SolidWorks，在设计中实现科技环保

　　本文介绍了SolidWorks在设计中实现科技环保的相关探讨。

DS SolidWorks中国区总经理吴俊杰先生

　　随着国际制造业的复苏和世界制造中心向中国的转移，中国制造业在近几年内得到了快速发展，但是经济增长的背后同样带来了能源的大量消耗和环境污染的日益严重。改革开放30多年来，中国“经济快车”奔行的速度令世人瞩目，但据国家发改委能源研究所估算，我国的能源利用效率目前仍然很低，比经合组织(OECD)国家落后20年;同样是生产100万美元的产品，中国所消耗的能源是美国的2.5倍，欧盟的5倍，日本的9倍。2001年，北京申奥成功后，国际奥委会最为关注的，并非是场馆的建设进度是否能够复合奥运会的要求，而是北京的环境质量，是否能够保证各国运动员处于最佳的竞技状态，以至于北京花上白亿治理环境污染。在我们在感受科技为我们的生活带来各种便利的时候，却很少有人关注对世界环境的影响;当我们在关注CPU运行速度越来越快、处理能力越来越强的时候，却很少有人注意上升的电源功率;当我们希望能够购买更加廉价的产品时，却很少有人关心它是否符合环保的标准……

　　《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出，我国要积极发展绿色制造，加快相关技术在材料与产品开发设计、加工制造、销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用，形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工业，使我国制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列。“到2010年，单位国内生产总值能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%……”，“十一五”规划明确提出我国经济社会发展的环境约束性指标。

环境污染

　　一、现状

　　随着环境问题的日益严重，世界各国纷纷出台苛刻的环保法规，诸如我们耳熟能详的汽车尾气排放的“欧三”、“欧四”标准。但是随着时间的推移，人们逐渐认识到，光降低产品在使用过程中对环境的影响是不够的，生产制造过程和设计过程如果得不到有效控制和管理，对环境的危害也非常大。例如玩具如果在设计时就使用了大量含铅的原材料，那么在生产和使用过程中，再如何控制，就很难保证不对儿童的身体健康造成伤害。

　　在这种环境下，绿色产品设计的思想日益受到重视。绿色设计是指我们在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。

　　绿色产品设计包括：绿色材料选择设计;绿色制造过程设计;产品可回收性设计;产品的可拆卸性设计：绿色包装设计;绿色物流设计;绿色服务设计;绿色回收利用设计等。在绿色设计中要从产品材料的选择、生产和加工流程的确定，产品包装材料的选定，直到运输等都要考虑资源的消耗和对环境的影响。以寻找和采用尽可能合理和优化的结构和方案，使得资源消耗和环境负影响降到最低。

　　当然，绿色化离不开信息化手段的支撑，而设计则是绿色制造的源头。SolidWorks公司是 世界领先的3D CAD 技术的供应商，我们为产品设计部门提供直观、高性能的软件，来帮助企业开发产品的同时，我们有责任和义务帮助我们的用户桶绿色设计的理念进行产品设计。我们在软件中提供了很多支持绿色设计的工具，像设计的优化、分析、零部件重复使用等，在Solidworks的最新版本当中，我们提出了环境影响指数的概念，用户在进行产品设计选择原材料的时候，随时可以看到其选择的原材料对环境的影响指数。这样一来可以为客户从产品的设计阶段开始，就为绿色制造打下基础提供支撑工具。

　　其实，企业要实现真正的绿色制造，就需要在产品的研发设计阶段就融入绿色的概念和思想。我们的客户在设计产品时不仅要考虑产品的原材料的选择、可循环使用，产品的模块化、利于拆卸组装回收，减少原材料的使用损耗，节能、降低功耗，用合格的替代材料，而且在设计过程中，还要充分考虑产品的回收再利用，提高资源利用率等多方面去考虑。比如说，电子产品更新换代的速度越来越快，相应地，废旧电子产品的数量也会越来越多。如果不加以妥善处理，必然破坏人类共同的生存环境。所以，客户在使用SolidWorks软件做产品设计的阶段，就要充分考虑产品报废后的回收和再利用问题。而且要便于零部件的拆卸和分离，使可重复利用的零件和材料在所设计的产品中得到充分的重视，因为回收和再利用是回收设计的主要目标。

　　我们希望通过SolidWorks软件设计工艺的改变，帮助客户实现这些绿色的设计理念。例如为了降低产品的装配和拆卸成本，SolidWorks软件可以帮助设计师实现在满足功能要求和使用要求的前提下，尽可能采用最简单的结构和外形，组成产品的零部件材料种类尽可能少。采用易于拆卸的连结方法，拆卸部位的紧固件数量尽量减少。利用 SolidWorks 3D CAD 和 COSMOSWorks 分析软件开发出新的方法，从而帮助客户降低了产品的装配和拆卸成本，也减少了材料用量。

