本文探討了SolidWorks下實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)計(jì)的內(nèi)容內(nèi)容。

　　在當(dāng)今的全球化市場(chǎng)中，一個(gè)負(fù)責(zé)任的公司常常是獲得成功的首要條件。從股東到消費(fèi)者，每個(gè)人都在不斷提高對(duì)產(chǎn)品的環(huán)保意識(shí)，期待實(shí)現(xiàn)百分之百的“綠色”產(chǎn)品。環(huán)境污染問(wèn)題成為阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速發(fā)展的大背景下，存在著高污染、高消耗的問(wèn)題，保護(hù)環(huán)境越來(lái)越重要。SolidWorks可幫助設(shè)計(jì)群體更好地了解自己的工作對(duì)生態(tài)的影響，從而作出更加環(huán)保的設(shè)計(jì)選擇。

　　綠色材料選擇設(shè)計(jì)

　　原材料處于產(chǎn)品生命周期的源頭，材料選擇設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)全生命周期設(shè)計(jì)的前提和關(guān)鍵技術(shù)之一。材料的選擇不僅僅影響產(chǎn)品的制造，而且還影響產(chǎn)品的銷(xiāo)售、使用、維修、回收等過(guò)程。綠色設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員改變現(xiàn)有設(shè)計(jì)中只注重技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能的材料選擇思路，而要將環(huán)境因素融入到設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)之中，了解材料對(duì)環(huán)境的影響。材料的綠色特性對(duì)家電產(chǎn)品的綠色性能具有極為重要的影響，因此，具體在選擇時(shí)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：

　　(1)首選可再生利用材料，盡量選用回收材料，提高資源利用率;

　　(2)盡量選用低能耗、無(wú)毒、少污染、無(wú)腐蝕性的材料;

　　(3)盡量選擇環(huán)境兼容性好的材料及零部件，同一產(chǎn)品單元盡量選用較少的材料種類(lèi)，以便于產(chǎn)品廢棄后的有效回收;

　　(4)為便于回收，材料上要標(biāo)注出其型號(hào)、種類(lèi)、等級(jí)等。如在冰箱生產(chǎn)過(guò)程中選用環(huán)保性制冷劑，以減少對(duì)臭氧層的破壞。

　　可回收性設(shè)計(jì)

　　減少環(huán)境污染和節(jié)省自然資源是綠色設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)，而合理的回收和再生利用無(wú)疑有利于這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　　可回收性設(shè)計(jì)是指：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期充分考慮其零件材料的回收可能性、回收價(jià)值大小、回收處理方法、回收處理結(jié)構(gòu)工藝性等問(wèn)題，最終找到零件材料資源、能源的最大利用，并對(duì)環(huán)境污染最小的一種設(shè)計(jì)思想和方法。可回收性設(shè)計(jì)包括以下幾方面的主要內(nèi)容：

　　(1)可回收材料及其標(biāo)志;

　　(2)可回收工藝與方法;

　　(3)可回收性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);

　　(4)可回收性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。面向回收的設(shè)計(jì)思想，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)師能考慮產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，既減少了對(duì)環(huán)境的影響，又使資源得到充分利用，同時(shí)還明顯降低了產(chǎn)品成本。

　　可拆卸性設(shè)計(jì)

　　具有良好的可拆卸性是產(chǎn)品維護(hù)性好、零件材料可回收、可再生的重要保證，才能達(dá)到節(jié)省成本、減少污染、保護(hù)環(huán)境的目的。為此，首先應(yīng)從觀念上重視可拆卸性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常與用戶(hù)、產(chǎn)品維護(hù)及資源回收部門(mén)取得聯(lián)系，獲取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在拆卸方面存在的不足，并為可拆卸性設(shè)計(jì)的發(fā)展準(zhǔn)備有關(guān)數(shù)據(jù)資料。其次，為便于拆卸，產(chǎn)品在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，就要從結(jié)構(gòu)上考慮拆卸的難易程度，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、結(jié)構(gòu)方案。對(duì)模塊間、部件間的連接方式等問(wèn)題要進(jìn)行細(xì)致的研究與設(shè)計(jì)。比如，在家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免采用焊接、膠粘、鉚接等不可拆卸連接方式，而盡可能優(yōu)先選擇易于分離的搭扣式連接。

　　可維修設(shè)計(jì)

　　用可維修設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品在發(fā)生故障后，可通過(guò)適當(dāng)?shù)木S修使產(chǎn)品恢復(fù)功能，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、省料、無(wú)廢少?gòu)U的綠色目標(biāo)。為了便于維修，除產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu)要采用模塊化設(shè)計(jì)、可拆卸性設(shè)計(jì)外，各獨(dú)立模塊內(nèi)部也要盡可能設(shè)計(jì)成可維修的。比如對(duì)易耗易損的零件、元器件，應(yīng)盡量將其設(shè)計(jì)得集中一些，便于維修裝卸。

