前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇綠色環保的產品設計范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:綠色環保理念;工業機械;設計要點
工業化程度是衡量一個國家發達水平的重要標準,我國機械工業產品發展方興日盛,為生活帶來便利提高了生活質量。環境污染是工業發展過程中不可避免的問題,在經濟全球化的快速進程下工業產品設計中加入綠色環保理念,提高能源利用率,是我國在今后工業設計發展中的重要指向方針。
1.綠色環保理念的內涵解析
1.1綠色環保理念
我國的自然資源總量大,種類較齊全。然而由于人口基數大,致使人均自然資源占有量大大低于世界水平。且由于近年來我國粗放式制造業的迅速擴張,盲目只追求數量的不科學發展模式導致環境污染問題及其嚴重,進入了環境壓力的高峰。同時,環境污染又反過來成為阻礙社會發展的主要因素。所以加強對綠色環保理念的認知,環境保護能力的建設問題已經迫在眉睫。
綠色環保理念是指在設計生產的過程中堅持以節約能源和保護環境為核心,在滿足生產成本、周期等因素的基礎上,最大限度的降低產品對資源的消耗和對環境的破壞。并實現資源循環和反復使用,提高產品的效率。環保的已成為當今社會的重要話題,工業機械的設計更要秉承這一概念走可持續發展的道路。
1.2綠色環保理念與工業機械設計的關系
工業機械設計是機械工程的重要組成部分,是機械生產的依據,是決定機械性能的最主要的因素。設計師在理論知識、計算手段、材料和加工能力等的條件下,做出使用可靠、體積重量小、工作性能高和低成本的優化設計。我國傳統的工業機械設計對環境污染和資源利用率問題考慮較少,再加上對后期工業廢品處理的考慮不足,導致浪費了大量的自然資源。在全球化時代背景下,將綠色環保理念加入工業機械設計已成為工業發展的趨勢和主流,設計是機械產品的源頭。綠色環保理念應在產品概念的提出之時起就作為設計的一項重要考慮因素,避免造成污染后再治理導致的資源浪費。綠色環保理念與工業機械設計相輔相成,環保產品節能高效,又可繼續推動更多工業機械的設計與研發,最終達成生態平衡與經濟發展的良性循環。
2.綠色環保理念下工業機械設計要點
2.1設計環節的綠色理念運用
設計是產品從概念提出到最終產出的第一步,綠色機械制造要站在宏觀的角度考慮,從源頭上杜絕浪費與污染,實現綠色環保的目標。在傳統設計理念下所設計出來的產品在最初的設計上很少考慮環境因素,一味追求眼前利益。這使得產品的后期使用想要不污染環境變得很困難,增加了尾氣廢水的排放難度。從長遠看不僅提高了后期治理污染的成本,更對資源造成了不可逆轉的浪費。將綠色理念運用到工業設計中,綜合考慮環境資源因素,提高產品的科技含量,減輕使用過程中的成本,產品廢棄后有效地回收利用,從頭到尾秉承綠色環保的理念。
2.2設計材料的綠色理念運用
在產品的設計生產過程中,材料是決定產品環保性能的主要內容。工業生產的過程中,經常會使用含鉛、汞等有害物質的特殊化學材料,或排放一氧化碳、二氧化硫等有害氣體。因此在產品的材料選擇上,應在滿足產品正常工作的情況下,盡量選用化學性質穩定、防腐性強、環保可降解的材料,如石膏、滑石粉、木材等天然原料,或膠合板、環保性乳膠漆等低毒低排放型材料。目前已有再生高密度聚乙烯制成的植草路面磚;麻、綢布制成的環保墻飾;鋁制塑料金屬不生銹無污染復合管材等產品作為參考。
2.3設計過程的綠色理念運用
設計是制造的基礎,合理的設計能保證機械產品制造的有序開展。設計者要深入了解產品設計、創造的基本原理,并在此基礎上加入綠色環保理念對產品進行創新。不僅要使產品降低成本、提高性能,更要關注其使用周期和回收利用率。融入綠色理念后的產品,通過延長壽命減少對資源的消耗,回收工業垃圾變廢為寶,從而實現環保的目的。
