最近听到一些很有意思的观点：似乎做了绿色，农药不杀虫子了、洗衣液洗不净衣服了、汽车跑不远了，产品突然变成豆腐渣了。其实，在我们看来，做好绿色再设计，你的产品不仅不会是豆腐渣，反而可以变成绿巨人；不但是绿色的，而且性能卓越。
重型机械由于其强劲的力量和庞大的外形，被形象地称为是工程机械的巨人。拥有更超群的性能、更加亲近生态是近年来重型机械发展不懈的追求。工业再设计，基于“无论多复杂皆可制造”的精密铸造工艺，以一种全新的工程设计思想和方法，为重机的绿色发展、品质提升打开了一扇巨大的窗户。通过混凝土泵车臂架优化再设计，能使车臂举高从56米突破性地达到80米；通过挖掘机斗杆的绿色再设计，在大幅减重的同时，能耗降低、生产率提高，极大地提高了斗杆的整体性能和可靠性。
那么，再设计是如何做到这些的？
挖掘机小臂再设计
作为重型机械家族的重要成员，挖掘机主要由工作装置、回转装置和行走装置三大执行部分组成。挖掘机的工作装置是模仿人的手臂设计的，其工作机理与手臂非常相似，主要由铲斗、连杆、摇杆、铲斗油罐、斗杆、斗杆油罐、动臂和动臂油罐组成。斗杆又称小臂，是挖掘机的主要承载件之一，挖掘机要顺利完成挖掘任务，需要靠“手臂”的转斗来完成。
图1 挖掘机的工作装置
斗杆的材料、重量、结构、工艺等等都对其性能、可靠性、工作效率产生重要的影响。比如，焊接工艺对挖掘机斗杆破坏失效的影响，据测算斗杆80%概率发生破坏失效位置在焊接部位；相同工作情况下，挖掘机斗杆的减重，会带来可观的燃油能耗的降低和大幅的实际生产率的提升。
因此，基于创新性精密铸造工艺和先进的再设计方法，安世亚太与苏氏集团携手，对我国某大型机械公司6吨挖掘机斗杆进行了再设计改造。通过结构优化设计，对材料进行重新布局和选择，提出用重量较轻的铝合金代替原来的钢结构，采用变厚加筋结构设计，利用精密铸造技术整体成型。经有限元分析，该设计结构满足刚度、强度要求。在不降低性能指标的前提下，重量相比原钢材料斗杆减少51.8%。
图2 对挖掘机斗杆进行有限元分析
再设计：让重机巨人减重增质
通过再设计实现的减重指标对挖掘机整机性能提升效果明显，相同工作负荷时，单台挖机节约燃油2.4kg/小时，由于减重引起斗容量增加带来的实际生产率可提高约28%。新设计和制造由于完全避免了焊接工艺环节，从而极大提高了装备的整体可靠性与耐久性。
图3 对挖掘机进行减重
通过再设计，重机巨人不仅是绿色的，同时拥有了更加卓越的性能，蜕变成更加强大的“绿巨人”。由此可见，再设计的直接效益是节材减重，企业能直接获得巨大利润；间接效益是为产品创造一个绿色的生态环境，由此带来的经济和社会效益往往是直接效益的五到十倍，这是有利于国计民生的大效益，是“功在当代，利在千秋”的大效益。再设计的第三个效益，那就是产品获得突破性效能，让产品可能产生巨大的客户吸引力和压倒性竞争优势，这往往是没法用金钱衡量的效益。
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本文标题：再设计：打造性能卓越的重机“绿巨人”
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