　　節(jié)能設(shè)計(jì)

　　就是設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、工藝或利用新技術(shù)、新理論使產(chǎn)品在使用過(guò)程中消耗能量最少、能量損失最少。越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注產(chǎn)品的使用所消耗的資源及其給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)擔(dān)，因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，對(duì)其使用造成的能源消耗問(wèn)題應(yīng)給予足夠的重視。產(chǎn)品使用階段的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)注意根據(jù)產(chǎn)品耗能特點(diǎn)有針對(duì)性地進(jìn)行。比如對(duì)錄像機(jī)、電視機(jī)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)特別注意減少待機(jī)能耗。節(jié)能設(shè)計(jì)同樣也要考慮產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)。產(chǎn)品的運(yùn)輸也要消耗能源，產(chǎn)生污染。如汽車(chē)運(yùn)輸要消耗燃油，汽車(chē)尾氣的污染等也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。減少產(chǎn)品的重量、減小產(chǎn)品的體積可能會(huì)減輕產(chǎn)品的運(yùn)輸給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。

　　綠色包裝設(shè)計(jì)

　　產(chǎn)品的綠色包裝，主要有以下幾個(gè)原則：

　　(1)材料最省，即綠色包裝在滿(mǎn)足保護(hù)、方便銷(xiāo)售、提供信息的功能條件下，應(yīng)是使用材料最少而又文明的適度包裝。

　　(2)盡量采用可回收或易于降解、對(duì)人體無(wú)毒害的包裝材料。例如紙包裝易于回收再利用，在大自然中也易自然分解，不會(huì)污染環(huán)境。因而從總體上看，紙包裝是一種對(duì)環(huán)境友好的包裝。

　　(3)易于回收利用和再循環(huán)。采用可回收、重復(fù)使用和再循環(huán)使用的包裝，提高包裝物的生命周期，從而減少包裝廢棄物。

　　而SolidWorks的Sustainability就可以幫助我們做到以下的分析評(píng)估

　　生命周期評(píng)估

　　從原材料提取和生產(chǎn)制造到產(chǎn)品使用和廢品處理， 可向設(shè)計(jì)師展示他們的選擇將會(huì)如何改變所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的總體環(huán)境影響。

　　環(huán)境影響儀表板

　　根據(jù)以下四個(gè)因素度量產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境造成的影響：碳排放、空氣酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化和總能耗。針對(duì)上述每個(gè)因素，儀表板可顯示出當(dāng)前值、與原始設(shè)計(jì)的基線比較和貢獻(xiàn)百分比。因?yàn)閮x表板上的度量結(jié)果完全是實(shí)時(shí)得出，所以您將能夠輕松了解設(shè)計(jì)選擇帶來(lái)的環(huán)境影響 — 毫不費(fèi)力地使可持續(xù)性設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)節(jié)。

　　碳排放：設(shè)計(jì)方案的碳排放涉及各種溫室氣體，例如二氧化碳、一氧化碳和甲烷等可能導(dǎo)致全球變暖的氣體。

　　空氣酸化：空氣酸化是指燃燒礦物燃料可能導(dǎo)致酸雨的現(xiàn)象。

　　水體富營(yíng)養(yǎng)化：由于肥料進(jìn)入沿海水域，導(dǎo)致藻類(lèi)大量繁殖，從而造成當(dāng)?shù)睾Ｑ笊锼劳觯@種現(xiàn)象稱(chēng)為水體富營(yíng)養(yǎng)化。

　　總能耗：總能耗是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中消耗和釋放的各種形式能量的總和。

　　材料選擇工具

　　過(guò)去，設(shè)計(jì)師必須通過(guò)搜索數(shù)據(jù)庫(kù)，逐個(gè)比較材料屬性，才能找到適合某項(xiàng)工作的正確材料。現(xiàn)在，SolidWorks Sustainability 可針對(duì)單個(gè)零件模型，自動(dòng)顯示“相似”材料與您選擇的原始材料對(duì)環(huán)境影響的比較結(jié)果。這可幫助我們更加有效地選出理想的材料。

　　全面的環(huán)境報(bào)告

　　SolidWorks Sustainability 可生成自定義報(bào)告，顯示可持續(xù)性數(shù)據(jù)，并且在報(bào)告中附上您的聯(lián)系信息和公司品牌。只需輕輕單擊鼠標(biāo)，您就能夠獲得一個(gè)專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的演示文稿，用來(lái)演示您在可持續(xù)世界中進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所采取的真實(shí)、明智的步驟。

