黃 旭
(江蘇省設(shè)備成套有限公司,江蘇南京210009)
所謂的綠色發(fā)展,實(shí)際上就是新時(shí)代下企業(yè)的發(fā)展策略。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的利益誘惑下,為了追求經(jīng)濟(jì)效益,不少企業(yè)都選擇性地忽視了社會(huì)效益,進(jìn)而以能源的消耗來換取經(jīng)濟(jì)效益,使得環(huán)境污染變得越來越嚴(yán)重,能源資源也變得越來越緊張。因此,從某種意義上說,綠色發(fā)展模式是適應(yīng)社會(huì)轉(zhuǎn)型期的發(fā)展戰(zhàn)略,是時(shí)代發(fā)展的必然需求。
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)容易受到技術(shù)和設(shè)計(jì)理念的影響,導(dǎo)致所涉及的機(jī)械制造嚴(yán)重缺乏環(huán)保意識(shí),這種情況下,不僅容易造成資源的浪費(fèi),還會(huì)嚴(yán)重影響到企業(yè)的循環(huán)可持續(xù)發(fā)展;而再生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量工業(yè)廢品對(duì)于環(huán)境而言,也是一個(gè)非常大的壓力。
隨著生活節(jié)奏越來越快,人們對(duì)于生活的追求不再僅僅滿足于物質(zhì)上的享受,更是將發(fā)展的眼光聚焦到了社會(huì)的發(fā)展中。而機(jī)械制造作為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型行業(yè),其發(fā)展不僅與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān),更是與社會(huì)的轉(zhuǎn)型息息相關(guān)。機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須引入先進(jìn)、科學(xué)的綠色理念,才能有效提高其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,使其能與時(shí)代發(fā)展的步伐相適應(yīng)。
機(jī)械制造的出現(xiàn),對(duì)于社會(huì)的發(fā)展而言有著非常大的影響,不僅在一定程度上解放了生產(chǎn)力,還提高了生產(chǎn)效率,跟上了時(shí)代發(fā)展的步伐。機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械生產(chǎn)的第一步,設(shè)計(jì)的水平將直接決定機(jī)械的性能,其主要是結(jié)合產(chǎn)品的使用要求來對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、零件材料等各方面的內(nèi)容進(jìn)行分析和精密的計(jì)算,進(jìn)而設(shè)計(jì)出符合生產(chǎn)實(shí)際使用需求的機(jī)械產(chǎn)品。所謂的綠色設(shè)計(jì)(Green Design),實(shí)際上也可稱之為生態(tài)設(shè)計(jì)(Ecological Design)、環(huán)境設(shè)計(jì)(Design for Environment)、環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)(Environment Conscious Design)。
在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期中,為有效提高生產(chǎn)效率,機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不僅需要考查產(chǎn)品的環(huán)境屬性(例如可拆卸性、可回收性等),以達(dá)到節(jié)約資源的目的,并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo),還需要在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命、質(zhì)量等要求。因此,綠色設(shè)計(jì)原則又可稱之為“3R”原則,即節(jié)約、減耗、循環(huán)再利用(Reduce、Reuse、Recycle)。而在設(shè)計(jì)過程中,如果能夠?qū)⒕G色設(shè)計(jì)理念貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生命周期的全過程,就能有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和使用效率。在考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本等問題后,還需要將產(chǎn)品對(duì)資源及環(huán)境的影響充分考慮進(jìn)去,以盡可能地優(yōu)化產(chǎn)品性能,提高其可循環(huán)使用率,在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),最大限度地降低產(chǎn)品制造過程中的資源消耗量以及對(duì)環(huán)境的危害程度。
綠色設(shè)計(jì)理念的存在,重點(diǎn)不在于產(chǎn)品的即時(shí)效果,而在于產(chǎn)品在未來的可持續(xù)發(fā)展。因此對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言,將綠色設(shè)計(jì)理念融入其中也是一個(gè)提倡無廢物、可回收、高效率的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)施過程??梢姡G色設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容實(shí)際上就是一個(gè)降低損耗,減少生產(chǎn)過程中對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的污染,提高產(chǎn)品的回收與循環(huán)利用率的過程。
1.2.1 環(huán)保性
根據(jù)機(jī)械制造的特點(diǎn)可知,機(jī)械制造過程存在著非常大的環(huán)境污染問題,其中包括了噪聲污染、空氣污染等等。隨著人們生活水平的不斷提高,生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,機(jī)械制造業(yè)對(duì)環(huán)境的污染也越來越大。為此,社會(huì)各界開始提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,綠色經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展已成為我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的主要方向。而根據(jù)綠色理念的內(nèi)涵可知,節(jié)約資源、減少?gòu)U棄物品排放是其中一個(gè)重點(diǎn),為此,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入綠色理念的重點(diǎn)首先在于堅(jiān)持環(huán)保性的原則,只有充分考慮到環(huán)境的協(xié)調(diào)性,將生態(tài)環(huán)保等問題與生產(chǎn)問題相結(jié)合,才能有針對(duì)性地采用有效的節(jié)能技術(shù),減少能耗,降低對(duì)環(huán)境的污染程度。
