工程机械的绿色设计与制造探讨

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经济的发展也在带来环境和资源矛盾化的问题产生，绿色的设计制造理念应该也已经成为发展的一大趋势。对于机械制造业的成长过程，需要尽可能的减少资源的消耗。同时也要在这样的过程中去解决环境污染所爆发出的问题。目前已采取的治理方式也只是发现了污染去治理污染，并不能从根本上解决制造业对于能源的固定消耗和环境污染等造成的问题。所以，绿色设计和制造承担了这一重任，对于工程机械的发展，这是一条必然选择的道路，是不断促进产业升级转化与可持续发展融合的有效策略。

1绿色设计与制造理念分析

现代化的机械工业发展在面临环境资源处理问题上的选择时，进行绿色的设计与制造已是必然要求。机械工业原本主要是为各个行业提供他们所需要的生产装备，同时也是进行节能减排、治理环境污染问题的重要源头。相关的统计指出，机械工业对于能源的消耗在整体工业的能耗中占比较重，而且部分的高能耗装备在进行生产的同时，极易导致污染的产生。它们对于能源的需求是巨大的，所以落实绿色的设计与制造理念刻不容缓。不仅要贯穿机械工程生产的所有设备，同时也要使这些设备的运营周期全部合格运用在绿色设计与制造理念之中。这是实现转型升级的主要策略，也是实现机械工业与绿色设计理念融合的必然要求。我们不仅要充分考虑环境资源的影响，要在此基础上去不断的提高对于资源的利用效率，使用绿色的材料去进行绿色设计的落实，也要采用绿色的生产技术使生产制造出的产品同样能够绿色节能、回收循环的再利用，使整体的工程机械生产周期是一个可循环、全面绿色的管理周期。只有这样，绿色设计与制造的理念才能够贯穿机械制造的始终。对于污染治理和资源效率的提高，才能实现整体的监督和管理运用。

2工程机械的绿色设计

2.1绿色设计原则。将绿色设计的原则运用在工程机械的生产领域，不仅要从概念的设计初始便展开整体周期的研究，同样也要针对不同周期里各个环节是否在生产、使用、拆卸、回收等多个工作分析上系统地考虑了每一个阶段内的流程设计，使绿色概念运用在每一个细节上，这样才能够使资源的利用效率从减少污染的思想出发而提高。首先，绿色设计的原则要求我们在保证效率的同时注重一切从简，即产品的设计要考虑精简结构的框架运用，不能够再像从前那样对于生产资料和能源消耗没有估计，随意使用；第二，在资源可利用的回收方面，要注重产品可局部替换、零件可回收的要求完成，因为产品报废后的一些零部件同样也能够发挥其第二次使用的价值；最后，再生原则。回收资源后，如何经过规划设计才能够使他们合理的成为新的产品，如何才能使它们在减少原来问题之上再次提高利用的效率，这对于减少资源的消耗和浪费是至关重要的。2.2绿色设计要点。对于工程机械而言的绿色设计，首先要从不同的要点进行展开论述，才能使整体绿色设计更有条理性的进行。第一，视觉环境的设计，工程机械对于材料要求往往从结构开始，在设计的同时不仅要全面的落实绿色的理念。在选择材料工作上，一定要进行资源的效率研究。哪些资源和材料是可再生、可回收的，要优先选择那些污染小，对于能源消耗较低的材料。同时，如果必须要运用一些有辐射或者有污染的材料时，要做好详细的解释，使用的过程中应该怎样做好防护工作，如何使它们在报废之后做好回收工作，从源头上减少材料的直接污染。其次，在设计工程机械的结构时，对于不同零部件的效率运用，要以点化面的全面考虑。每一个零件都要尽可能的保持可拆解的性能，这样的回收利用率才是最高的。因为产品不能因为一个零件的损坏，使它们的重组和优化不能够完成。第三，对于工程机械许多装备的表面往往带有色彩和一定的肌纹。不仅能够体现一定的人文理念，同时也要注入一定的绿色思想。视野上给予装备应带有的舒适性，也可以提醒减少产品随意丢弃发生概率，间接性的减少对于资源的再次浪费。比如说对于动力装置的研究运用，它身为工程机械的核心部分，在绿色设计理念普及的同时，主要从以下三个部分进行。首先，在发动机的研究结构上有没有做到彻底的优化设计，比如说对于喷油器结构能否做到改进，在燃烧利用资源的促进上同样也要减少有害气体的排放；其次，在动力的选择上是否优先选择考虑电力，对于无污染的清洁能源能否同样研究并加以运用，使太阳能或天然气融入在动力装置的研究过程中；最后，绿色设计理念能否运用在废气净化的技术研究过程中。因为发动机的污染排放是较大的，净化技术及废气循环处理等多项技术的运用，对于动力装置的绿色设计理念普及是最重要的关键。所以，在动力装置运用到绿色设计理念的同时，发动机的节能和效率要从环保出发，不仅考虑其经济性，在平衡性能上使绿色技术和环保能够融为一体的运用在动力装置发展的过程中。再比如说，作为工程机械最为重要的传动部件，液压系统的绿色设计主要体现在对于环境影响是否减少工作介质的遗漏、噪声的过度产生、能源的消耗等多个方面。所以从这些方面考虑液压系统的绿色思想介入，主要从以下几点进行重新设计：首先，对于液压元件参数能否做到合理的选择，在密封结构改进的过程中，能否重视并促进绿色的设计得到加强；其次，液压油的选用是否是无毒无害，对于液压油的回收利用也能够进行一定的技术研究；第三，整体系统的装配零件数量能否通过系统的集成设计而减少，通过液压模块化的实现，使组合性的设计得到加强；最后，制造期间对于噪声的控制不仅要做到技术上的减少，在管理监督方面也要促进一定的发展。

