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冶金機械綠色設計與制造技術研究

2017-03-23

隨著我國加入WTO,在機械制造業,除了面臨著產品質量和成本等方面的競爭外,還存在著如何突破綠色壁壘這個更加嚴峻的挑戰。在我國的冶金機械加工過程中,綠色設計、綠色制造以及報廢處理等問題至今還沒有得到企業的足夠重視,許多企業走的仍然是高投入、高消耗、高污染的發展模式,只注重產品的質量、成本、效益,而忽略了加工、使用、產品報廢給環境帶來的污染(即環境成本)。

  一、冶金機械綠色設計與制造的實質與內容

  綠色設計有別于從功能上人手,在強度上保證,以滿足人的需求和解決問題為出發點的傳統設計,是以環境和資源保護為核心來進行產品設計的一種全新的設計方法。現階段冶金機械的綠色設計包括以下幾個方面。

  1 注意生產冶金機械原材料的選擇

  冶金機械設計首先要考慮的是生產冶金機械的原材料必須是可回收、易分解、能再生,而且是對環境無害的材料。目前,冶金機械上所使用的材料大部分是鋼、鐵以及其臺金,這些是可回收利用的。但是,也有一些新興的材料,如工程塑料、玻璃鋼以及一些非金屬材料等,是一些不易分解或者是對環境有害的物質。因此,我們在鋼、鐵以及其合金不能滿足生產條件時,要從環保的角度出發研究新型材料,開發應用無毒害材料。

  2 控制廢氣、廢水、廢液(切削液)的排放

  冶金機械的原材料在生產過程中,不同稱度地有各種廢氣、廢水、廢液的排放,這些有害氣體、液體以及固體微粒的排放,對環境污染非常嚴重。因此,冶金機械行業也應制定相應的強制性排放法規,對于今后新產品的研發與鑒定,必須實行排放達標一票否決制。綠色設計從根本上倡導研制開發新的清潔能源,在保證其正常用途的前提下,確保其對環境的污染為最少。同時,我們應該做好廢氣、廢水、廢液的清潔工作,大力發展環保技術,確保其進入自然時,對環境的危害最小。

  3 減震除噪除塵,提高作業環境的清潔性

  對于振動比較厲害的機械零部件,為了減少振動,應選用好的減振材料和設備,采用隔振性能好的各種彈性支承。同時,在減振設備以及機械具體結構設計和布置上,確保提高產品的動態性能。同時,應降低冶金機械運轉和作業中產生的噪聲對周圍環境的影響。在產品的設計上,積極開發或選用低噪聲的發動機、高性能的消聲器以及制造精度和裝配質量高的齒輪減速箱、分配箱。

  4 防止泄漏發生。提高密封技術

  泄漏的發生,有兩種最直接的后果:一是造成資源的浪費和環境的污染,二是由于油液潤滑不良,勢必加劇機械設備的磨損,影響設備的使用壽命和工作性能,這樣,我們有必要對泄漏采取一定的措施。由于泄漏一般是密封不良造成的,針對這種泄漏,最好的辦法就是提高密封技術,這一點我國的技術比較落后。還有一種泄漏是由于潤滑油(脂)過量引起的,對于這種情況我們可以使用自動加注潤滑油(脂)的設備。第三種泄漏是由于設備的某種損壞導致油液的泄漏,對于這種情況,我們唯一能夠采取的措施就是更換設備。

  5 減少不必要的維修時間和次數。提高故障診斷技術

  綠色設計要考慮的是壞件的回收和修復使用,冶金機械在使用一定時間后,都要進行不同程度的修理,如年修等。其實,這種維修制度有許多弊端。第一,浪費大量的人力、物力和財力。許多廠礦在設備維修期間,都會投入很多(有時多達幾千人)的精力,一般情況下,設備有問題可以修理,沒有很大的問題可以維護,但是,如果設備沒有故障,這樣毫無目的地檢查,的確是一種資源的浪費。第二,冶金設備性能的發揮狀態,并不是嶄新的時候是最好的,而是需要經過一定的磨合期,當設備磨合到一定程度后,此時的性能才是最好的。如果在設備性能最好的時候進行維修,這樣勢必會影響其性能的發揮,也就是破壞了其最好的磨合。針對這兩種情況,有必要加強設備監測及故障診斷技術的研究。

  6 注重綠色視覺環境的外觀造型的設計

  過去,冶金機械的年齡都比教蒼老,其顏色都比教單調和古板,一直都是“傻、大、笨、粗”的形象,這種形象已經完全不能適應現代人的審美觀念。傳統的設計只注重功能和可靠性方面的問題,不是很重視外觀造型和色彩,基本保持固定的、單一的老面孔,不能做到與時俱進,缺乏鮮明的時代感和個性特點,這一點,是不合綠色設計要求的。綠色設計在力求功能和內在質量完善的同時,需要通過造型、色彩方面的藝術技巧和手法,營造綠色視覺環境。造型美觀,色彩醒目,必定更能夠吸引用戶,爭奪市場。總之,冶金機械的綠色設計,是在保證功能和不浪費資源、不污染環境的前提下,充分體現人一機一環境系統的真正和諧和統一。

  二、綠色設計的發展前景和有關問題

  近十年來,由于新技術、新能源、新材料和新工藝的不斷涌現與成功應用,為冶金機械的綠色設計提供了必要的條件.開辟了嶄新前景。但要綠色設計真正、盡快地在冶金機械行業深入人心,加以重視和實施,還存在一下幾個有待解決的問題。

  1 增強綠色設計知識性、必要性和緊迫性的認識

  加強對綠色設計知識的宣傳。綠色設計是指以高效利用資源和能源獲得綠色產品為目的的設計。綠色設計是人類實現可持續發展,擁有高質量生存環境,享受健康生活的必然要求,也是未來技術經濟發展的大勢所趨,是社會進步的標志,也是科技發展的必然趨勢。實踐證明,誰起步早、實施快,誰就能把產品研發的主動權,必須使工程技術人員,特別是企業決策者,充分認識到綠色設計的必要性和緊迫性。

  2 建立綠色設計的評價體系

  隨著環保意識的加強,綠色設計必將會全面取代傳統設計,但是,由于綠色設計涉及面非常廣,它是一項極為復雜的系統工程,常常需要在做全面分析基礎上進行檢測和評估,建立一個完整、規范的綠色設計評價體系,以改善、指導設計方案與設計過程。因此,研究和建立這一評價體系,是對企業及其產品作檢驗、評價和鑒定的需要,也是綠色設計的重要組成部分,同時也是政府為推動、鼓勵綠色設計制定相應法規和獎懲政策的依據。

  3 實施綠色設計需要行業的共識和支持

  要使綠色設計能在冶金機械行業得以真正實施和實現,需要協作企業間在共識基礎上的積極配合和支持,也需要全社會的整體力量和聯合行動,否則只會事倍功半甚至一事無成。


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