1.2.2 經(jīng)濟(jì)性
對(duì)于機(jī)械制造而言,其出現(xiàn)的本質(zhì)實(shí)際上就是解放生產(chǎn)力的過程,而這也是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。將綠色理念融入到機(jī)械設(shè)計(jì)中可發(fā)現(xiàn),綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展理念的另一重點(diǎn)就是提高對(duì)資源的利用率。根據(jù)投入與產(chǎn)出的比例可得,有效提高資源利用率,必然更加有利于成本控制,進(jìn)而能提高機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益??梢姡瑢?duì)于綠色理念的應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)性是其不可忽視的重要特點(diǎn)。
綠色理念既是企業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然要求,也是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。而作為解放人類勞動(dòng)力的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言,其本身的目的就在于提高生產(chǎn)效率,加快生產(chǎn)發(fā)展。在提高生產(chǎn)速度的過程中引入綠色理念,是一種能夠在保障發(fā)展速度的同時(shí)保證質(zhì)量、減少資源浪費(fèi)的重要措施。
通過分析制造業(yè)的生產(chǎn)過程可知,制造業(yè)是一個(gè)耗能比較大的產(chǎn)業(yè),其所消耗的大多為不可再生資源,而自然資源并不是取之不盡、用之不竭的,為有效保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展,就必須站在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度考慮機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展,將綠色理念融入其中。
綠色理念提倡:對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物、產(chǎn)品報(bào)廢之后的垃圾物質(zhì)都盡可能地進(jìn)行再次回收利用,從而徹底避免資源浪費(fèi)。
由上述分析可知,在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展過程中提出的綠色發(fā)展理念,實(shí)際上就是一個(gè)綠色環(huán)保生產(chǎn)的要求,是在能源資源越來越枯竭、環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的背景下社會(huì)發(fā)展的必然要求。
傳統(tǒng)的機(jī)械制造注重產(chǎn)品的生產(chǎn)產(chǎn)量,而在新時(shí)代發(fā)展背景下的綠色發(fā)展理念則主要將機(jī)械設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)上,目的在于實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
近年來,為有效提高綠色機(jī)械設(shè)計(jì)的效率,我國(guó)學(xué)者對(duì)此展開了比較多的深入研究,他們將綠色機(jī)械設(shè)計(jì)理念總結(jié)為自然環(huán)境設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)以及環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)等,而研究目標(biāo)基本上都集中在對(duì)機(jī)械制造所需要的自然資源進(jìn)行高效的循環(huán)再利用方面,以減少對(duì)環(huán)境的影響,提高經(jīng)濟(jì)效益。
在綠色發(fā)展理念的影響下,機(jī)械設(shè)計(jì)理念的關(guān)鍵在于提高資源利用率和回收利用率方面,通過節(jié)約資源來達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。但傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)基本都是產(chǎn)品的功能及壽命,先進(jìn)行市場(chǎng)分析,然后再進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)以及方案的制定。在這一過程中,必定會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的修改,最終才能投入生產(chǎn),這無形之中就延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)與制造的周期,進(jìn)而加大了生產(chǎn)的成本。而另一方面,由于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中忽視了對(duì)產(chǎn)品循環(huán)使用的設(shè)計(jì),忽視了部件的可拆卸性,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品部件拆卸存在困難,因此對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械是難以回收甚至不能回收的,這無形之中就加大了資源和能源的浪費(fèi)??梢姡G色機(jī)械設(shè)計(jì)的理念在資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面還是具有一定的優(yōu)勢(shì)的。
就傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造來看,企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)在于如何獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益,以至于企業(yè)在選擇材料方面眼光比較短淺,大多是一些迎合市場(chǎng)需要的材料,沒有考慮到材料是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,而那些含有有害物質(zhì)的材料一般價(jià)格都比較實(shí)在,符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的需要,一旦這些帶有有害物質(zhì)的材料被應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,不僅會(huì)對(duì)人的健康造成威脅,同時(shí)還會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。
