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【摘 要】 自改革开放以来，我国进入快速发展的时期，人类对生存环境的需求也在随着时代不断进步，环保成为现如今社会发展的主流。机械制造业在具体应用的过程中出现了诸多问题，因此，本文对矿山机械的绿色设计进行了分析探讨。
【关键词】 矿山机械；绿色设计；理念
一、矿山机械绿色设计的必要性
首先，从环境保护方面讲，矿山机械绿色设计是必然的。自我国加入WTO后，各种类型的贸易壁垒形成，这种绿色设计更成为一种趋势。与此同时，发达国家也逐步提高了环境保护的贸易壁垒，所要出口的产品必须达到要求的环保标准。例如，发达国家在条例中明确规定禁止使用石棉制品，而我国矿山机械中的制动零配件还大量使用此种材料。所以，提高我国矿山机械的绿色设计是必须且必要的。其次，随着我国经济的不断发展，人们逐渐意识到要想长远发展，必须将经济与环境同步进行。对此，国家提出了可持续发展战略，逐步与国际标准接轨。在矿山机械设计中，新增了许多强制性环保标准，例如噪声、排放和废物等，必须满足绿色产品的概念和要求。
二、机械设计中绿色理念的应用价值
1、特征
我国传统的环保设计理念在具体应用中出现了较多问题，其中对资源的利用率低以及加工后期废品处理经验不足，导致浪费了大量的自然资源，对环境造成一定的损害，这种传统的设计理念不利于机械制造的长远发展。因此，伴随着高科技的迅速发展人们开始认识到保护环境的重要性，也认识到绿色设计与制造的重要性。其特征可以体现在以下几个方面：第一，绿色设计理念是以机械设计为前提和基础的，希望通过提高资源的利用率达到保护自然资源和可持续发展的目标。第二，降低机械设备的废物排放量，可以通过加强资源的利用率或降低废物排放等设计，降低废物的排放量。第三，实现最大限度的降低机械的更换频率，即实现延长机械产品的使用寿命，保证产品质量，降低机械的报废量。
2、优点
对于绿色机械设计理念而言，从一定程度上来说能够理解为生态设计、自然环境设计及环境意识设计等。其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循环再利用，减少对环境的影响以及机械的循环利用等。机械产品设计要满足可回收、可拆装并能够重复利用等，这是绿色机械设计理念的新要求。
而传统的机械产品都是从产品的功能以及寿命等产品的基本属性进行考虑的，产品在设计与开发的过程中，先是进行市场分析，然后再进行图纸的设计以及方案的制定。此外，还需要反复的修改以及审定，最终才能真正的进行生产。这样的设计理念，造成了较长的设计与制造周期，产品生产后拆卸较为困难，回收的难度也较大。
有些产品在报废后，甚至不能进行回收，造成了大量的资源和能源的浪费，甚至会污染影响环境。通过与传统的机械设计进行对比，可以了解到绿色的机械设计理念的优势在于绿色的设计理念能够根据自然环境以及原料的合理选择等多个方面进行设计。不仅能够发挥传统设计中的优势，更能降低原料的损耗以及资源的合理使用，便于回收，并满足可持续性发展的要求。
三、矿山机械产品的绿色设计评价体系
判断矿山机械绿色设计是否满足绿色设计的要求和目标，就要有相应的绿色评价体系。矿山机械的绿色评价体系，包含传统设计评级指标和环境保护评价指标，评价指标如图1所示。
四、绿色设计的关键内容
1、绿色材料及其选择管理
产品设计与材料使用密切相关。绿色材料有三个显著特征：①良好的使用性能；②较高的资源利用率；③对生态环境无副作用（环境负荷值最小）。与此同时，在有效满足绿色生产的基础之上，还要遵循以下几个方面的绿色材料的生产基本原则：首先，要充分保证绿色的生产过程所选择的生产材料都是满足可持续发展的材料，以便于切实提升绿色材料的实际利用效率；其次，在进行材料的选择过程之中，要对生产材料的性质进行判断，保证材料的正常使用；最后，为了保证绿色生产的可持续需求，就需要在生产的过程之中，尽可能控制好材料的生产周期，并采用恰当的生产工艺，降低生产过程对环境所产生的危害。
