機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)理念研究

摘要：如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)由高速發(fā)展到高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化領(lǐng)域由于其在發(fā)展過(guò)程中消耗了大量的能源，已不能滿足綠色可持續(xù)發(fā)展的需求?；诖?，為對(duì)這一矛盾加以有效解決，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)更加穩(wěn)定、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，必須積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，盡可能地減少對(duì)能源的消耗。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì)

機(jī)械生產(chǎn)由于管理、技術(shù)應(yīng)用、設(shè)計(jì)等原因出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，不僅造成了生產(chǎn)資源的不必要浪費(fèi)，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)安全隱患問(wèn)題。在自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)依照節(jié)能環(huán)保原則開(kāi)展管理工作，一方面可以合理設(shè)計(jì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的材料使用、工藝選擇、整體生產(chǎn)方案等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同制造工序的有效對(duì)接，確保自動(dòng)化機(jī)械制造的綜合效率。另一方面，節(jié)能理念作為可持續(xù)發(fā)展原則的重要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)注重經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，可以有效控制制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染影響，是機(jī)械自動(dòng)化制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

一、機(jī)械自動(dòng)化的特點(diǎn)

就我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中已經(jīng)得到了廣泛使用，一方面是因?yàn)檫@種技術(shù)機(jī)械制造的效率能大幅提供，另一方面還能在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)保障產(chǎn)品的質(zhì)量。因此機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的幫助，促進(jìn)了整個(gè)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備而言，具備智能化和自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。例如在機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中，如果發(fā)生故障等問(wèn)題，機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備會(huì)自動(dòng)暫停，并發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員通知維修部或維修人員進(jìn)行查看，而一些程序上的問(wèn)題，或者流程上的故障，機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備會(huì)記錄故障并自行修復(fù)問(wèn)題，減少了修復(fù)的時(shí)間，保證了制造流程的順利進(jìn)行，相比之下的傳統(tǒng)機(jī)械制造設(shè)備，一旦出了問(wèn)題，必須要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行修復(fù)，不僅降低了工作效率還對(duì)工廠造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。

傳統(tǒng)的機(jī)械制造往往局限于工業(yè)制造上，相比之下，機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用范圍逐漸廣泛，適用于各個(gè)領(lǐng)域，例如在醫(yī)療設(shè)施上，機(jī)械制動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)醫(yī)療設(shè)施提升帶來(lái)非常重要的幫助，此外還有建筑行業(yè)中的自動(dòng)化攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)中的自動(dòng)收割機(jī)、珠寶行業(yè)的自動(dòng)化切割機(jī)等。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)給各個(gè)行業(yè)帶來(lái)了有效的幫助，但是，需要注意的是，雖然優(yōu)點(diǎn)十分多，但是也存在著部分的缺點(diǎn)需要改進(jìn)和完善。

二、節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械制造自動(dòng)化的應(yīng)用和改善對(duì)策

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的改善

機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備在制造出來(lái)之前往往先對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就需要對(duì)能源、耗材、效率等方面進(jìn)行多方位的考慮，在設(shè)計(jì)方面做到預(yù)先判斷，降低能源消耗、耗材等，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。例如，對(duì)于發(fā)電機(jī)的選取上面，優(yōu)先選用油耗低、高效率的設(shè)備。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要注意可能發(fā)生的滲漏問(wèn)題對(duì)環(huán)境的影響，避免出現(xiàn)此類情況。在油耗上的設(shè)計(jì)考量也需要選擇環(huán)保油料，進(jìn)而對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的管道起到有抗腐蝕的作用，避免使用劣質(zhì)、普通油料導(dǎo)致管理老化、產(chǎn)生泄露等。在設(shè)計(jì)完之后，可以利用計(jì)算機(jī)的虛擬化實(shí)驗(yàn)，模擬運(yùn)行機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備，防止機(jī)械制造自動(dòng)化設(shè)備在投入生產(chǎn)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)缺陷，帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)全面優(yōu)化

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化企業(yè)而言，在融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念時(shí)必須全方位的優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)。具體做到：在不影響產(chǎn)品功能基礎(chǔ)上，在極大程度上簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少設(shè)備的能源消耗，有效提升設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以往的機(jī)械設(shè)計(jì)工藝已難以符合當(dāng)下時(shí)代發(fā)展需求，所以設(shè)計(jì)人員必須合理的調(diào)整及改變機(jī)械工程設(shè)計(jì)，使之能夠更好地滿足當(dāng)下設(shè)備發(fā)展的需求。

（二）恰當(dāng)?shù)募庸し绞?/p>

為更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念時(shí)，需做到以下幾點(diǎn)：1.在確保機(jī)械設(shè)備功能正常實(shí)現(xiàn)的前提條件下，對(duì)加工方式進(jìn)行不斷優(yōu)化，如：機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的鍛壓技術(shù)——冷鍛壓加工方式、熱鍛壓加工方式等，相關(guān)調(diào)查顯示，這些加工方式的能源利用率過(guò)于低，并不適用;2.選擇溫鍛壓方式來(lái)開(kāi)展材料的生產(chǎn)與加工工作，這樣能夠有效降低資源的消耗。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的集成化、自動(dòng)化發(fā)展，在提升了我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)綜合生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列的能源、環(huán)保問(wèn)題。將節(jié)能理念合理地引入機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中，可以有效提升設(shè)備生產(chǎn)的資源利用質(zhì)效，降低對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。生產(chǎn)制造企業(yè)應(yīng)立足于機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)的實(shí)際情況，在機(jī)械制造全過(guò)程中貫徹環(huán)保理念，優(yōu)化加工流程，控制生產(chǎn)能耗，選擇環(huán)保制造材料，推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、綠色發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：李享，華北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2017級(jí)學(xué)生。