2.4積極進行設計創新
2.4.1技術革新
在當今時代的激烈競爭下,工業機械的設計同樣也在進行翻天覆地的變化。工業產品應使用環保新型材料、建立綠色生產線、合理排放廢棄物并將工業垃圾進行回收再利用,達到提高生產率,實現可持續發展的目的。如LED光源由于其不含鉛、汞等環境污染物和工作壽命長的特點正逐步取代傳統的鎢絲燈泡。
2.4.2結構優化
我國很多傳統重工業由于西方經濟的沖擊處于轉型困難的停滯狀態。其產能過剩是導致生態環境惡化的根源之一,對待這種大型企業應從實際情況出發,使內部各部分更加合理、完善,從而達到整體更加協調高效的效果。可借鑒新加坡裕廊島從源頭控制以及對廢水進行二級處理循環利用的治污辦法。
2.4.3資源循環
將使用后廢棄的材料進行收集分類,再分解制成新產品,是提高能源利用率,減少浪費的高效方法。目前各國都提出了許多廢物利用工藝的方法,如將垃圾分選加工制成煤的輔助燃料或燃料油;廢棄煙塵中回收高價技術材料鍺等。
3.結束語
目前我國正處在工業化快速發展時期,同時也是環境污染、資源消耗的高峰期,社會各界對環保問題日益關注與重視。機械工業的設計也要跳出傳統的先污染后治理模式,將綠色環保理念貫穿其中,順應時代要求,實現可持續發展。
參考文獻:
[1]戚洪利,袁豐偉,李會暖.機電產品的綠色設計研究[J],2005(06).
[2]張海秀,劉曉敘.多維材料選擇方法在綠色機電產品中的應用[J].機械設計與研究,2009(03).
(1)綠色設計是技術先進、環境協調性好和經濟性好統一的設計方法。它具有:可拆卸可維修、節能環保、報廢后可以回收再利用、無毒無害、簡單便宜。
(2)創新設計就需要機械設計人員發揮創造性思維,融合最新的科技成果,結合現代的設計理念和方法,考慮產品的實用性、易用性等因素,設計出具有市場競爭力的機械產品。原創設計、變異設計和反求設計是機械產品創新設計的三種主要形式。機械產品的創新并不是單純的指產品本身,從產品概念到產品銷售整個過程是需要有創新思維。
(3)綠色機械產品創新設計很明顯就是綠色設計與創新設計相結合,生產出既節能環保,又充滿特色的產品。現實中,很多產品雖然具有創新,但是并不環保,而有的考慮了環保特點,產品本身卻沒有什么新意。機械產品一定要充分兼顧綠色環保特點和創新特點,相互融合,構成一個完整的綠色機械產品。
2綠色創新設計原則
2.1安全可靠
安全可靠始終是一切產品的首要原則。對于機械產品而言,零件的機械強度、剛度、熱平衡性、穩定性和耐磨性都需要滿足要求。在設計上要保證科學合理,材料選取要正確,加工工藝和裝配都需要滿足安全可靠的原則。
2.2生態效益
我們產品的最大特色就是綠色環保,生態效益自然是不可或缺的原則。我們強調的綠色環保不單單是產品生產過程中環保,在今后的使用過程中也需要對周圍環境無污染。我們在零部件選擇的時候就要選取無毒、無害、無輻射的材料。還有盡可能減少對材料和能源的需要。材料的選取完成后,機械產品本身也需要考慮污染問題,期中噪聲是重要的因素。機械產品工作時發出的聲音是噪聲的一個很大的污染源。長期處在這樣的環境下,對人的健康有很大的危害。低噪聲設計成為了機械設計一個重要的原則。所有我們在機械產品設計上就要考慮生態平衡的需求,堅持綠色設計理念。
2.3人機工程學
現在的設計更注重“以人為本”的原則。我們在機械產品的設計中,要充分考慮人和機器的關系,使得人-機器-環境三者相互協調,人的工作能力與機器的作業需求相適應,營造出舒適、高效、安全的工作條件,最終提高整個系統的工作效率。除了這些之外,機械產品的外形、顏色也要與產品本身定位和環境協調好,比如冰箱應該用冷色的,給人清涼的感覺,醫療器械用淺色,給人安靜衛生感覺。產品外形也要比例合適,讓人看著大方,美觀。