3工程机械的绿色制造

3.1绿色制造战略。绿色制造是综合性的考虑到产品性能及其质量的同时，对于环境和资源的影响达到现在制造模式的制约性。它们既能够借助现代科技技术的先进性，使产品的整体生命周期不会产生污染或实现最小化的污染，对于材料及资源的整体消耗达到最大的限度，在经济效益上使企业与社会的协调统一能够最大化，让人类可持续的发展战略因为绿色制造战略的运用，从现代制造业的发展过程中不断的深刻体现出来。既达到了保护环境和对资源利用减少及利用效率提高的目标，也让物料转化过程及不同产品的整体生命周期过程得到监督管理。从设计出发到生产工程及产品运用、资源回收利用多个内容上，在管理及技术研究以及市场监督层面都能够做到最绿色、最全面的管理运用。3.2绿色制造模式。从战略出发考虑到工程机械的绿色制造模式普及运用，主要有以下三个方面：首先，对于资源的节约制造模式。这种模式的主要核心是对于资源的节约，能够通过生产过程的整体性优化，在原材料的运用上不仅达到最少，也让资源的利用效率能够最大的提高。比如说进行涂装可以优先选择运用粉末涂装，将表面的修复技术运用在局部损伤修理的过程中，既减少了整体报废情况的产生，也让资源的浪费达到了最小。其次是对于能耗降低的制造模式。这样的制造模式针对的是整体加工过程中对于能耗的减少。比如说热处理的能耗是较大的，但是采用一些特别调制的材料使调制处理的工序通过减少而促进对于能耗的过度利用和依赖，使生产效率由此提高。最后是对于环境保护型的制造模式。绿色制造的模式要求我们能够减少或直接去除所有生产过程中对于环境有污染的物质。所以在涂装作业的同时运用粉末涂装可以减少对于重金属含量较高的油漆的依赖；通过特殊调制的钢材的运用也可以减少废液、废渣的排放，由此促进对于自然环境的源头保护。

4工程机械制造行业中绿色制造的具体应用

4.1轻量化技术。绿色设计的轻量化技术在我国军事、汽车等多个领域都已经进行了采用，它不仅能够对于配套设施进行全面性的考虑，在产品的成本和性能上也能够从细节性的因素使效率达到最高。尤其是对于材料和能源的消耗，不仅不断地达到降低，也让排放量对于环境的压力彻底的减少。全面使用轻量化技术，对于工程机械制造行业的制作原料缩减是很有帮助的，让产品在生产到运输、使用及回收等整体过程中的消耗能够不断的降低，彻底的提高资源的利用效率。4.2供热工艺的改进。供热对于资源的消耗是巨大的，同时产生的废气对于环境的污染也造成了很大的压力。通过绿色制造的运用，使工程机械中的供热工艺做到改进，不仅可以使能源利用大量的节省，也让环境的污染极大地减少。尤其是供热工艺的改进，通过绿色设计理念的运用，使科学计算的方式运用在脱水器的自动化开关安装过程中，使使用量的控制达到科学化监督。既降低了能耗，也让资源的利用率提升上去，让供热的效果也能够做到绿色的提高。4.3绿色制造技术在农业的应用。我国的农业发展依旧没有达到高科技术利用效率较高的层次，作为农业大国的我们，在机械制造业的利用上还有广阔的提升空间。对于传统的农业机械，如果融入了绿色制造技术的思想，不仅可以使自动化的水平提高，在机械作业的生产效率提升上也有很大的帮助。它可以改变传统耗能高、污染较大的农业机械，让新型的农业机械通过先进的技术能够真正的做到与环境的友好相处。

5结语

总之，绿色理念是所有行业发展应该完善的主要目标。对于工程机械的产品，从设计到制作使用的整体过程都要将绿色的理念充分融入，这样才能对于环境做到污染减少，对资源才能做到效率提高和节能降耗，以此促进工程机械行业的健康发展。

参考文献：

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[2]敬奇锋，张琦，苏凡囤.工程机械混合动力系统设计与仿真[J].机械设计与制造工程，2010，39（5）：29-32.

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作者:邵红艳 单位:贵阳学院机械工程学院