　　成為更加成功的設(shè)計(jì)專(zhuān)家

　　通過(guò)使用 SolidWorks Sustainability，將向上司、同事和客戶(hù)表明自己是一個(gè)具有前瞻思想和環(huán)境意識(shí)的設(shè)計(jì)師。自定義生命周期評(píng)估報(bào)告將準(zhǔn)確顯示我們是如何改進(jìn)設(shè)計(jì)的 — 這些信息可能對(duì)銷(xiāo)售和營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)的同事也很有價(jià)值。

　　與 SoldWorks 無(wú)縫集成

　　因?yàn)?SolidWorks Sustainability 產(chǎn)品完全集成在 SolidWorks 任務(wù)窗格中，所以它自然毫不費(fèi)力地成為工作流程的一部分。可持續(xù)性數(shù)據(jù)甚至?xí)鳛樵O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)工程信息存儲(chǔ)在模型文件中 — 因此，在與其他人分享該模型時(shí)，這些人也能看到這些生命周期評(píng)估數(shù)據(jù)。在開(kāi)始進(jìn)行裝配時(shí)，各個(gè)模型評(píng)估會(huì)被編譯成一個(gè)報(bào)告。

　　獲得即時(shí)設(shè)計(jì)反饋

　　使用 SolidWorks Sustainability，不必等待返回?cái)?shù)據(jù)或運(yùn)行測(cè)試。當(dāng)變量改變時(shí)，將即時(shí)看到設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境的影響。可以更加迅速地評(píng)估更改，并更加輕松地了解不同的設(shè)計(jì)選擇造成的環(huán)境影響 — 所有反饋信息都實(shí)時(shí)提供。可持續(xù)設(shè)計(jì)現(xiàn)在成為現(xiàn)實(shí) — 而且成為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)可持續(xù)設(shè)計(jì)已不再是停留在理論階段的美好愿望，不再是不切實(shí)際的構(gòu)想。從現(xiàn)在開(kāi)始，設(shè)計(jì)更環(huán)保的產(chǎn)品將成為設(shè)計(jì)過(guò)程中不可或缺的一部分。我們將能夠以十分易于理解、應(yīng)用和解釋的方法獲得極其全面的環(huán)保視圖。最終，通過(guò)幫助外面成為更具環(huán)保意識(shí)的設(shè)計(jì)師，SolidWorks Sustainability 將給公司帶來(lái)強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　下面是報(bào)告的例子：

　　模型名稱(chēng): 硬盤(pán)支架

　　材料: 1060 合金

　　體積: 3275.71 毫米³

　　表面積: 9444.99 毫米²

　　重量: 8.84 克

　　制造類(lèi)型: 壓模

　　制造區(qū)域

　　制造區(qū)域的選擇決定用于生成建模材料的能源和技術(shù)以及產(chǎn)品生命周期的制造步驟。

　　使用區(qū)域

　　使用區(qū)域用來(lái)決定產(chǎn)品使用階段中所消耗的能源(如適用)以及產(chǎn)品在其壽命結(jié)束時(shí)的去向。使用區(qū)域與制造區(qū)域一道還用來(lái)評(píng)估與將產(chǎn)品從其制造位置運(yùn)送到其使用場(chǎng)所而關(guān)聯(lián)的環(huán)境影響。

　　Sustainability 報(bào)表

　　環(huán)境影響

　　碳排放

　　材料: 0.11 kg CO2 e

　　制造: 0.01 kg CO2 e

　　方法如下： 0.05 kg CO2 e

　　壽命結(jié)束: 1.56E-3 kg CO2 e

　　0.17 kg CO2 e

　　水體富營(yíng)養(yǎng)化

　　材料: 2.47E-5 kg PO4 e

　　制造: 5.91E-6 kg PO4 e

　　方法如下： 3.07E-5 kg PO4 e

　　壽命結(jié)束: 3.03E-7 kg PO4 e

　　6.16E-5 kg PO4 e

　　空氣酸化

　　材料: 7.09E-4 kg SO2 e

　　制造: 1.32E-4 kg SO2 e

　　方法如下： 1.91E-4 kg SO2 e

　　壽命結(jié)束: 1.93E-6 kg SO2 e

　　1.03E-3 kg SO2 e

　　總能源消費(fèi)量

　　材料: 1.43 MJ

　　制造: 0.12 MJ

　　方法如下： 0.67 MJ

　　壽命結(jié)束: 1.94E-3 MJ

　　2.22 MJ