2.4經濟效益
我們生產的畢竟是機械產品,目的還是要為企業帶來更多的利潤,所以經濟效益是我們不得不考慮的問題。機械產品既要滿足客戶的要求,還有盡可能成本低廉。為了達到經濟最佳性,產品的設計和制造都該考慮在內。
3綠色創新設計的特點
(1)能體現綠色環保的理念。機械產品設計者以綠色環保為前提,利用創造原理,發揮創新思維,充分尋找產品的創新點。綠色機械產品的創新重點放在在制造、使用到回收利用都要考慮其可能對環境造成污染和對資源的浪費的點。
(2)傳統的機械產品設計更看重的是產品的使用功能屬性,缺乏環保意識。綠色機械產品設計考慮的是產品的全周期。
(3)強調程序化思考和創造原理。機械產品創新不僅依賴創新性思維,還要應用創造原理。有時直覺思維、邏輯思維和抽象思維等不能滿足設計要求的時候,就需要建立設計方案形態學矩陣,讓創新變成程序化的思考過程,這樣克服了經驗總結設計的不足,更容易生產創造性的產品設計思路。
4綠色創新設計的方法
4.1 逆向設計法
逆向設計是相對正向設計而言,其基礎是應用逆向思維,利用事物的對立面。如對立、對立并存、對立綜合等,從原理逆向、大小逆向和屬性逆向等方面進行綠色創新設計。①簡化。簡化產品結構。如減少部件的數量,以便于裝備、拆卸、減少緊固件數量等;簡化拆卸過程。如結構設計時,采用易于拆卸的連接方式,減少緊固件數量等;簡化回收工藝:廢舊產品的回收工藝技術應簡單可行。②極小化。朝極小化方向思考:如產品的輕、薄、短、小化。③極大化。朝極大化方向思考:如采用新技術、新原理、新材料等構思功能極大化的結構簡單、材料少、體積小、重量輕、可靠性高、壽命長的產品。④廢舊產品的回收利用。利用新構思、新技術、回收利用廢舊產品。回收資源、減少環境污染,如對全塑汽車的回收利用。
4.2 移植法運用其它領域綠色設計和創新設計的理論、方法和技術,研究本領域綠色設計和創新設計中存在的問題,開發具有綠色特點的新產品
①原理移植。如將太陽能炊具的集熱原理移植到雨傘上,研制成雨天擋雨,晴天能燒水或做飯的新型多功能傘。
②結構移植。如將機床滑動摩擦導軌的摩擦面置于滾子間,則得到牽引力小,傳動效率高,系統簡單,維修方便的滾動摩擦導軌。這種新型導軌是平面滾動軸承結構方式的一種移植。
③材料移植。如將工業陶瓷用于發動機氣缸,可大幅度提高熱效率,降低燃料消耗,是材料的創造性移植。
綠色AV產品設計亮點突出
在節能減排的號召下,AV企業一直都在更加積極地響應號召,在產品研發與生產中融入環保和效能理念,并積極參與各種能效考核與驗證,推出了眾多具有綠色環保設計的產品與系統,并具有自家的綠色宣傳口號與環保節能專利技術。
作為AV控制行業的領軍企業,節能環保,低碳智慧工作及生活一直以來是快思聰集成系統設計所努力的方向,為了保證這一目標的實施,快思聰一直作為世界各大綠色建筑聯盟成員并踐實自已的使命,同時,積極推動行業規范的完善,快思聰保證每一款產品均能通過和符合各種高標準的聯盟規范,這些規范包括:LEED綠色建筑評級體、IECC國際能源節約規范、RoHS有害物質使用限制等等,作為USGBC、Emerge、AIA、ASID、ASHRAE、ISEN以及建筑2030協會的會員,快思聰恪守各行業的規范和要求,不斷努力和突破。
在AV控制方面,快思聰的遠程會議系統是集會議預定、資產管理、會議管理、無線投影為一體的高度自動化的控制體系;RL遠程會議結合Air Media無線投影可實現無紙化遠程會議,即時視頻通訊,省去了公司的一大筆差旅費用;DM8G+技術更是AV行業的一個歷史性突破,它通過雙絞線以及流媒體傳輸技術實現遠距離高清數字傳輸,極大地簡化了高清矩陣傳輸系統的布線量,從而大大減少了系統對線纜的大量投入,以達到綠色環保的控制理念。
