機(jī)械加工制造過程能耗優(yōu)化方法

尹威

[摘 要]伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和各行業(yè)與各部門的不斷成熟，企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營過程中所需要的能源總量也呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，但全球的可用能源儲(chǔ)備量是有限的，企業(yè)若想要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須對(duì)當(dāng)前的生產(chǎn)經(jīng)營模式進(jìn)行調(diào)整，對(duì)當(dāng)前資源狀態(tài)進(jìn)行合理評(píng)估，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，將低能耗和低碳作為生產(chǎn)改進(jìn)的主題，真正落實(shí)到生產(chǎn)經(jīng)營的細(xì)枝末節(jié)。本文將機(jī)械加工制造作為研究的對(duì)象，對(duì)當(dāng)前機(jī)械加工制造過程中存在的問題進(jìn)行理性分析，并從設(shè)備的改良、生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化以及生產(chǎn)模式的調(diào)整等方面對(duì)機(jī)械加工制造過程中存在的能耗問題提出針對(duì)性建議，確保我國的機(jī)械加工制造業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械;加工制造;能耗優(yōu)化

[中圖分類號(hào)]TH16 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的日常生活水平不斷提高，不僅僅體現(xiàn)在衣食住行中，國民的文化生活也在不斷地發(fā)展與進(jìn)步。但經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展總是以資源的開發(fā)與利用為前提的，過分追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度只會(huì)帶來資源的浪費(fèi)與短缺，因此，除了在日常的生產(chǎn)與經(jīng)營過程中追求更高的經(jīng)濟(jì)利潤，越來越多的人將更多的目光投向在各行各業(yè)進(jìn)行資源的合理分配與利用上，力求最大限度地減少浪費(fèi)，減輕環(huán)境和資源問題給我國經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久、持續(xù)發(fā)展造成的壓力，尤其是在機(jī)械加工制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)中，更要重視能源開發(fā)與利用的合理化，通過能耗優(yōu)化的方法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 當(dāng)前我國機(jī)械加工制造過程中存在的問題

1.1 能源價(jià)格飛速增長(zhǎng)給機(jī)械的加工制造帶來沉重負(fù)擔(dān)

機(jī)械加工制造行業(yè)作為我國傳統(tǒng)工業(yè)部門中十分重要的組成部分，相關(guān)的加工制造企業(yè)在產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)過程中需要消耗大量的資源，其中不僅僅包含著生產(chǎn)經(jīng)營過程中所需要的人力資源，各種能源更是在此過程中發(fā)揮著重要作用。但近年來，我國機(jī)械加工制造行業(yè)所需能源的價(jià)格逐年攀升，企業(yè)若想要維持正常的生產(chǎn)，就必須要增加機(jī)械加工與制造的前期投入，用更高的成本來交換生產(chǎn)經(jīng)營過程的中所必需的能源，這會(huì)給一些中小型機(jī)械加工與制造企業(yè)以及大部分剛剛起步的企業(yè)帶來更大的壓力，無形中給我國的機(jī)械加工與制造行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成不良影響。而能源價(jià)格飛速增長(zhǎng)的現(xiàn)象也是由多方面原因造成的：首先就是全球范圍內(nèi)可被利用的能源儲(chǔ)備量的不斷減少造成能源價(jià)格的上漲，由于機(jī)械加工與制造的過程中所使用的能源通常為煤炭和石油等不可再生的化石燃料，這些能源一旦消耗就無法通過其他的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化而再次出現(xiàn)，需要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的積累與沉淀才能夠重新產(chǎn)生，因此，不僅僅是我國，全世界當(dāng)前的石油與煤炭?jī)?chǔ)備量逐年遞減，國際能源競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，價(jià)格作為商品要素自然也就會(huì)發(fā)生波動(dòng);由此同時(shí)，由于機(jī)械加工制造行業(yè)作為重工業(yè)，對(duì)于能源的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他行業(yè)的基本需求量，但全球范圍內(nèi)能源的供應(yīng)量是十分有限的，這就使得許多機(jī)械加工與生產(chǎn)企業(yè)為了滿足既定的工作計(jì)劃，不得不以高價(jià)對(duì)所需能源進(jìn)行收購，這些因素都直接導(dǎo)致了能源價(jià)格的飛速上漲，給機(jī)械加工制造的合理有序發(fā)展增添了壓力。

