於再循環和回收利用，通過再循環使用和重複使用的包裝，從而提高包裝物的生命週期，有效降低包裝廢棄物的出現。

3.總結

在我國加入WTO以及可利用資源日益枯竭的新時期背景下，機械設計與製造中的綠色設計應重點從節約能源和保護環境的角度出發，並充分體現以自然為本的設計思想，從而在保證產品應有的功能、使用壽命和質量等要求的基礎上，近可能的設計出更加簡潔、完美和長久的產品。