為此,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,為了更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展,在材料選擇上,必須選擇那些綠色、環(huán)保、對(duì)人以及環(huán)境無危害的材料,只有在確保材料無質(zhì)量問題的基礎(chǔ)上,才可以生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品,獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。
總之,在材料的選擇上,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定,對(duì)材料的性能進(jìn)行檢測(cè),確保材料不含有有害物質(zhì);其次,要確保材料質(zhì)量過關(guān),要善于利用機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中使用的材料,對(duì)于一些可回收利用的材料要善于循環(huán)再利用,從而節(jié)約材料,實(shí)現(xiàn)真正意義上的綠色發(fā)展。
就當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)來說,綠色設(shè)計(jì)理念根本沒有引起足夠的重視,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候依然是按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和理念進(jìn)行的,進(jìn)而造成了產(chǎn)品的綠色性能較差。為此,在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員必須秉承綠色設(shè)計(jì)理念,將其有效、完整地應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。
首先,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,不僅要考慮到產(chǎn)品的環(huán)境因素,同時(shí)還要考慮到產(chǎn)品的質(zhì)量和功能,不斷提高產(chǎn)品的利用效率,減少資源和能源的消耗。
其次,對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品,其拆卸是一道重要的工序,采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的機(jī)械產(chǎn)品在拆卸過程中勢(shì)必會(huì)對(duì)其各個(gè)部件造成一些損傷,為此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,針對(duì)產(chǎn)品的拆卸環(huán)節(jié),必須考慮到整個(gè)拆卸過程中產(chǎn)品各個(gè)部件的完整性,確保部件的循環(huán)再利用,進(jìn)而減少資源的浪費(fèi)。
另外,在綠色理念中,回收再利用有著重大的戰(zhàn)略意義,可以節(jié)約能源消耗,減少不必要的浪費(fèi)。然而,就當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品來看,許多產(chǎn)品雖然可以回收再利用,卻往往被人們所忽略,鑒于此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員還必須重視產(chǎn)品的回收再利用,進(jìn)而提高產(chǎn)品的可回收利用性。
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,制造是一個(gè)重要的環(huán)節(jié),它關(guān)系到了產(chǎn)品的受歡迎度,而在這一環(huán)節(jié)中,企業(yè)為了提高產(chǎn)品的關(guān)注度,往往會(huì)增加一些外在的東西來增加產(chǎn)品的外在價(jià)值。但機(jī)械產(chǎn)品的關(guān)鍵還是在于它的內(nèi)在價(jià)值,這些外在的東西不僅不會(huì)增加產(chǎn)品的使用價(jià)值,還會(huì)增加制造成本。
另外,在機(jī)械產(chǎn)品制造過程中,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,同時(shí)由于各方面因素的影響,各種資源的消耗不斷增加,機(jī)械制造效益卻得不到保障。
為此,在機(jī)械產(chǎn)品制造中,要堅(jiān)持“綠色經(jīng)濟(jì)、節(jié)約經(jīng)濟(jì)、環(huán)保經(jīng)濟(jì)”的理念,提高綠色制造工藝水平,全面落實(shí)綠色制造,同時(shí)還要加強(qiáng)機(jī)械制造工藝過程中的管理,規(guī)范機(jī)械制造工藝行為,確保原材料在具備良好環(huán)境適用性的基礎(chǔ)上還要能充分滿足生產(chǎn)工藝的要求,從而降低能源的消耗,提高能源的利用效率,減少對(duì)環(huán)境的污染。
在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí),產(chǎn)品的回收是不得不考慮的問題。產(chǎn)品經(jīng)過更新?lián)Q代后勢(shì)必會(huì)面臨回收的問題,此時(shí)應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)品的各個(gè)零部件開始著手,考慮其材料在回收中可能收回的成本大小,并且要考慮具體的工藝和方法等與回收相關(guān)的問題。要在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中盡可能發(fā)揮產(chǎn)品不同零部件及材料的有效價(jià)值,降低其在回收過程中可能對(duì)環(huán)境造成的污染。
首先,政府部門必須制定切實(shí)可行的綠色機(jī)械設(shè)計(jì)扶持政策,推廣綠色設(shè)計(jì)理念。
其次,必須加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)技術(shù)研究與開發(fā)的投入力度,采取校企合作的模式,促進(jìn)綠色設(shè)計(jì)技術(shù)研究成果轉(zhuǎn)化效率的有效提升,發(fā)揮出綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的積極作用。而機(jī)械制造企業(yè)必須充分認(rèn)識(shí)到綠色理念的重要性,才能將綠色理念的作用最大限度地發(fā)揮出來。