1.2 機(jī)械加工與制造過程中能源的浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重

機(jī)械加工制造行業(yè)作為我國的傳統(tǒng)重工業(yè)，在改革開放以來帶動(dòng)著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，但隨著高新技術(shù)的不斷開發(fā)，各種新興技術(shù)卻并沒有被運(yùn)用到機(jī)械的加工與制造的過程中，我國絕大多數(shù)的工業(yè)領(lǐng)域仍然延用最傳統(tǒng)和最原始的加工與制造工藝，相對(duì)落后的加工與制造工藝不僅僅影響著機(jī)械的正常生產(chǎn)效率，還會(huì)對(duì)能源的利用效率造成很大的不良影響。由于機(jī)械生產(chǎn)工藝自身的限制，在對(duì)能源進(jìn)行使用的過程中很難實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，自然也就很難將能源的價(jià)值充分地發(fā)揮出來，在機(jī)械的加工與制造過程中產(chǎn)生許多不必要的浪費(fèi)，給該部門的可持續(xù)發(fā)展造成不小的限制。而有的機(jī)械加工與制造企業(yè)雖然對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了現(xiàn)代化的改進(jìn)，但卻忽視了最基本的能源運(yùn)輸與儲(chǔ)存過程，直接在這兩個(gè)環(huán)節(jié)造成不必要的能源浪費(fèi)，影響整個(gè)機(jī)械加工與制造部門的生產(chǎn)效率。

1.3 機(jī)械的加工與制造過程中容易出現(xiàn)環(huán)境的污染

根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，煤炭、石油和天然氣現(xiàn)已經(jīng)成為了我國機(jī)械加工與制造行業(yè)必不可少的三大主要能源，幾乎所有的機(jī)械生產(chǎn)過程與環(huán)節(jié)都離不開這三種能源，但伴隨著能源與機(jī)械最終產(chǎn)品與服務(wù)之間的轉(zhuǎn)化，污染也就在這個(gè)過程中不可避免地出現(xiàn)了，煤炭和石油作為主要的化石燃料，其在燃燒放熱的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫等有害氣體，不僅會(huì)加劇溫室效應(yīng)和臭氧層的空洞，還會(huì)間接導(dǎo)致酸雨的出現(xiàn)，破壞人們的日常生活環(huán)境，進(jìn)而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與和諧，與此同時(shí)，我國相比較于機(jī)械制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家，缺乏對(duì)于污染的治理和污染物的處理等方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于污染物排放的監(jiān)管程度不夠，也沒有投入充足的資金用于減輕污染和購買處理污染物的相關(guān)器械，這些情況都直接導(dǎo)致了污染的進(jìn)一步加重，自然也會(huì)給機(jī)械加工制造行業(yè)的正常運(yùn)行帶來不小的影響。因此，機(jī)械加工與制造部門要正確認(rèn)識(shí)污染，對(duì)當(dāng)前存在的污染進(jìn)行及時(shí)的治理，并對(duì)當(dāng)前的生產(chǎn)工藝進(jìn)行升級(jí)，提高對(duì)于能源的利用率的同時(shí)減少污染。

