機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念的必要性分析

張玉忠

（長(zhǎng)春市地方道路運(yùn)輸管理局，長(zhǎng)春 130000）

1 飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)背景下機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化技術(shù)

在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，作為支柱性產(chǎn)業(yè)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)做為支柱性產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到舉足輕重的作用。近年來，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及市場(chǎng)需求，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)開始借助成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)，逐漸實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的全面自動(dòng)化。生產(chǎn)流程與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，使得機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中凸顯了其優(yōu)越性，能夠更好、更快、更安全地完成生產(chǎn)過程。

即便如此，我國(guó)在實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造全面自動(dòng)化方面，仍然處于初級(jí)階段，仍然有長(zhǎng)遠(yuǎn)的路要走。全面分析發(fā)展因素及未來需求，再對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家目前所能達(dá)到的水平，我們還有許多可以提升的空間。我國(guó)的機(jī)械制造自動(dòng)化探索本來起步就相對(duì)較晚，技術(shù)方面仍然有許多不足，產(chǎn)品質(zhì)量難免受到影響，這是我們的劣勢(shì)。

2 在機(jī)械制造及自動(dòng)化探索中融合節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的任何一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中，“節(jié)能”都是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)因素。機(jī)械制造業(yè)也不例外，在自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中，高效是一方面，節(jié)能同樣是一個(gè)重要的生產(chǎn)需求。節(jié)能才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要考慮原料最大程度的利用、對(duì)環(huán)境造成最小的污染等。對(duì)于產(chǎn)品來說，能夠方便回收、再利用、便于拆裝、運(yùn)輸，盡量節(jié)省使用成本等，都是節(jié)能的要求。

以往，按照傳統(tǒng)的機(jī)械制造的要求，最重要的參考因數(shù)就是產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命等?，F(xiàn)階段，在規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該廣泛收集數(shù)據(jù)，科學(xué)分析市場(chǎng)需求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該規(guī)范設(shè)計(jì)流程，使其更具科學(xué)性，設(shè)計(jì)方案的制定要有嚴(yán)格的審定及評(píng)估，經(jīng)過不斷修改，使其最終能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求。

傳統(tǒng)的機(jī)械制造的設(shè)計(jì)理念，有許多固化的思維，使其設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)、產(chǎn)品不適應(yīng)新的需求環(huán)境，回收利用也較為困難甚至無法回收再利用。這些都是對(duì)資源、能源的巨大浪費(fèi)，甚至對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。目前，企業(yè)都在不斷受到節(jié)能減排理念的影響，都能夠形成合理利用資源的認(rèn)識(shí)，因此，在生產(chǎn)的過程中融入節(jié)能的理念，可以使企業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力及發(fā)展?jié)摿?，?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 機(jī)械制造設(shè)計(jì)過程中節(jié)能理念的實(shí)際運(yùn)用

機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是前期設(shè)計(jì)方案的制定。在設(shè)計(jì)的過程中，首先確定節(jié)能的要求是十分必要的。這種理念是設(shè)計(jì)的一個(gè)依托。節(jié)能包括原料的利用、對(duì)環(huán)境的影響、對(duì)資源的消耗，目的就是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，可以從以下幾個(gè)方面入手，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

3.1 分析設(shè)計(jì)成本

產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，首先要分享產(chǎn)品的具體參考數(shù)據(jù)，確定產(chǎn)品從投入生產(chǎn)到最后的回收利用的所有環(huán)節(jié)，在可能產(chǎn)生污染、浪費(fèi)的環(huán)節(jié)調(diào)整設(shè)計(jì)理念，在控制成本的同時(shí)，盡最大的肯能考慮到材料、回收、污染等所有因素，保證在設(shè)計(jì)的過程中，涵蓋所有這些內(nèi)容，保障產(chǎn)品能夠最大程度地適應(yīng)生產(chǎn)需要且成本最低，對(duì)環(huán)境的污染最小。

3.2 探究機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的靈活性

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，如果只考慮生產(chǎn)的需要而忽略運(yùn)輸、安裝成本，也會(huì)造成極大的浪費(fèi)，在設(shè)計(jì)的過程中，如果可以考慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可拆裝的靈活性，就會(huì)節(jié)省運(yùn)輸及安裝成本，這也是產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計(jì)一個(gè)不可忽略的環(huán)節(jié)。

3.3 機(jī)械設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷充實(shí)完善

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，形成可供參考的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不斷積累、匯聚，最終形成充實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在以后的設(shè)計(jì)中，這些數(shù)據(jù)都成為可供參考的依據(jù)。有完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以使設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)少走彎路、節(jié)約成本，也可以有效管理設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，達(dá)到節(jié)能的目的。

4 完善加工工藝，節(jié)約成本

4.1 規(guī)范產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的過程中，越是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本就越低。這就要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，實(shí)現(xiàn)同樣的設(shè)計(jì)功能前提下，產(chǎn)品盡量簡(jiǎn)單。這是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化。

4.2 結(jié)合環(huán)境選擇加工工藝

產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，如果加工環(huán)境與采用的加工工藝不相匹配，則會(huì)對(duì)零件的質(zhì)量造成影響，以零件的鍛壓為例，鍛壓環(huán)節(jié)可供選擇的方式方法有很多，包括冷、熱、溫不同的鍛壓方式。熱鍛壓對(duì)能源的利用率低，冷鍛壓對(duì)環(huán)境的污染重，在生產(chǎn)的過程中，充分分析不同工藝的綜合情況，選用不同的方法，也是節(jié)能的一種方法。

4.3 合理安排流程

進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，需要充分考慮整體生產(chǎn)流程，在以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)調(diào)整流程，優(yōu)化工藝生產(chǎn)過程。以冷軋薄板為例，生產(chǎn)的過程中包括塑形過程，這個(gè)過程是為實(shí)現(xiàn)薄板的有效變形，為達(dá)到形變的目的，在這之前安排退火過程，就可以順利進(jìn)行后續(xù)繁雜的加工。不單單是這一個(gè)環(huán)節(jié)，所有的工藝流程都能達(dá)到優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用。

5 正確選擇材料

5.1 充分考慮材料的可回收、可再生性

在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，選擇材料的原則本著可回收、可再生、對(duì)環(huán)境污染小等原則。這類材料可以降低對(duì)環(huán)境的污染，也可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。有毒、不可回收利用、不易于分解等材料不予考慮，充分實(shí)現(xiàn)材料的可控性。

5.2 對(duì)處理污染成本的思考

從已經(jīng)掌握的技術(shù)分析，含有氟利昂、氟橡膠、樹脂等成分的材料，對(duì)環(huán)境的影響較大，為降低節(jié)能成本，應(yīng)盡量避免減小此類材料的選用，多考慮環(huán)保成本，綜合選用環(huán)保材料。

綜上所述，我國(guó)的機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展，正在向著先進(jìn)行列邁進(jìn)，在發(fā)展的過程中，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可達(dá)到高效的目的；結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)不斷探索，進(jìn)行節(jié)能減排操作也同樣重要。為實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展、與國(guó)際環(huán)境相適應(yīng)，就需要我們進(jìn)一步努力，強(qiáng)化技術(shù)、控制成本。我們?cè)跈C(jī)械制造過程中引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提升產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)節(jié)能減排，這是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。能夠達(dá)到以上兩個(gè)方面的要求，也就實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈條可以持續(xù)發(fā)展的最終目的。