同時,在燈光控制方面,快思聰大功率調光模塊滿負荷工作的上升時間可達525μs,遠遠大于國際標準的200μs,在滿足大功率調光應用的同時,最大程度降低諧波干擾,為綠色電網的推廣與應用作出了很大貢獻;另外,快思聰有一系列的低壓直流供電控制系統,如CLCI無線調光模塊,GLS系列感應器等,都是通過低壓24V供電,完全符合低壓工業聯盟的要求,甚至可以直接取用自然能源轉換的電源來工作;此外,快思聰還提供包括人體移動感應技術、日光采集、天文時鐘、場景控制等專業節能控制策略。最后,快思聰還能提供強大的Fusion后臺管理系統,包括RV資產監管以及EM能源監管平臺,能輕松實現系統所有設備的運行數據、當前狀態、故障定位等功能,還能提供當前實時能耗情況、歷史能耗數據追蹤以及需求響應策略等技術,從而實現真正的綠色低碳控制。
CREATOR快捷市場總監唐先進表示,踐行綠色低碳經濟是企業社會責任的體現,低碳經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續發展理念的經濟增長模式,是對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式的根本變革。在全球氣候變暖、電子污染嚴重的今天,不論是個人、企業團體、國家都有責任去維護我們賴以生存的生態環境,CREATOR快捷是一個有著高度社會責任感的企業,一直以來,公司都致力于做AV行業的綠色企業,公司從上而下大力倡導著節能減排,產品設計功能上不斷追求低功耗和高效率,通過整合優化行業系統解決方案,降低能源消耗。同時,公司產品也在很早就取得了RoHS認證,保證產品中不含有如鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴二苯醚和多溴聯苯等有害重金屬。
CREATOR快捷在產品的設計理念上一直都融合了綠色低碳,除了盡可能使用環保和可回收再利用材料外,在產品的設計上也遵循低功耗的原則。如:來自公司產品的會議系統嵌入式單元,在整個結構設計采用的鋁合金和玻璃材料,在按鍵上都選擇觸摸式的,摒棄了塑料按鍵,雖然要增加制造成本,但踐行了企業對綠色環保的責任,同時在公司新的中控觸摸屏上也有體現,在大多數廠家都還在使用塑料外殼的時候公司已經使用了環保性鋁質拉絲面板,也是基于綠色環保的考慮,塑料材質的電子產品在高溫環境中更容易釋放有毒氣體,對人體的危害比較大。這兩年公司產品的設計上基本都在減少塑料材質的應用,這可以從公司每一件產品的外殼上看出來。另外,公司產品在功耗上都使用比較低,一般小型設備,如傳輸器、轉換器、無線接收器、會議發言單元等,在靜態下功耗不到1W,而其他設備,如矩陣,中控等,最大功耗也不過5W,最大型設備功耗也控制在15W以內。這就要求公司在設計上盡量減少功耗比較大的電子元器件,在電路設計上盡量簡單,減少負載,并且保證最終的產品運行穩定,返修率低。
低碳貫穿整個產品生命周期
要實現深綠,只在產品技術上實現省電或材料不含有毒物質還是遠遠不夠的,深綠廠商會將綠色環保理念貫穿到產品的整個生命周期。具體而言,一個產品從誕生到消亡經歷了研發、原材料采購、生產制造、最終產品、產品使用和最終廢棄等多個過程。所有的環節都要考慮環境保護,以減小產品對環境的負面影響。
快思聰整個控制產品的產業鏈,每一個步驟都有嚴格的程序和要求,快思聰堅持開發可持續性的產品,每一個產品都可以滿足未來數十年的使用和升級要求,不用擔心不兼容而被替代,設計過程均通過嚴格的電磁干擾測試,使用符合RoHS要求的元件,運輸過程均采用環保外盒包裝,在應用方面快思聰考慮采用可持續低壓能源供電,以低壓直流供電和通過系統及固件升級的方式,盡量延長設備的使用壽命,減少回收利用的周期。
