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【摘 要】在资源短缺和环境保护的双重影响下,机械设计制造公司不能完全遵照的传统设计理念来设计,还需要考虑环境保护因素.才能实现经济效益和环境效益的双丰收.文章从环保和经济两方面的要求出发,从绿色理念的应用、材料选取的原则以及标准化生产三个方面出发来探讨机械设计制造中在实现经济和环境两个效益应该注意的问题.
【关 键 词】机械设计制造；绿色理念；材料选择；标准化生产
1.引言
随着工业化体系的不断健全,机械设计制造正面临巨大的挑战.由于机械制造发展迅速,各种机械制造材料消耗巨大,原有的普通材料正逐渐稀缺,机械设计制造对材料的需求和材料资源逐渐减少的矛盾越来越突出.而且,在经济不断发展和完善的背景下,各个领域行业也开始和机械设计制造争夺资源.机械设计制造的材料选择空间逐渐被压缩.所以,机械设计制造材料的选择应当在保证机械质量的基础上,充分考虑到材料的经济、环保等因素,充分综合分析各个影响因素,才能保证机械设计制造行业的可持续发展.
2.绿色理念的应用
将绿色概念应用到机械设计制造中指的是在设计制造时不仅要考虑质量、性能以及成本三者之间的关系,还要重视机械设计制造的过程和结果对环境造成的影响.绿色设计制造理念要求产品不仅要考虑到产品质量、性能以及成本之间的关系,还要考虑到机械设计制造过程和结果对资源、环境产生的影响.绿色机械设计制造理念要求综合考虑各个因素,在设计制造过程和结果实现资源的最优化利用、对环境污染最少.绿色设计理念更加重视机械产品的可持续发展.在绿色设计制造理念引导下生产的机械产品能够瞒住满足“3R”需求：减少（Reduce）、循环（recycle）、再利用（Reuse）[1],这是绿色设计的核心关键.
2.1绿色理念应用的重要性
传统的设计制造理念以市场需求为导向来设计机械产品的各种功能,以市场为导向的设计方式在设计过程中设计方案修改频率快,设计制造周期更长；机械产品整体性强,不易拆卸,也不利于今后机械产品的回收再利用,这对资源是极大的浪费,也容易对环境产生负面影响.绿色理念则可以完全弥补传统设计理念[2].将绿色设计理念应用到机械设计制造中可以、降低生产过程能源和资源的消耗,减少生产过程中各种有害物质的排放,对环境起到很好的保护作用.绿色的设计理念也是符合当前我国科学发展观中可持续发展要求的理念,能够为社会经济和环境带来巨大的价值.
2.2绿色设计方案
根据绿色设计理念的要去,绿色设计方案的制定应该从三个方面去考虑.第一、生命周期.从这方面考虑设计主要是对机械设计制造成本、机械的使用性能、机械的环保性能三方面综合分析,因此机械产品设计制造不仅要考虑到成本、产品替代的问题,还要考虑到机械产品的回收、污染处理等因素；第二,可拆卸性能.机械产品的可拆卸性能指的是在不影响机械产品性能的基础上能够对产品进行拆卸,机械实现可拆卸性是为了方便机械产品的维护；第三,模块化设计.主要是将产品机械产品功能的实现设计成多个模块组成,各个模块之间不同的组合方式能够形成不同的系统,方便产品的更新,也实现了对各个零部件的充分利用.
3.材料的选择
3.1材料要符合基础性能规定的原则
首先,机械的功能或性能是材料选取的主要考虑因素.不同的机械和零部件的使用和性能功能各有迥异,不同的功能要求在选择材料上要根据机械和零部件的功能或性能来选择材料.例如一些机械对零部件要求强度和抗摩擦性能方面的规格要求,因此选择的材料要根据有关机械的规格要求来选择符合标准规格的强度和抗摩擦性的材料.其次,选择的材料还要符合相关的工艺性能规定,材料的工艺性能是满足工艺规定的基础.一些材料需要具有热加工的工艺性能.是指材料在经过锻造、焊接和热处理之后依旧保持其原有的材料特性,材料而不会在经过相关加工处理之后性能受到损坏.有的材料也需要具有切削加工性能,能够经受住耐用度更高刀具的切削,材料的切削加工性能越好[3].
3.2满足经济性要求的原则
机械制造公司除了可以通过提高机械的技术含量来提高市场竞争力之外,还可以通过提高生产机械的成本来提高市场竞争力.因此,机械设计制造要同时考虑到设计制造的成本因素.设计制造材料的选取要在保证机械质量要求的基本前提之上,再选择花费成本最低的材料.根据一项调查显示,在影响机械公司生产成本的各项因素中,机械原料的成本占据非常高的比例,最高的成本比例可达到72%左右,最低材料成本比例也可达到35%.机械设计制造公司在选取材料时应该充分考虑到材料成本因素,综合考虑各种因素来选择材料.在考虑材料成本时不能只注重材料的价格,还需要综合考虑其他成本.
第一,综合考虑材料的使用寿命和价格之间的关系.机械材料的选取受多种因素的影响,根据材料选择的原则,在具体材料的选择上,应该在满足机械性能要求的基础上选择最为低廉的材料,能够有效的减少机械制造成本.但是,相比较而言,虽然低价格的材料也能满足机械性能,但是其性能与价高的材料要略差,低价格材料制成的机械相对而言使用寿命通常会更短,也更容易发生各种问题,维修花费会等多.
第二,材料加工措施的选择.这是选取材料的关键因素[4].机械设计制造和材料的选择是一个综合的关系,在选择材料是不应该将两者看作为独立的管理,而应该用联系的观点来看问题.在选取材料时不能只看材料价格对成本影响,还需要从整个机械设计制造过程来分析成本因素.不同的材料需要采用不同的加工措施,不同的加工措施也会导致不同的生产成本.
4.机械设计制造的标准化
机械是由大量的零部件组合而成,零部件的设计制造是机械制造的基础,零部件的设计在整个机械设计中至关重要.标准化设计是指零部件的型号、结构采用相同的标准,选取的材料以及对零部件质量检测的方式也应该采用相同的标准.采用标准化设计制造可以方便使用范围广的零部件的批量生产,降低生产成本；可以综合考虑各种影响零部件设计制造的各种要素,提高零部件的稳定性；采用标准化的设计制造可以简化设计,减少时间的消耗,提高设计质量.根据当前经济发展体系要求,机械设计制造公司的产品应该依据市场需求的变化来调整更新,不断的提高机械产品的性能、质量,通过降低生产过程中的能源和材料的消耗来提高收益,这些都需要标准化设计生产来实现.
5.结语
面对日益紧缺的资源以及国家和人民对环境要求越来的高的前提下,所有的机械设计制造公司必须自内而外的进行改革,在传统的机械设计理念之中融入绿色设计理念,充分考虑经济和环境两者之间的因素,同时满足经济和环境的需求,为我国的社会经济和环境带来都效益,实现自身的可持续发展,真正的落实我国科学发展观中可持续发展要求.