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1綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展及重要性

綠色設(shè)計(jì)的雛形出現(xiàn)于日本1991年推出的“綠色行業(yè)計(jì)劃”中。隨著環(huán)境日益惡化和資源日趨枯竭，制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如何將資源合理利用并減少制造業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，使人類和環(huán)境協(xié)調(diào)地發(fā)展，許多國(guó)家都提出了可持續(xù)發(fā)展的模式。在工業(yè)設(shè)計(jì)中越來(lái)越多地采用綠色設(shè)計(jì)的方案，對(duì)降低環(huán)境污染和提升資源利用率也在人們實(shí)際的應(yīng)用中逐步顯現(xiàn)，綠色設(shè)計(jì)漸漸成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。

2綠色設(shè)計(jì)的基本原則

綠色設(shè)計(jì)指的是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、銷售、使用、維修、再回收的生命周期內(nèi)，滿足產(chǎn)品應(yīng)有的性能、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等的同時(shí)，兼顧考慮產(chǎn)品對(duì)資源的合理利用、環(huán)境影響，遵循資源合理分配、再生利用、先進(jìn)技術(shù)三個(gè)基本原則。

3如何實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源為核心，將工業(yè)設(shè)計(jì)中眾多局部設(shè)計(jì)方法融合到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中，以達(dá)到整體最優(yōu)。如何實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)，以期達(dá)到綠色產(chǎn)品的預(yù)期目標(biāo)，其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容應(yīng)包括：綠色資源設(shè)計(jì)；綠色可回收設(shè)計(jì)；綠色制造過(guò)程設(shè)計(jì)；綠色產(chǎn)品成本分析；以及其他與產(chǎn)品生命周期中與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等有關(guān)的數(shù)據(jù)和知識(shí)。

3.1綠色資源設(shè)計(jì)

綠色資源設(shè)計(jì)是指在工業(yè)設(shè)計(jì)選用原材料時(shí)首先考慮在滿足性能的同時(shí)，優(yōu)先選用環(huán)保性材料，避免選用對(duì)環(huán)境或人體產(chǎn)生不良特性的材料；優(yōu)先使用資源豐富再生性強(qiáng)的材料；在設(shè)計(jì)中盡量采用新技術(shù)和新工藝，在制造中降低材料損耗，提升產(chǎn)品的高效節(jié)能性。典型的綠色資源設(shè)計(jì)例如變頻無(wú)氟冰箱，傳統(tǒng)的冰箱使用氟利昂作為制冷劑，對(duì)臭氧層造成破壞，所以主流的冰箱制造商設(shè)計(jì)出變頻無(wú)氟冰箱，避免破壞環(huán)境的同時(shí)采用變頻技術(shù)，減少無(wú)謂的能量消耗，節(jié)能效率提高40%左右。

3.2綠色可回收設(shè)計(jì)

綠色可回收設(shè)計(jì)是通過(guò)可拆卸的模塊化設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品分成幾個(gè)模塊，方便裝配、維修、拆卸、回收。傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)單一注重產(chǎn)品的性能，很少考慮產(chǎn)品的回收利用性，導(dǎo)致有些產(chǎn)品在后期難以拆解維修容易造成整機(jī)報(bào)廢、回收利用率低，造成資源浪費(fèi)。綠色可回收設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段考慮產(chǎn)品零件的通用性、制造階段的可裝配性、使用周期內(nèi)的可維修性、回收階段的可拆卸性再生性和處理成本等問(wèn)題，在產(chǎn)品生命周期后期通過(guò)模塊化的拆卸，將可再利用的零件轉(zhuǎn)入其他產(chǎn)品使用，從而最大程度的提升資源利用率。目前汽車廠商盡可能的采用通用模塊化設(shè)計(jì)，平臺(tái)共用性較強(qiáng)，最大限度地使用新型材料，再生利用率達(dá)到40%左右，日本汽車制造商正聯(lián)合材料和零件供應(yīng)商以及拆解商共同開(kāi)發(fā)新技術(shù)，力爭(zhēng)在2025年使汽車再生利用率達(dá)到65%以上。

3.3綠色制造過(guò)程設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行大量計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案，后期的制樣分析測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試安裝。綠色制造過(guò)程設(shè)計(jì)是在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)階段，針對(duì)產(chǎn)品性能需求，將綠色設(shè)計(jì)融入到資料的采集、整理、歸檔，形成設(shè)計(jì)指南，采用輔助設(shè)計(jì)工具如CAD、CAE、CAPP等，形成綠色設(shè)計(jì)環(huán)境，計(jì)算機(jī)完成設(shè)計(jì)信息的檢索和分析計(jì)算產(chǎn)生評(píng)測(cè)結(jié)果，再對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)；制造過(guò)程中采用CAM輔助制造系統(tǒng)、FMS柔性制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)加工、物料流和信息流的自動(dòng)化、采用先進(jìn)制造工藝，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。美國(guó)PTC公司旗下的輔助設(shè)計(jì)軟件PRO-E，是目前主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，采用模塊化方式完成設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程的集成，采用并行工程設(shè)計(jì)，包含資源庫(kù)、模型庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、草圖繪制、三維零件建模、模擬裝配、仿真分析、仿真加工、加工源程序輸出等，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、加工全自動(dòng)化。

3.4綠色產(chǎn)品成本分析

隨著各國(guó)政府對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視，綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造需要以政府為主導(dǎo)，進(jìn)行綠色稅費(fèi)理論研究、制定征收優(yōu)惠政策、鼓勵(lì)綠色產(chǎn)品的發(fā)展，引導(dǎo)企業(yè)重視環(huán)境保護(hù)和資源利用率。制定綠色產(chǎn)品購(gòu)買補(bǔ)貼政策，引導(dǎo)消費(fèi)者的購(gòu)買行為。鼓勵(lì)發(fā)展回收再生機(jī)構(gòu)，通過(guò)合理的回收處理，促進(jìn)資源再生利用?；厥諜C(jī)構(gòu)的有序健康發(fā)展會(huì)推動(dòng)制造企業(yè)選用可拆卸設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品的維修成本，提升資源的再生利用。

4結(jié)束語(yǔ)

降低環(huán)境污染和提升資源利用率是綠色設(shè)計(jì)的兩大驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)將綠色設(shè)計(jì)的理念融入到工業(yè)設(shè)計(jì)中，體現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)資源合理利用的重視。利用綠色輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)、選用環(huán)保型資源、采用可拆卸式模塊化設(shè)計(jì)、改用綠色制造工藝、提高產(chǎn)品和回收再生的經(jīng)濟(jì)性，提升資源的利用效率降低環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。所以綠色設(shè)計(jì)理念已漸漸成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展的主流方向之一，在工業(yè)產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)做到人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，為人類創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。

作者：凌付平 單位：南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院