最后,相關(guān)部門必須根據(jù)綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn),制定完善推廣和應(yīng)用策略,才能發(fā)揮綠色設(shè)計(jì)理念在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的積極作用,確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。
從目前來看,綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用包括多種形式,但大部分綠色設(shè)計(jì)方案主要集中于可拆卸性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)以及生命周期設(shè)計(jì)三個(gè)不同的方面。
(1)可拆卸性設(shè)計(jì)是指在遵循一定規(guī)律的前提下進(jìn)行拆卸,目的是在保證產(chǎn)品功能不受影響的前提下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的維護(hù)和再利用。
(2)模塊化設(shè)計(jì)是指將不同的產(chǎn)品模塊重新組合,構(gòu)成新的系統(tǒng),通過充分考慮產(chǎn)品的功能與模塊設(shè)計(jì),使其實(shí)現(xiàn)零部件的回收與再利用,以更好地促進(jìn)產(chǎn)品的升級(jí)轉(zhuǎn)型。
(3)生命周期設(shè)計(jì)所涉及的因素是產(chǎn)品性能、成本以及環(huán)境保護(hù)等,主要包括產(chǎn)品回收/再利用成本、污染物處理以及產(chǎn)品代替等問題。生命周期設(shè)計(jì)首先需要建立綠色機(jī)械設(shè)計(jì)資料數(shù)據(jù)庫,并儲(chǔ)存好設(shè)計(jì)制造過程中的全部數(shù)據(jù),一來方便日后使用這些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),二來可以從理論的角度為綠色設(shè)計(jì)提供支持。
社會(huì)各界也有必要認(rèn)識(shí)、了解綠色設(shè)計(jì)理念,并支持綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。綠色設(shè)計(jì)理念與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合不但需要一定的方法和技術(shù),而且也需要人們?cè)谡?、措施、人才等方面給予大力支持。
(1)政府要從政策措施上支持綠色設(shè)計(jì)理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用,引導(dǎo)公民樹立綠色環(huán)保意識(shí),并對(duì)綠色機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程進(jìn)行監(jiān)督。
(2)要更新設(shè)計(jì)理念,創(chuàng)新技術(shù),使綠色機(jī)械設(shè)計(jì)方案更優(yōu)、更科學(xué)。
(3)重視培養(yǎng)更多的綠色設(shè)計(jì)人才,提高設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì),使其樹立綠色設(shè)計(jì)理念,促進(jìn)綠色理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。
從外資企業(yè)的投資來看,大多數(shù)外資企業(yè)在我國(guó)都是從事制造行業(yè),這也是將污染從國(guó)外轉(zhuǎn)移到我國(guó)的一種普遍做法,但是某些地方為了帶動(dòng)區(qū)域型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及解決就業(yè)問題,對(duì)這些外資企業(yè)生產(chǎn)過程中造成的污染重視程度并不高,這也是導(dǎo)致當(dāng)下環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的一個(gè)重要原因。因此,我國(guó)無論是針對(duì)外資制造業(yè)還是國(guó)產(chǎn)制造業(yè),都不能僅憑經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行審核,而是要結(jié)合該企業(yè)的真實(shí)情況,要求其將綠色可持續(xù)發(fā)展的理念融入生產(chǎn)發(fā)展,并嚴(yán)格落實(shí)到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一。
一方面,在高校或職業(yè)院校,大多都是按照傳統(tǒng)制造行業(yè)的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)來培養(yǎng)學(xué)生的,學(xué)生對(duì)于綠色制造理念、綠色制造的工藝類型、如何能夠更好地進(jìn)行綠色制造這幾個(gè)方面的內(nèi)容都不熟悉,當(dāng)他們走上工作崗位的時(shí)候,仍然只能投身到傳統(tǒng)制造行業(yè)中。因此,高校和職業(yè)院校要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)理念,有針對(duì)性地加強(qiáng)綠色制造人才的培養(yǎng)力度,使學(xué)生能夠形成正確的綠色制造觀念,強(qiáng)化學(xué)生的綠色制造能力。
另一方面,機(jī)械制造企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)綠色制造的重視,摒棄傳統(tǒng)的發(fā)展理念,鼓勵(lì)和支持企業(yè)的普通員工以及科研人員加大對(duì)綠色制造過程中原材料或者工藝的創(chuàng)新,組織和開展機(jī)械制造綠色化最新技術(shù)相關(guān)方面的培訓(xùn),這樣不僅能夠增強(qiáng)企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)于規(guī)范我國(guó)機(jī)械制造業(yè)綠色化發(fā)展、建設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境也具有重要意義。
機(jī)械制造行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要支柱,對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性不言而喻。當(dāng)下,機(jī)械制造行業(yè)只有秉持綠色可持續(xù)發(fā)展的理念,加強(qiáng)綠色原材料在制造生產(chǎn)中的應(yīng)用,壯大綠色制造相關(guān)的人才隊(duì)伍和儲(chǔ)備,才能不斷提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染,這也是我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展方向。