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生态(绿色)设计理论与实践探讨——首期“生态(绿色)设计与绿色制造”学习沙龙在京举行
来源:北京生态设计与绿色制造促进会    时间:2017年09月13日    分享:

在工信部的指导下,北京生态设计与绿色制造促进会于9月8日在北京举办了第一期“生态(绿色)设计与绿色制造学习沙龙”活动。

本期沙龙以“产品生态(绿色)设计”为主题,邀请合肥工业大学教授、苏氏工业集团首席科学家苏章仁教授担任主讲嘉宾,分享了仿生学在工业设计上的理论与典型应用案例,详细讲解了实施生态(绿色)设计给工业产品带来的轻量化、减量化、性能优化、节材降耗等方面的优势。

苏教授认为人类近几十年的科学发展轨迹已发生改变,生态环境对人类生活的影响愈发突出。新形势下众多企业需从OEM模式转到ODM、OBM模式,一个企业有没有设计或者参与设计的能力已经成为传统企业区分现代企业的分水岭,而当前形势下生态(绿色)设计是设计中的重中之重。他表示生态(绿色)设计是遵从自然法则的方法,通过生态(绿色)设计,结合结构力学和材料力学,可以设计并制造出更优化的工业设备。苏教授还强调,用最小的熵污染,消耗最小的能量,实现最好的功能,获得最大的生态效益,从而实现产品在全生命周期的最佳功能保障和有序的良性循环,是生态(绿色)设计的本质,也是灵魂所在。工业产品生态(绿色)设计理论及技术体系是中国工业绿色转型发展的有力支撑,也是强有力的抓手,用科学引领的方式,将带动技术科学向绿色发展方向转变。

国瑞沃德低碳经济技术中心的白卫国主任表示,长久以来我国经济以粗放型、污染型的发展方式,对环境造成了严重的影响。当前节能减排、节材降耗是实现绿色生产和生活方式的重要手段,推进绿色设计、绿色制造、绿色采购、绿色消费,加快生态文明建设,推动经济社会绿色发展是践行绿色发展理念的重要途径。希望广大企业能应用苏章仁教授的“生态(绿色)设计理论及技术体系”,实现成本更低、能耗更小、应用范围更广、全生命周期影响最小的产品制造。

中国投资咨询有限责任公司的杨光琰副总经理表示,资本、科学、企业三者应该用哲学的思维联系起来,找到产学研用结合的最佳方式,用科学技术的手段实现生态(绿色)设计,用资本助增技术的价值,助力技术的创新,帮助企业实现更快的成长。

本次沙龙还邀请了大连理工大学、中国包装总公司、中国凯利集团、北京化工集团、安世亚太科技股份有限公司等专家和企业代表,共同总结了生态(绿色)设计的实践经验,分享了推动绿色设计产品落地的有益做法,探讨了中国工业绿色转型升级的路径,并对资本与技术结合产生的效益增长问题进行了深入交流。

下一步促进会将围绕“工业产品绿色再设计”、“企业绿色增长”“绿色设计产品市场化推广机制”等议题陆续邀请相关领域专家,深度剖析与讲解从生态(绿色)设计技术角度指导企业降低成本、提升产品附加值,推动绿色设计产品市场化等行业广为关注的问题,与广大从事相关专业的同仁共同探寻中国工业绿色转型发展之路。

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附:苏章仁教授2017年8月13日发表于《经济日报》的文章全文:《赋予生硬呆板的产品结构“类生态活系统”》,供大家参考。

赋予生硬呆板的产品结构“类生态活系统”

党和国家领导人习近平主席关于‘绿色发展方式与生活方式’的战略,首先构建了中国生态文明或者说是生态工业文明的基本国策,同时也清晰了中国工业转型的发展方向。

在基于基本国策的工业转型中,本人从科学技术角度,仅就生态(绿色)产品工业设计的探索与思考供大家参考。

贯彻‘绿色发展方式与生活方式’的实践,即包括’发展与生活’的外部生态环境建设,也包括’发展与生活’的内在生态品质(内涵)构建,且内外互动、良性循环。

由于‘绿色’是‘生态’通俗易懂的表达,‘绿色’内涵生态的本质。本文主要采用‘生态’一词,并对关键词的概念进行必要的梳理。

生态是自然界中唯一能够‘聚集能量并应用能量’的特殊物质或能量形态-以生物包括有机物及其生态链形式存在。

生物物种的生态及其生态链无一例外地存在可自组织自身内能,自适应外部变化而确保自我存在、延续与持续发展的活系统,并表现在生命诞生、成长、繁衍以及死亡的全过程遵从自然法则-总是以最小的熵污染、最小的能量消耗实现有序的良性循环与演进。

其中, 熵污染指向污染的物理本质。其粗浅概念是残留无用、无序能量的物质,对生态与生态环境造成的污染和危害。

因此,指向生态文明的‘绿色发展方式与生活方式’也是以最小的熵污染、最小的能源与能量消耗的最佳发展与生活方式。与之匹配的工业生产活动即需要‘绿色制造’也需要‘生态(绿色)产品工业设计’。

注:生态(绿色)产品工业设计后简称为生态设计

绿色制造概念推进的成功案例国外有之,国内方兴未艾。

这里仅就生态设计中仍被忽略的问题抛砖引玉。

生态设计是制定产品在满足人类生产生活最佳功能的全寿命周期,以最小的熵污染、最少的资源、能源与能量消耗加以实现的‘蓝图’以及产品残值出路的方案。

人类生产与生活中,作为在动静态过程承受载荷的产品结构无处不在,涉及整个工业领域,占用大量资源与能量。

人类在传统零和博弈思维下,整体结构力学性能是基于“以单件结构力学性能冗余为基础,向整体结构层层叠加”的实际思维习惯设计与制造获得。其承载能力以不变应万变的生硬、呆板的‘对抗’形式构成。冗余质量造成多余的熵污染、能源与能量消耗。装备甚至武器装备普遍超重即是证明。

以当代新博弈思维,借助设计与制造精细化技术,融合结构多类别几何形态的力学特性,赋予结构和材料可控与容许的‘应变’能力,使结构具备类生态活系统的活力-在结构承载过程,可无反馈跟踪地自组织应力系统性再分配,实现即可分部自适应又可集成自适应载荷变化的综合能力。

无多余质量且随机应变的结构,可以最小的熵污染、最小的能量消耗实现产品在全寿命周期的最佳功能保障。

这也是生态设计的灵魂。

化结构呆板生硬之腐朽为生态灵动之神奇、实现结构与材料综合力学特性面向生态的最优化组合,其工程技术实现路径是液态金属精与密的成型及未来普遍解决了合金化等问题的3D打印技术。

安阳强基精密制造产业园公司大胆探索绿色制造与生态设计互动,其使人震撼的产品节能减重成果,证明了赋予结构‘类生态活系统’绝非天方夜谭。

苏章仁 2017 7 30