2、回收性能设计
为了有效满足机械生产材料的可持续利用，就需要进行相应的回收过程设计，这就要求在设计的过程之中，充分考虑到各种生产材料的性质要求，有针对性地提升生产材料的利用效率，保证对环境资源的保护效果。一般情况下，在进行相应的回收设计时，要尽可能地从以下几个方面进行考虑：首先，选择可以进行回收的材料，并对每一种材料的回收方法都进行标记；其次，要确定好相关的回收工艺方法；最后，要充分考虑到进行回收的经济问题，保证回收的合理性。与此同时，在进行回收的过程之中，也要遵守以下几个方面的准则：①可重用零件材料易于识别与分类；②产品结构易于拆卸、维修与调整；③被回收件清理的清洁化；④尽量选取可翻新的零件；⑤系列化、模块化的结构设计；⑥尽量减少材料种类。
3、可拆卸性的设计
在进行机械的绿色设计的过程之中，为了保证相应产品的回收效果，还需要在设计时尽可能地保证设计的各个部分都可以比较方便的进行拆卸，以便于后续的回收工作的进行，并要保证拆卸的工作量在一定的范围之内。
4、易于制造和装配的设计
机械产品的绿色结构设计，既要使产品更便于制造和装配，提高产品的质量和可维护率，充分减少零件数量，又要更利于减少制造和装配中所产生的环境污染，实现绿色生产。其设计准则为：①简化产品加工流程，减少加工工序，煤球生产过程中废料最少化，避免不安全因素；②优化产品性能，改进工艺，提高产品合格率；③减少生产过程中的污染物排放，如减少切削液的使用或采用干切削加工技术。
5、绿色产品的设计知识库与数据库
绿色设计知识库和数据库是一个庞大而复杂的系统，由于绿色设计涉及产品整个生命周期，因而设计所需要的知识及数据是产品生命周期各阶段所得的数据和知识的有机融合与集成，包含产品生命周期中与经济、技术、环境、对策等有关的一切数据与知识，如各种的材料对环境的影响值，材料的成分，材料的自然降解周期，人工的降解时间、费用，制造、装配、销售、使用过程中所产生的附加物数量及对环境的影响值，环境评估准则所需要的各种判断标准、设计经验等。
6、绿色产品的成本剖析
对绿色产品来说，只考虑其制造设计方案技术绿色性是不够的，还应该进一步对成本分析与核算，并会发现其与传统的成本核算截然不同。因为在产品设计的初期，就要考虑产品的回收、再利用等性能。所以，成本分析时，就要考虑污染物的替代、产品拆卸、反复利用成本、特殊产品相應的环保成本等。企业的价值增减直接取决于产品成本的高低，所以，在各项设计决策时都要进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色程度”高并且总成本低。
五、机械产品绿色设计的总发展趋势
机械产品的绿色设计从社会、经济和环境的复杂系统出发，采用科学技术手段，实现三者之间的有效协调平衡。其发展趋势主要表现为以下几个方面：（1）全球化特性；（2）社会化特性；（3）集成化特性；（4）并行化特性。希望我们的未来可以生活在更多的绿色当中，我们身边可以有更多真正意义的绿色产品。
结束语
矿山机械的绿色设计，应该贯穿在产整个生命周期内，使资源得到最大限度的利用，减少有毒、有害物质对环境的破坏，走可持续发展道路，实现矿山机械的合理利用。
参考文献：
[1]高甲太.煤矿机械的绿色设计与制造初探[J].科技创新导报，2014，02：59-60.
[2]高健.浅议冶金机械的绿色设计与制造[J].机电信息，2014，09：138-139.
[3]田栋.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].河南科技，2014，07：148.