CREATOR快捷在研發設計上,一直都遵循綠色環保、低碳、低功耗的設計理念。首先在公司的物料采用過程中,嚴格選擇“綠色合作伙伴”,不論是產品外觀包裝紙箱、封口膠帶、還是產品芯片采購,都要求供應商出具如SGS報告、RoHS聲明等一系列符合國際標準的環保檢測報告或認證。在產品設計上降低功耗和減少有毒物質排放,需要在電路,外觀,結構上都使用低功耗電子元器件和環保材料,如鋁,銅(電路板走線)這種低導熱,低放射性材料。在生產過程中同樣遵循這一原則,包裝材料上更有體現,如在包裝封口上很早就采用了環保高粘封箱紙質膠帶以降低對環境的污染,在產品和包裝上都遵循了輕量化,所以在物流運輸上也有助于節能減排。唐先進表示:其實,我們經常會做一些舊產品回收的活動,比如去年就做了以舊換新的活動,既優惠了用戶,又能將功耗較大的舊產品進行回收,進行二次開發應用,做到再次利用。
繼此前延保服務、光影行動等增值服務的成功推出,日前NEC針對2K數字電影放映機(NC1200C/NC2000C/NC3200S/NC3240S)推出了“以心換芯1+1”的全新尊享服務。該項服務包括1次以防塵改造、軟件升級、方案改善、客戶培訓等設備深度維護為主的光影行動,以及1次核心光機組件的全新更換。此舉旨在從本質提升放映設備亮度,大幅提升放映設備性能,為影院提供更深度、更優質、更具長遠意義的售后服務。“以心換芯1+1”帶給用戶的,不僅是各個關鍵零部件和整機的清潔,減少顆粒污染物對播放效果產生的干擾,更是亮度的大幅躍升,色彩及對比度的改善,機器使用壽命的延長以及播放效果的提升。凡是享用NEC“以心換芯1+1”服務的放映機,都可以讓用戶感受到煥然一新的視覺體驗,即使是使用多年的放映設備,也可以如新購設備一樣,煥發青春光彩,帶來非凡的觀影體驗。對于一向重視產品品質和服務質量的NEC而言,此次“以心換芯1+1”全新尊享服務的上線,秉承了一直以來的服務理念,用誠心理解用戶的需求,用真心贏取客戶的信任,為放映機奉上了售后維護的雙重保險。
生態AV大環境正逐漸形成
對于整個AV生態大環境建設,要想全面跨入綠色節能的生態發展環境,哪些方面需要被提倡,哪些方面需要被改進與突破,CREATOR快捷市場總監唐先進表示,AV行業要完全走進綠色節能的生態發展環境還有一段比較長的時間,因為現在整個行業內并沒有對于綠色低碳的權衡標準,據其個人的了解,這方面的工作,AV Sustainability Task Force(AV可持續發展工作組)正在為整個行業建立一個完善的評價系統,這將對廠商、顧問公司、設計師、AV系統集成商、軟件開發人員、業主和技術管理人員的責任做出詳細定義。當然,CREATOR快捷作為AV行業的一分子,在這個過程中,也將全力支持,爭取實現減低能源消耗、減少材料使用、重復利用或循環利用設備、使用綠色材料、減少差旅碳足跡等目標。
曾幾何時,當環保成為全人類共同關心問題的那刻起,“綠色”就和“創新”緊密地聯系在一起,成為IT廠商最熱衷使用的詞匯。幾乎所有的企業都在迫不及待地將“綠色”加入到自己的DNA序列,甚至圍繞著綠色來提升企業的核心競爭力。
跨越三大環保指令 突破技術貿易壁壘
當然,IT企業,尤其是網絡設備供應商對“綠色”的追捧,不僅是時代的需求,更是人類對生存環境的一種必然訴求。從2003年2月以來,歐盟組織就出臺和實施了一系列的環保領域指令,其中從WEEE、RoHS到EuP三大指令,充分表明了歐盟欲在環境保護和資源節約的技術革新浪潮中搶占先機,甚至欲取得世界經濟競爭主動地位的強烈愿望。而在經濟全球化的今天,任何國家所制定的國際貿易的法律法規,其作用與影響往往超出其國界,波及所有的貿易伙伴。但是,我們也看到了,歐盟三大環保指令在起到保護歐盟環境作用的同時,對出口至歐盟的電子產品、能耗產品,也設置了一個無形的技術貿易壁壘。這個壁壘,無疑對眾多IT企業而言,既是壓力也是加速產品與國際標準接軌步伐的一種積極動力。