2 根據(jù)機(jī)械加工與制造過程中存在的能耗問題提出針對(duì)性建議

2.1 針對(duì)機(jī)械加工與生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良

機(jī)械的加工與制造工藝與生產(chǎn)方案需要相關(guān)負(fù)責(zé)人在機(jī)械投入流水線生產(chǎn)之前就進(jìn)行初步確認(rèn)，一旦投入生產(chǎn)就無法更改，因此，相關(guān)負(fù)責(zé)人要在每一個(gè)批次的生產(chǎn)結(jié)束之后，及時(shí)對(duì)本次生產(chǎn)中存在的能耗方面的不足進(jìn)行總結(jié)，作為未來機(jī)械加工與制造過程中的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行記錄。且機(jī)械的加工與制造工業(yè)是多方面的，包括機(jī)械機(jī)床的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線路的規(guī)劃、切削液以及機(jī)械的加工參數(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，因此，機(jī)械加工與制造部門更要對(duì)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)的最低能耗進(jìn)行合理評(píng)估，首先根據(jù)每個(gè)環(huán)節(jié)的特征對(duì)加工與制造工序進(jìn)行合理排序，將能耗和對(duì)環(huán)境的影響作為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)能耗多、污染嚴(yán)重的加工與制造環(huán)節(jié)進(jìn)行更新與升級(jí)，運(yùn)用高新技術(shù)提高能源的利用率，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)和循環(huán)利用，將降低能耗作為工藝革命的核心內(nèi)容，盡一切可能使機(jī)械加工與制造的每一道工序都向著環(huán)境友好型的方向發(fā)展。

2.2 對(duì)機(jī)械加工與制造所運(yùn)用的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行革新

按照以往的機(jī)械加工與制造流程，機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)往往在真正投入生產(chǎn)之前就對(duì)機(jī)械的加工與制造任務(wù)進(jìn)行提前安排與劃分，且通常按照從上到下的順序?qū)ぷ魅蝿?wù)進(jìn)行分配，機(jī)械的加工與制造通常會(huì)分配給基層的車間，由相對(duì)穩(wěn)定且高效的機(jī)械加工與制造機(jī)床負(fù)責(zé)完成，且每個(gè)生產(chǎn)與加工的過程通常需要在多臺(tái)機(jī)床的輔助下完成，這樣的生產(chǎn)與經(jīng)營模式自然也就對(duì)機(jī)床的數(shù)量和質(zhì)量提出了較高的要求，首先，機(jī)械加工與制造企業(yè)要根據(jù)原材料的數(shù)量和種類以及企業(yè)對(duì)成品的要求對(duì)機(jī)床進(jìn)行正確的挑選，防止大材小用的現(xiàn)象出現(xiàn)，與此同時(shí)，機(jī)械加工與制造企業(yè)還要提高對(duì)于機(jī)床使用環(huán)節(jié)的重視程度，除了正確掌握機(jī)床的使用方法，還要在生產(chǎn)的過程中總結(jié)出一套真正適合自身生產(chǎn)與經(jīng)營的機(jī)床使用流程，保證能源能夠充分流向機(jī)械加工與制造的每一個(gè)流程。

2.3 從能量轉(zhuǎn)化的角度降低能耗

能量從煤炭、石油以及天然氣等形式完全釋放出來的過程是一個(gè)化學(xué)變化的過程，化石燃料完成一系列的化學(xué)變化的過程中必然會(huì)產(chǎn)生不少的能量損失，無論是將熱量從燃料中釋放出來還是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，能量必然是逐層遞減的，因此，機(jī)械生產(chǎn)部門可以從能量轉(zhuǎn)化的過程入手，分析每個(gè)環(huán)節(jié)由于能量轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致的能量消耗，運(yùn)用合理方法降低能量流動(dòng)過程中能量不必要的損耗，運(yùn)用機(jī)械建模等方式進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，尋找出能耗最低、浪費(fèi)最少的機(jī)械加工與制造方案。

3 小結(jié)

科技的發(fā)展與進(jìn)步對(duì)機(jī)械加工與制造過程提出了越來越高的要求，相關(guān)工業(yè)部門不僅要提高機(jī)械的生產(chǎn)與加工效率，更要將降低能耗作為一項(xiàng)重要的任務(wù)來完成，可以通過針對(duì)機(jī)械加工與生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良，對(duì)機(jī)械加工與制造所運(yùn)用的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行革新，從能量轉(zhuǎn)化的角度降低能耗等方式提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工與制造部門的可持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

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