[4]薛颖豪.刍议煤矿机械的绿色设计和制造[J].中国高新技术企业，2014，21：8-9.
【关键词】 矿山机械；绿色设计；理念
一、矿山机械绿色设计的必要性
首先，从环境保护方面讲，矿山机械绿色设计是必然的。自我国加入WTO后，各种类型的贸易壁垒形成，这种绿色设计更成为一种趋势。与此同时，发达国家也逐步提高了环境保护的贸易壁垒，所要出口的产品必须达到要求的环保标准。例如，发达国家在条例中明确规定禁止使用石棉制品，而我国矿山机械中的制动零配件还大量使用此种材料。所以，提高我国矿山机械的绿色设计是必须且必要的。其次，随着我国经济的不断发展，人们逐渐意识到要想长远发展，必须将经济与环境同步进行。对此，国家提出了可持续发展战略，逐步与国际标准接轨。在矿山机械设计中，新增了许多强制性环保标准，例如噪声、排放和废物等，必须满足绿色产品的概念和要求。
二、机械设计中绿色理念的应用价值
1、特征
我国传统的环保设计理念在具体应用中出现了较多问题，其中对资源的利用率低以及加工后期废品处理经验不足，导致浪费了大量的自然资源，对环境造成一定的损害，这种传统的设计理念不利于机械制造的长远发展。因此，伴随着高科技的迅速发展人们开始认识到保护环境的重要性，也认识到绿色设计与制造的重要性。其特征可以体现在以下几个方面：第一，绿色设计理念是以机械设计为前提和基础的，希望通过提高资源的利用率达到保护自然资源和可持续发展的目标。第二，降低机械设备的废物排放量，可以通过加强资源的利用率或降低废物排放等设计，降低废物的排放量。第三，实现最大限度的降低机械的更换频率，即实现延长机械产品的使用寿命，保证产品质量，降低机械的报废量。
2、优点
对于绿色机械设计理念而言，从一定程度上来说能够理解为生态设计、自然环境设计及环境意识设计等。其主要的内涵在于对制造所需要的自然资源进行循环再利用，减少对环境的影响以及机械的循环利用等。机械产品设计要满足可回收、可拆装并能够重复利用等，这是绿色机械设计理念的新要求。
而传统的机械产品都是从产品的功能以及寿命等产品的基本属性进行考虑的，产品在设计与开发的过程中，先是进行市场分析，然后再进行图纸的设计以及方案的制定。此外，还需要反复的修改以及审定，最终才能真正的进行生产。这样的设计理念，造成了较长的设计与制造周期，产品生产后拆卸较为困难，回收的难度也较大。
有些产品在报废后，甚至不能进行回收，造成了大量的资源和能源的浪费，甚至会污染影响环境。通过与传统的机械设计进行对比，可以了解到绿色的机械设计理念的优势在于绿色的设计理念能够根据自然环境以及原料的合理选择等多个方面进行设计。不仅能够发挥传统设计中的优势，更能降低原料的损耗以及资源的合理使用，便于回收，并满足可持续性发展的要求。
三、矿山机械产品的绿色设计评价体系
判断矿山机械绿色设计是否满足绿色设计的要求和目标，就要有相应的绿色评价体系。矿山机械的绿色评价体系，包含传统设计评级指标和环境保护评价指标，评价指标如图1所示。
四、绿色设计的关键内容
1、绿色材料及其选择管理
产品设计与材料使用密切相关。绿色材料有三个显著特征：①良好的使用性能；②较高的资源利用率；③对生态环境无副作用（环境负荷值最小）。与此同时，在有效满足绿色生产的基础之上，还要遵循以下几个方面的绿色材料的生产基本原则：首先，要充分保证绿色的生产过程所选择的生产材料都是满足可持续发展的材料，以便于切实提升绿色材料的实际利用效率；其次，在进行材料的选择过程之中，要对生产材料的性质进行判断，保证材料的正常使用；最后，为了保证绿色生产的可持续需求，就需要在生产的过程之中，尽可能控制好材料的生产周期，并采用恰当的生产工艺，降低生产过程对环境所产生的危害。