那么,作為中國的IT企業,尤其是網絡設備企業,將如何突破這種技術貿易壁壘,就成為網絡設備供應商們在這場“綠色浪潮”中把握機遇,變被動為主動,打造成“綠色”網絡產品的當務之急。
迎頭趕上WEEE指令 回收率大于75%
WEEE指令中與制造商相關的要求包括了產品設計、分類收集、廢物處理、回收再用、費用支付和標識、標簽及產品資料等多個方面。在這方面,我們的企業迎頭趕上,在2005年2月了《H3C產品綠色環保設計規范》,明確了產品綠色環保設計原則和規則,包括材料選擇、應用、制造、使用、可回收性設計、環保信息標識等,同時規定了產品綠色環保設計活動及產品綠色環保檢視活動等內容。通過將規范相關要求灌入IPD(集成產品開發)流程中,使得規范的要求快速落地,在新產品的設計中快速滿足WEEE指令的產品設計要求。
在產品設計階段,制定了可回收再利用率(即從產品設計時開始計算,設定可回收再利用的重量百分比)目標。針對WEEE指令回收率的要求,主動研究新的設計思路和方法,在產品整機設計積極推行模塊化、歸一化設計,盡量減少專用零件的設計使用。對于含有有害物質的零件,采取單獨固定的方法,方便回收拆卸,以提高產品回收再利用率。同時,在產品整機結構設計中,在保證產品可靠性的前提下,盡可能地使用可拆卸、易拆卸的聯結方法,降低產品回收成本,提高產品的回收率。在產品設計過程中完成零件重量搜集和計算工作,以滿足WEEE指令中總回收率大于75%要求。
同時,針對每款產品制定相應的回收指導書,指明產品的回收操作方法和有害物質的位置以及拆除方法。在產品上添加回收標識,標明物質類別,為產品的實際回收工作提供便利和指導,切實履行了作為一家生產廠商對廢舊設備回收的處理責任。
通過在歐洲建立環保回收平臺和保證金,我們按照歐盟成員國的要求,定期申報產品數量,主動承擔了部分歷史廢舊設備和全部銷售產品的廢舊回收處理義務,以滿足WEEE等指令的分類回收要求。通過一系列的措施的實施,H3C從2005年8月,就能夠向市場提供完全滿足WEEE指令要求的產品。
嚴格遵循RoHS指令 把控45種有害物資
在電子電氣行業中,由于部分禁用的材料現在還沒有適用的替代品,因此在一定范圍內可以獲得豁免。目前,應用于交換、信號和傳輸以及在電信網絡管理的網絡基礎設施設備焊料中的鉛,就在RoHS指令的豁免清單中。但RoHS指令同時規定,隨著科技的發展,歐盟每4年會對豁免物質進行評估,視情況進行調整。
2005年3月,H3C了《采購物料環保認證規范》。它不僅規定了產品中嚴格限制RoHS指令要求的鉛、鎘、汞等6種有害物質的使用,還額外地限制了其它有害物質的使用,如石棉、PCB(多氯聯苯)等在內的11種有害物質的使用,同時還要求供應商對45種有害物質的含量進行申報。很多與H3C合作的供應商都感慨,能成為H3C的合格供應商是一件相當不容易的事情,同時也是一件很自豪的事情。
通過嚴格的供應鏈采購認證管理、內部的嚴格環保檢視以及環保物料切換工作,我們于2006年5月開始提供符合歐盟RoHS標準的產品。與此同時,還積極參與了中國“RoHS”――《電子信息產品污染控制管理辦法》及其配套標準的制定工作。從2007年3月1日起,H3C生產和銷售的產品即符合中國《電子信息產品污染控制管理辦法》及其配套標準的要求。
設計落實EuP指令 產品綠色“一條龍”
EuP指令自公2005年8月11日正式生效,并規定會員國應在2007年8月11日前完成符合本指令所需的國內立法及行政規定。這是繼歐盟WEEE指令和Rolls指令之后又一次綠色浪潮。
