基于机械产品绿色设计方法的分析与研究

第1期（总第131期）机械管理开发

2013年2月No.1（SUM No.131）MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Feb.2013

0引言

随着人口数量的急剧增加和自然资源的过度开发与浪费，人均资源越来越少，环境的急剧恶化引起人类的强烈关注，在机械产品中表现的尤为突出，从而催生了绿色设计这一概念[1]。绿色设计是一种新理念，它贯穿于机械产品设计的整个过程，对产品自身性能、设

计制造过程以及使用过程整体引入绿色概念。传统的机械设计理念局限性强、设计水平低，设计的成功率也随之下降，不仅如此，传统设计的开销大、信息反馈周期长等都违背了当今社会的绿色理念，所以我们务必要改善设计方法，实施绿色设计理念。

图1产品绿色设计结构图

在主体设计前应对所要使用的设计方法、理论依据、设计任务进行系统的筹备，整理出相应的提纲以确保设计工作顺利进行；主体设计时，要充分利用有限元设计、机电一体化设计与计算机辅助设计等一系列应用较为成熟的现代设计方法并结合创新设计、虚拟设计、并行设计等新型现代设计方法对设计任务进行科学规划，充分利用智能化的现代设计理念，发挥现代设计方法的优化型、可靠性以及超强仿真性，科学的针对

性提高产品的设计效率，缩短产品开发周期，提高产品设计成功率，充分认证、实现绿色设计的指导思想。上述论述可概括一个产品绿色设计结构图，如图1。1设计环节具体规划

设计环节的具体规划分为设计前期对产品的选材及其功能的规划，设计中期对产品处理方式的规划，设计后期对产品理论与实验结合方式的规划[2]。1.1

产品选材最大程度上满足绿色原则

产品材料的选择是绿色设计过程中必不可缺的组成部分，同时是产品设计开发过程中最重要的决策之一，很大程度上决定对环境的影响大小。因此，在设计选材的过程中，优先考虑新型可再生材料，制造过程能耗低、污染少的材料，确保材料能达到资源回收重复利用率高、污染少、能耗低的绿色可持续发展原则。

例如，法拉利599，车身大量运用铝合金材质打造，覆盖件与扰流板等均选用碳纤维材质，目的是进一步减轻车身自重，提高资源利用率，满足设计的轻量化绿色原则，而且能够达到更高的速度并迎合消费者高性能的要求。1.2

机械产品设计功能上的绿色原则

机械的发展是人类进步的具体推动者，机械劳动取代人力劳动，但这种基本的取代已经满足不了人类的需求。机械产品的设计功能已经向系统化、智能化发展，即产品设计应综合程序设计、机电一体化技术与计算机的辅助指导完整结合起来。例如，新型的转化

效益高的机械产品，将太阳能、风能、水能等自然能源最大化地转化为我们所需的能源。单一技术的提高很难实现经济价值与绿色原则，但是通过技术跨越，在设计中，可以与其他领域结合开发出一些新型功能的满足社会发展需求的产品[3,4]。例如，将太阳能、风能装置结合化学方面知识设计出海水淡化装置，来解决当今社会严重的缺水问题等；在日常生活中我们也可以设计出一些多功能结合于一体的产品，比较常见的办公

收稿日期：2012-07-27

基金项目：武昌工学院大学生校级科研基金资助项目（2011XS17）；湖北省高等学校省级教学研究基金资助项目（2011147）。作者简介：朱明勋（1989-），男，湖北钟祥人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。E-mail ：270815088@http://doc.guandang.net.

基于机械产品绿色设计方法的分析与研究

朱明勋，梅志敏，张

融

（武昌工学院机械工程系，湖北

武汉

430065）

摘要：2011年夏季达沃斯论坛，全球政商界精英围绕绿色增长、变革性创新等议题展开深入讨论，可以说绿色已

经成为未来全世界争论的制高点，绿色元素已经进入到我们日常生活中，介绍机械行业绿色设计的概念、方法及其具体走向。

关键词：机械产品绿色设计；方法；环保中图分类号：F764.4

文献标识码：A

文章编号：1003-773X （2013）01-0012-03

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