　　在当前激烈竞争的环境下，市场瞬息万变，我们的客户利用SolidWorks三维的实体建模，使设计更直观。通过零件或者装配体把实际的三维模型得到有效地传达和保留，可以有效缩短产品的设计开发周期和分析周期、缩短制造周期同样是绿色制造的一方面。同时，利用SolidWorks软件的工艺和技术来减少原材料和能源的耗用量，对环境起到保护作用，也为绿色制造的发展铺平道路。

　　二、SolidWorks绿色设计实践

　　SolidWorks的这种绿色设计理念体现在不同的行业客户中。在汽车行业中，众所周知，绿色环保的汽车将是未来行业的发展方向。我们客户的设计产品Tango便是一款先进的绿色环保汽车。Commuter Cars 是 Tango 的制造商，所生产的汽车是世界上最快的都市汽车，具有无与伦比的特性，可以缓解交通和停车位紧张的压力，解决全球变暖问题。

Commuter Cars

　　Commuter Cars通过使用SolidWorks软件设计完善表现卓越、缓解交通的设计方案，因为在考虑汽车加速的同时，不能忽视与交通息息相关的一个重大问题：交通堵塞。经过 SolidWorks 3D CAD 软件的重新设计和改进，Tango 可以在同一车道内两部并驾齐驱，在看似不可能的车距内安全地切换车道，轻松愉快地穿梭于拥挤的街道中。由于车宽只有 39 英寸，因此一个车位可以并排停靠四部。

　　还有作为"绿色"运动的先锋，使用 SolidWorks 3D CAD 软件设计的 BigBelly 垃圾桶。这款垃圾桶是目前世界上唯一具有垃圾压缩功能的太阳能垃圾桶。BigBelly 太阳能垃圾压缩系统一次"吞噬"就可压缩数加仑垃圾，可将公共垃圾回收所致排放物减少 80%。

BigBelly 太阳能垃圾

　　BigBelly 太阳能垃圾桶高 127 厘米，重约 136 千克，可压缩和储存 5 倍于其体积的垃圾。该设备会以相当于 567 千克的力量定期压缩垃圾直到其容量饱和为止。城镇街道和城市公园的传统垃圾桶每天需清理两次，而 BigBelly 太阳能垃圾桶每周仅需清理一次，垃圾车的出勤频率相应也会减少，既降低了垃圾车的燃料消耗量，也减少了运输途中碳化物的排放量。

　　在中国地区，我们同样通过帮助节能环保产品厂商设计产品，展示SolidWorks科技在环保领域里的价值和效率。在我们的客户中，有许多涉及环保、节能产品的客户，浙江菲达环保科技股份有限公司便是其中的一家。浙江菲达环保科技股份有限公司是全国最大的环保机械科研生产企业，也是中国大气环境治理行业的排头兵，主要从事电除尘、烟气净化、气力输送等环保产品的开发和生产等业务。为了进一步优化产品结构，加快产品更新，浙江菲达环保科技股份有限公司部署了SolidWorks软件应用于产品设计。SolidWorks软件帮助浙江菲达环保科技股份有限公司的设计团队更加出色地进行设计创新和产品验证。通过使用SolidWorks软件设计的静电除尘器等产品对净化空气和控制大气污染有显著的作用。

节能环保产品厂商

　　三、总结

　　SolidWorks立足于用环保的理念和设计方法，帮助更个不同领域和行业的客户实现绿色设计，为设计师灌输环保设计的理念。当然，环保的创新的方法很多时候已经不是一个人的力量可以完成的了,而要依靠团队的智慧。SolidWorks的团队就像一个大熔炉，它能让员工的创意思维在不断互动、分享中融合，汇聚成大创意和大智慧，使环保的理念贯穿产品的全生命周期。有了团队智慧的支撑，我们才能在客户的"环保之旅"中扮演参与和辅助的角色。

　　作为企业社会公民，SolidWorks公司也不遗余力向公众推广我们的环保设计理念，并提供相应的技术、教育和支持。SolidWorks在全球发布了环保设计网站http://www.solidworks.com/pages/minisite/SustainableResource/index.html，并已于2008年6月5日世界环境日之际在中国地区发布该网站的中文版，网站的发布能够让更多的人了解到SolidWorks公司在帮助中国及全球客户实现绿色设计的一些举措和具体应用案例。

　　绿色制造是全球的发展趋势，近乎苛刻的法律法规也逐渐成为各国市场的准入门槛。这一切使得越来越多的客户在生产产品时不光要考虑产品的功能和价格，更要对产品使用的材料、加工的过程是否环保作出保证。这既是企业对社会的责任，也是一个国家和企业可持续发展的基础。我们可以预见，越来越严峻的形式将向设计师们提出更加迫切和严格的要求，借助SolidWorks软件，以及我们SolidWorks团队的智慧，设计师们在应对绿色设计的要求时，将更加游刃有余。