EuP指令規定了能耗產品的一般生態要求(指令附錄I)和特殊生態要求(指令附錄II),并據此制定出特定產品的具體生態特征和實施措施規范(指令附錄VII)。EuP指令只是一個框架指令,它的真正實施需要進一步制定有關特定產品要求的實施措施。歐盟根據EuP產品的能耗和對溫室氣體排放的影響大小,選取了20類產品率先計劃實施生態設計要求。并陸續推出實施措施。2008年10月21日,歐盟委員會制定了橫跨2009年至2011年的工作計劃,其中包含數據處理及數據存儲設備。在未來3年內,歐盟委員會將會對這些產品開展預備研究,并可能制定實施措施。歐盟制造商和進口商根據該具體實施措施來調整自己的產品。如果符合要求,便可在整個歐盟市場投放,否則將被禁止或受到相關的懲罰。
耗能產品在上市及使用前,其制造商或制造商的授權人應確保該產品已按照EuP指令附件IV“內部設計管理”和附件V“合性評價管理體系”進行評價,通過評價的產品加貼CE標志,且其應按照指令附件Ⅵ出具符合性聲明。
目前,歐盟已經正式公布了5項實施措施,其中2009年4月7日公布了《委員會條例(Ec)No 278/2009,就外部電源空載條件下的電能消耗和平均工作效率生態設計要求,執行歐洲議會與理事會指令2005/32/EC》。這與H3C產品在歐洲市場的銷售密切相關。目前H3C所采用的外部電源都已經符合了歐盟的該項實施措施要求。
EuP作為能耗產品環保設計的框架指令,未來將隨著更多特定實施措施的制定,進一步發揮對產品的能耗等環保要求更加嚴格和重要的作用。
為了應對EuP指令,H3C很早就成立“綠色節能工作組”,從2007年就開始著手研究產品的節能減排技術。在2008年先后了5篇節能技術規范,為網絡節能產品的推出打下基礎。目前,已將生態設計理念融入IPD流程:在產品的概念階段,就明確提出產品的生態設計的指標和規格;在計劃階段,明確生態設計存在風險和實施計劃,在開發階段,依據節能設計、綠色環保設計規范,具體落實生態設計方案,并進行生命周期生態評估。同時,在生產、采購、銷售環節,實現綠色采購、綠色制造、綠色認證;在驗證階段,進行生態設計驗證、環保認證、節能認證,制定產品可回收指導書;在產品的生命周期階段,實現產品的回收利用。
現代設計是對傳統設計的延伸和創新,是將傳統中的經驗、類比設計提升到邏輯、理性、系統設計的新方法,是在靜態分析的基礎上,進行動態多變量的最優化,是復雜的思維過程。自上世紀六十年代初期開始,人們將機械設計的過程細分成了不同的設計階段,如用戶體驗階段、技術設計階段、工藝設計階段等。而伴隨著科學技術的飛速發展和進步,機械產品的設計逐漸發展成為一門科學,不再單純的依賴設計者的經驗技術或者思想靈感。不僅如此,在發展過程中,現代機械設計引進了許多現金和的設計方法理念,包括系統科學、信息科學、計算機技術等,推動了機械設計行業的持續發展。在工業化進程不斷加快的背景下,現代生產對于機械產品的需求不斷增加,使得機械產品的種類繁多,結構也日趨復雜。從實現功能的角度分析,現代機械設計包括傳統功能、系統功能、執行功能以及操作功能等,通過這些功能,可以實現機械的正常運作。同時,在現代機械設計中,計算機和專業軟件是主要工具,可以是實現參數計算、結構分析、圖紙繪制等,從而大大提高機械產品的設計效率。
2現代機械環保產品設計方法
在產品設計中,環保設計也稱生態設計,是指從產品的生命周期考慮,關注產品的一些環境屬性,如可拆卸性、可回收性、可重復利用性等,并將其作為產品設計中的一個目標,在滿足產品質量、性能和壽命等需求的同時,滿足其環保需求,減少對于能源和原材料的消耗、減少對于環境的污染和影響。
2.1選擇綠色環保材料