2、回收性能设计
为了有效满足机械生产材料的可持续利用，就需要进行相应的回收过程设计，这就要求在设计的过程之中，充分考虑到各种生产材料的性质要求，有针对性地提升生产材料的利用效率，保证对环境资源的保护效果。一般情况下，在进行相应的回收设计时，要尽可能地从以下几个方面进行考虑：首先，选择可以进行回收的材料，并对每一种材料的回收方法都进行标记；其次，要确定好相关的回收工艺方法；最后，要充分考虑到进行回收的经济问题，保证回收的合理性。与此同时，在进行回收的过程之中，也要遵守以下几个方面的准则：①可重用零件材料易于识别与分类；②产品结构易于拆卸、维修与调整；③被回收件清理的清洁化；④尽量选取可翻新的零件；⑤系列化、模块化的结构设计；⑥尽量减少材料种类。
3、可拆卸性的设计
在进行机械的绿色设计的过程之中，为了保证相应产品的回收效果，还需要在设计时尽可能地保证设计的各个部分都可以比较方便的进行拆卸，以便于后续的回收工作的进行，并要保证拆卸的工作量在一定的范围之内。
4、易于制造和装配的设计
机械产品的绿色结构设计，既要使产品更便于制造和装配，提高产品的质量和可维护率，充分减少零件数量，又要更利于减少制造和装配中所产生的环境污染，实现绿色生产。其设计准则为：①简化产品加工流程，减少加工工序，煤球生产过程中废料最少化，避免不安全因素；②优化产品性能，改进工艺，提高产品合格率；③减少生产过程中的污染物排放，如减少切削液的使用或采用干切削加工技术。
5、绿色产品的设计知识库与数据库
绿色设计知识库和数据库是一个庞大而复杂的系统，由于绿色设计涉及产品整个生命周期，因而设计所需要的知识及数据是产品生命周期各阶段所得的数据和知识的有机融合与集成，包含产品生命周期中与经济、技术、环境、对策等有关的一切数据与知识，如各种的材料对环境的影响值，材料的成分，材料的自然降解周期，人工的降解时间、费用，制造、装配、销售、使用过程中所产生的附加物数量及对环境的影响值，环境评估准则所需要的各种判断标准、设计经验等。
6、绿色产品的成本剖析
对绿色产品来说，只考虑其制造设计方案技术绿色性是不够的，还应该进一步对成本分析与核算，并会发现其与传统的成本核算截然不同。因为在产品设计的初期，就要考虑产品的回收、再利用等性能。所以，成本分析时，就要考虑污染物的替代、产品拆卸、反复利用成本、特殊产品相應的环保成本等。企业的价值增减直接取决于产品成本的高低，所以，在各项设计决策时都要进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色程度”高并且总成本低。
五、机械产品绿色设计的总发展趋势
机械产品的绿色设计从社会、经济和环境的复杂系统出发，采用科学技术手段，实现三者之间的有效协调平衡。其发展趋势主要表现为以下几个方面：（1）全球化特性；（2）社会化特性；（3）集成化特性；（4）并行化特性。希望我们的未来可以生活在更多的绿色当中，我们身边可以有更多真正意义的绿色产品。
结束语
矿山机械的绿色设计，应该贯穿在产整个生命周期内，使资源得到最大限度的利用，减少有毒、有害物质对环境的破坏，走可持续发展道路，实现矿山机械的合理利用。
参考文献：
[1]高甲太.煤矿机械的绿色设计与制造初探[J].科技创新导报，2014，02：59-60.
[2]高健.浅议冶金机械的绿色设计与制造[J].机电信息，2014，09：138-139.
[3]田栋.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].河南科技，2014，07：148.
[4]薛颖豪.刍议煤矿机械的绿色设计和制造[J].中国高新技术企业，2014，21：8-9.