浅谈绿色设计与制造技术
一．绿色设计与制造技术的概念
机械制造业要从根本上防止污染，节约资源和能源，关键在于设计与制造，不能等产品产生了不良的环境后果才采取防治措施，要预先设法防止产品及工艺对环境产生的负作用，然后制造。

这就是绿色设计与制造的基本思想。

绿色设计是这样一种设计, 即在产品整个生命周期内，着重考虑产品环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等) , 并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本功能、使用寿命、质量等。

绿色设计，必须按环境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺，在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用，其产品易于拆卸和回收，回收的材料可用于再生产。

二．绿色设计的主要内容
1.缘色产品的建模
建立系统的绿色产品评价模型是绿色设计的关健。

例如针对减速器等机械零部件，采用多目标模糊优化设计，使其重量最轻、体积最小、用材最少、消耗能源最少。

现在已经提出绿色产品的评价指标体系、评价标准制定原则，利用模糊评价法对“绿色程度”进行了评价，并开发了相应的评价工具。

2.绿色设计的材料选择与管理
绿色设计要求选材时应考虑既要有良好的适用性能，又要与环境有较好的协调性。

绿色设计对材料的要求也为材料科学的发展提出了新的挑战，即能提供或生产出适合绿色产品设计的绿色材料，选用易加工的材料，低
耗能、少污染的材料，可回收和利用的材料。

如铝材料，若汽车车身改用轻型铝材制造，重量可减少4O %，且节约燃油消耗。

采用天然可再生材料，如丰富的柳条、竹类、麻类、木材等用于产品的外包装。

除合理选材外，还应加强材料管理。

绿色产品设计的材料管理内容：一方面不能把含有有害成分与无害成分的材料混放在一起；另一方面，达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要进行处理，使其对环境的影响降低到最低限度。

3 .产品的可拆却性设计
不可拆卸不仅会造成大量可重复利用零部件材料的浪费，而且因废弃物不好处置，还会严重污染环境。

拆卸已成为机械设计的重要内容。

可拆卸性是绿色产品设计的主要内容之一，它要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的一个评价准则。

可拆卸性要求在产品结构设计时改变传统的联接方式，代之以易于拆卸的联接方式。

可拆卸结构设计有两种类型：一种是基于成熟结构的联接方法，如螺栓联接、键联接及过盈配合等；另一种则是基于计算机的目的设计方法，现已开发系统的可拆卸性评价指标体系、评价方法、拆甸结构设计准则，并开发了相应的评价软件。

4 .产品的可回收性设计
可回收性设计是指：在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题，最终达到零件材料资源、能源的最大利用，并对环境污染最小的一种设计思想和方法。

可回收性设计包括以下几方面的主要内容：（1）可回收材料及其标志；（2）可回收工艺与方法；（3）可回收性经
济评价；（4）可回收性结构设计。

5.绿色产品的成本分析
由于在产品设计初期，就必须考虑产品的回收、再利用等性能，因此成本分析时，就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。

企业是否支出环保费用，也会形成产品成本上的差异；同样的环境项目，在各国或地区间的实际费用，也会形成企业间成本的差异。

因此，在每一设计决策时都应进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色程度”高且总体成本低。

三.绿色制造的特点
（1）系统性。

绿色制造系统与传统的制造系统相比，其本质特征在于绿色制造系统除保证一般的制造系统功能外，还要保证环境污染为最小。

（2）突出预防性。

绿色制造对产品生产过程中的环境污染问题，强调以预防为主，杜绝废弃物产生或使废弃物最小化。

（3）保持适合性。

绿色制造必须结合产品的特点和工艺要求，使绿色制造目标符合预期发展的需要，又不损害生态环境，且能保持资源的合理使用。

（4）符合经济性。

绿色制造技术的应用，可节省原材料，减少能源的消耗，降低废弃物处理处置费用，降低生产成本，提高产品的经济性以增强市场竞争力。

（5）注意有效性。

绿色制造从产品末端治理转向对产品及生产过程的连续控制，综合利用再生资源和能源、物料的循环利用技术，有效防止二次污染。

四．绿色制造的展望
绿色制造过程包括绿色设计和绿色制造设备以及绿色制造的工艺、物料和环境。

绿色制造是制造业发展的必由之路，它将使传统的制造业发生巨大的变化，为可持续发展战略提供重要的保证。

绿色制造的研究具有非常高的科学价值和广阔的应用前景。

（1）绿色制造研究属国际制造前沿的科学技术，将推动制造科学的发展。

绿色制造涉及现代制造观的变革、可持续制造理论、21 世纪制造系统的体系结构以及大制造、大过程和学科交叉等系统制造科学问题，它的研究将会推动制造科学的发展。

（2）绿色制造是人类社会可持续发展的必然需求，具有重大社会效益。

绿色制造是人类可持续发展战略在制造业的体现，它考虑环境和资源既要满足经济发展的需要，又使其作为人类生存的要素之一而直接满足人类长远生存的需要，从而形成了一种综合性的发展战略。

绿色制造的研究具有重大的社会效益。

（3）绿色制造也将为21世纪企业取得显著经济效益带来机遇。

实施绿色制造，最大限度地提高资源利用率，减少资源消耗，可直接降低消耗，从而直接降低成本；绿色制造环境将改善工作环境，有助于提高工作效率，所以，未来的市场是绿色产品的市场。

绿色制造将提高企业竞争力，为企业的发展带来机遇。

（4）国际环境管理标准的提出，拉动了企业对实施绿色制造的需求。

ISO 14000 系列标准的的提出引起世界各国政府、企业界的普遍重视和积极响应，实施绿色制造已是大势所趋。

（5）绿色制造将为我国企业消除国际绿色贸易壁垒提供有力支撑。

产品的绿色性认定和“绿色标志”为我国企业提高产品绿色性提供支撑手段。

（6）绿色制造将推动新兴产业的形成。

企业实施绿色制造，需要大量实施工具和软件产品，市场的需求将会推动新兴产业的形成。

总言之，保护环境、维持生态平衡是全世界人民的内心呼唤，机械工业作为社会生产的主导，推行绿色制造技术已刻不容缓。

绿色制造技术是一种先进现代制造模式，综合考虑了环境属性、资源属性、能源属性和经济属性。

绿色制造技术是一种可以使企业持续发展的组织、管理和运行的新模式。

这个模式可以解决环境问题、实施可持续发展战略和实现新腾飞，在应用绿色制造技术时，一定要正确对环境要素进行评价，并收集大量的绿色技术信息，针对产品的绿色设计、绿色包装、绿色材料、绿色供应链、绿色工艺、回收再利用等技术，建立各种绿色产品的信息库和绿色设计工艺数据库，建立符合我国国情的标准化，通过绿色设计、资源分系统设计、绿色制造、回收再生产等绿色技术应用，都能促进我国制造业的发展，增强企业产品的核心竞争力。