綠色環保材料是指材料本身的性能優越,對于資源和能源的損耗小,對于環境的污染小,能夠重復利用或者循環再生的材料,對于環保產品的設計是非常重要的。在對綠色環保材料進行選擇時,應該從材料的工藝性能、機械性能、經濟性以及環保性等方面進行綜合考慮,有限選擇可再生材料,同時提升資源的回收利用效率,實現可持續發展。在對機械產品的結構構件進行設計時,應該盡可能采用大模塊化結構,選擇無毒無害材料,以提升工程材料的再生率為目的。在材料選擇過程中,應該盡量避免采用有毒有害材料以及存在嚴重輻射的材料,在資金條件允許的情況下,選擇具備較高科技含量的新型環保材料。
2.2回收性設計
所謂回收性設計,是指在產品設計階段,充分考慮產品零部件及材料回收利用的可能性和回收價值,明確回收處理工藝,從而實現對材料以及零部件的高效利用。在回收性設計中,應該將環境污染最小化作為設計的關鍵和重點,對機械產品中可回收的零部件進行標記,研制對回收零部件進行加工處理和重復利用的工藝方法,明確零部件回收的經濟價值。在機械產品回收設計中,需要關注幾個方面的問題,一是結構的可拆卸性和可維修性,二是可重復使用零部件的識別,三是對回收零部件的清潔處理,四是確保結構設計的系列化圖模塊化。
2.3壽命性設計
在產品設計中,應該在控制成本的基礎上,延長其使用壽命,從而減少生產消耗,降低報廢率,減少對于環境的污染和破壞。因此,在機械設計中,應該在保持產品各項性能參數的前提下,盡量削減產品體積和重量,提升零部件的強度和耐久性,選擇低環境負荷材料,如果沒有必要,應該避免對含氯橡膠、樹脂以及石棉等有害材料的使用,在蓄電池、散熱器等的設計中,減少鉛的使用。
2.4注重發動機與零部件的環保性
以發動機為例,作為機械設備運行中噪聲、振動以及廢氣的主要生產者,發動機的環保設計是非常必要的,選擇環保型較高的發動機,是改善機械產品環保型的關鍵所在。與內燃機相比,同等功率的電動機無論是噪聲還是振動,都比較小,而且不存在排氣污染,因此,在能夠滿足機械產品動力性和行走性需求的情況下,產品的動力設備應該優先選擇電動機,而如果必須選擇內燃機,則應該關注設備的噪聲、振動、排氣煙度等因素,選擇環保型較好的內燃機產品。對于環保型零部件的選擇,主要是針對運行過程中存在噪聲和振動的零部件。例如,在樁工機械中,應該選擇噪聲和振動較小的電磁錘、液壓錘代替傳統的柴油錘,以減少設備運行過程中產生的噪聲和振動,減少對于周邊環境的影響。
2.5減振與降噪設計
在機械環保產品設計中,減振與降噪是最需要關注的問題,直接影響了產品的運行效果。例如,在對裝載機進行設計時,動力裝置可以采用雙向減振懸掛系統,從而有效克服設備傳動系統與車架的共振噪聲,減少動力系統的疲勞損壞;在后橋設計中,可以利用中心擺動結構,將后橋擺動中心與動力輸入中心重合,減少附加力矩對傳動系統沖擊所產生的振動和噪聲。在產品中,出了需要選擇低噪聲發動機及零部件以外,還應該對主機的結構布置或者系統的結構設計進行一些針對性的改進和調整,例如,可以使用單獨的液壓馬達帶動冷卻風扇,不再由發動機直接驅動,將風扇與發動機隔離開來,對發動機進行整體密封,消除噪聲傳遞的途徑,進而降低其對于周邊環境的影響;可以對液壓管路的排列情況進行優化,降低液壓油泵在運行過程中產生的振動;可以在設備覆蓋件位置,設置相應的隔音和吸音材料,對噪音進行消除;可以采用全密封整體式駕駛室結構,通過密封的方式實現隔音降噪的效果。
2.6環保設備的節能控制設計
科學合理的選用變壓器,應當綜合的對變壓器的運行合理性及損耗的大小進行考慮,為了減少空載損耗,在選擇變壓器時應當把新材料、新工藝的節能變壓器作為首選,除此之外,繞組阻值較小的變壓器,如選擇銅芯變壓器。盡可能適當預留變壓器的使用期間余量,通常情況下最節能、最經濟的變壓器復雜率介于75%至85%之間。
3結束語