绿色理念的机械产品设计
自18世纪中期工业革命爆发以来，因工业生产而产生的工业“三废”对全球生态环境造成了前所未有的破坏。直到上世纪末期，世界各国才开始重视节能生产和减少“三废”排放，由此推动了全球产业结构性调整，并呈现出鲜明的“绿色”态势。机械产品设计也在“绿色生产”的浪潮中不断地寻求自身的生存之道，基于绿色理念的机械产品设计成为机械领域新的研究热点。 机械产品绿色设计的概念 机械产品绿色设计是以产品的生命周期为限，在产品的设计过程中重点考虑产品的环境属性，并在保证产品应有功能和品质的前提下最大限度地满足生态环境目标要求。也就说基于绿色理念设计的机械产品不仅能够满足基本的功能、寿命、成本等经济属性，还要体现产品在设计、制造、使用、废弃与回收过程中的环境要求。 其基本思想有：1)产品的设计要优先考虑环境属性，并以此为前提满足技术属性和经济属性；2)将产品的废弃与回收纳入设计范畴，并做好相关技术研发；3)强调产品设计者和生产企业在实现环境属性时应承担的社会责任，鼓励企业实行生产、回收与再利用，并制定相应的约束机制；4)是对传统设计理念与方法的升华与提炼，体现了人类对机械产品设计思维的创新。 与传统设计模式相比，基于绿色理念的机械产品设计具有能源清洁化、产品材料绿色化、生产过程绿色化、工作介质绿色化以及减振降噪、结构密封、连接与拆卸灵活、造型优美等优点。另外，传统的设计方法只注重产品的设计阶段，较少或基本没有考虑产品的回收与再利用，缺乏对环境要素的必要思考，且对材料的选择也只是参照技术原则和成本原则进行，而基于绿色理念的机械产品设计将产品的生命全过程纳入设计的范畴，并以产品环境属性为核心要求（图1）。总之，基于绿色理念的机械产品设计技术不仅为人类提供了一种绿色生存方式，还极大地促进了技术进步和技术创新，并对区域社会经济的可持续发展具有巨大的推动作用，是知识经济时代的重要举措。 基于绿色理念的机械产品设计关键技术 绿色产品的设计需要对其定义进行精确的描述，并建立系统完善的指标评价模型对设计方案的绿色度进行测算和评价，评价模型的建立要符合和涵盖绿色产品的技术、经济和环境属性（图2）。如对减速器机械装置等零部件的设计，宜采取多目标模糊优化设计法，使设计的产品不仅重量最轻、体积最小、使用的材料最少、消耗的能源最少，而且寿命长、稳定性强。建立绿色产品的评价指标体系需要遵循环境、技术、经济性和人机工程等准则。 人类在追求可持续发展的漫长道路中，经过不断的实践探索发现基于绿色理念的机械产品设计技术能够完美地将机械制造、使用和回收与环境保护融合在一起，这一全新的设计理念已经成为机械设计学科发展史上一个重要的里程碑。随着人类可持续发展战略的逐步深入和经济全球化趋势的日益加强，基于绿色理念的机械产品设计技术必将成为人类共同的价值趋向，并在未来必将引领机械设计学科进行一次革命性的飞跃。