機(jī)械制造及其自動(dòng)化中的節(jié)能高效設(shè)計(jì)理念

劉浩 韓向前

（山東英才學(xué)院，山東 濟(jì)南 250104）

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，中國(guó)機(jī)械制造技術(shù)飛速發(fā)展，在我國(guó)工業(yè)中占的比重越來(lái)越大，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展賦予了機(jī)械制造業(yè)更多的活力。使機(jī)械制造更加高效、安全。在計(jì)算輔助設(shè)計(jì)下，設(shè)計(jì)高效、安全、自動(dòng)化成為目前機(jī)械制造業(yè)的顯著特點(diǎn)。在技術(shù)領(lǐng)域不斷的研發(fā)過(guò)程中，許多國(guó)家從事機(jī)械制造業(yè)的企業(yè)，已將現(xiàn)代社會(huì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)融入其中，從而推動(dòng)了此技術(shù)向節(jié)能化與智能化的發(fā)展。對(duì)比國(guó)外企業(yè)的技術(shù)研究發(fā)展，我國(guó)同類企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上存在較大的不足。從事機(jī)械制造業(yè)務(wù)的國(guó)內(nèi)企業(yè)，需注重對(duì)國(guó)外同類企業(yè)的研發(fā)、經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的借鑒，從而推動(dòng)國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外企業(yè)的跨國(guó)形式的合作，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)水平的提高。

一、關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造材料的選用

將綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，用于機(jī)械制造材料的選用上，對(duì)于設(shè)計(jì)師的要求較高，因此不同于以往的設(shè)計(jì)理念，環(huán)保設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的方方面面上。在材料的選擇上，不僅要考慮材料的成本，還要考慮材料的環(huán)保價(jià)值。在生產(chǎn)中機(jī)械材料有很多選擇但是其中不乏那些對(duì)于人體健康嚴(yán)重?fù)p害，對(duì)環(huán)境污染造成嚴(yán)重后果的機(jī)械材料。如果這些機(jī)械材料用于機(jī)械產(chǎn)品的制造，就會(huì)違背綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。因此，材料的選擇需要貫徹綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，面對(duì)這一難題，設(shè)計(jì)師在材料的選擇上要摒棄對(duì)以往材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇那些綠色環(huán)保達(dá)標(biāo)的材料。

人們?nèi)粘Ｉ钪羞x擇產(chǎn)品，考慮的實(shí)用性美觀等因素，不利于綠色產(chǎn)品的推廣，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，綠色機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與實(shí)用性不比傳統(tǒng)的產(chǎn)品差，而且綠色機(jī)械產(chǎn)品安全性與服務(wù)性要比傳統(tǒng)產(chǎn)品價(jià)值更高。

二、關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品的制造

機(jī)械產(chǎn)品制造完工需要多道工序，若想將綠色設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械產(chǎn)品的制造當(dāng)中，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的工作。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完畢之后，通過(guò)一定的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格才能大量生產(chǎn)。需要在這一環(huán)節(jié)中貫徹落實(shí)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，我們要做到不浪費(fèi)材料，節(jié)約成本。機(jī)械產(chǎn)品不需要過(guò)多的包裝，但是許多商家在出售產(chǎn)品時(shí)，故意將包裝包裝地華麗作為營(yíng)銷噱頭來(lái)吸引消費(fèi)者購(gòu)買。這些包裝大多是塑料盒、木質(zhì)材料，這不僅增加了無(wú)謂的開(kāi)銷，還造成了環(huán)境污染。要實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)提高技術(shù)方面的支持。

（一）從制造工藝入手，達(dá)到節(jié)能減排

充分考慮制造工藝與生產(chǎn)的匹配性，避免生產(chǎn)工藝與設(shè)備不匹配而造成的環(huán)境污染與資源浪費(fèi)。例如，對(duì)于零件制造，如果盲目選擇，使制造工藝與設(shè)備造成不匹配，就會(huì)產(chǎn)生能源的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成污染。應(yīng)當(dāng)充分考慮實(shí)際設(shè)備應(yīng)用的特點(diǎn)及性能，選擇適宜的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化零件。在機(jī)械制造工藝中，在保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，零件結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化機(jī)械流程，這對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)行中能源的消耗和環(huán)境污染的減少是十分有意義的，體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。

三、進(jìn)行虛擬化的機(jī)械設(shè)計(jì)

結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化模擬生產(chǎn)，這就是機(jī)械制造中虛擬化的發(fā)展方向，采用虛擬化制造產(chǎn)品，一方面能夠節(jié)約能源，減少能源消耗，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬制造找出產(chǎn)品的缺陷，并在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行模擬生產(chǎn)、修改，直到產(chǎn)品達(dá)到要求再將其數(shù)據(jù)輸入生產(chǎn)系統(tǒng)。這樣能夠有利于降低產(chǎn)品的次品率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低資源消耗，保護(hù)環(huán)境，對(duì)產(chǎn)品對(duì)企業(yè)的發(fā)展也十分有利。采用虛擬化設(shè)計(jì)，首先取締了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)圖紙和樣品制造，節(jié)省了紙張的浪費(fèi)以及能源的浪費(fèi)，在制造虛擬樣品時(shí)，在修改環(huán)節(jié)也降低了資源的浪費(fèi)，最后在設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸能夠快速的將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)，減少生產(chǎn)時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期。

四、結(jié)束語(yǔ)

人類的活動(dòng)已經(jīng)嚴(yán)重影響了自然環(huán)境的自我修復(fù)能力。此時(shí)，我們提出綠色設(shè)計(jì)理念，為設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)打開(kāi)新的大門。相信隨著綠色環(huán)保，節(jié)能設(shè)計(jì)理念日漸深入人心，今后的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)會(huì)有更大的上升空間，資源環(huán)境問(wèn)題也能夠得到妥善的解決。