機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)中節(jié)能理念的滲透

姚森 劉崯博 翟亞雙

摘 要：隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，社會各領(lǐng)域都更加重視節(jié)能減排以及環(huán)境保護(hù)問題，節(jié)能理念逐漸滲透到各行業(yè)的發(fā)展中。機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)是我國制造業(yè)的重要組成部分，隨著我國對各行業(yè)節(jié)能減排及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，節(jié)能設(shè)計(jì)理念逐漸被應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)中去，并取得了一定的應(yīng)用效果。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)與節(jié)能理念的概念出發(fā)，分析了節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義及應(yīng)用局限性，然后提出了機(jī)械制造自動化技術(shù)中滲透節(jié)能理念的措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動化技術(shù)；節(jié)能理念

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)中比較常用的技術(shù)之一，其科學(xué)應(yīng)用能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率及發(fā)展水平。但在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的各環(huán)節(jié)中，尤其是在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)時，會伴隨著大量能源消耗或者一些有損環(huán)境健康的污染物質(zhì)出現(xiàn)，破壞生態(tài)環(huán)境。在環(huán)保節(jié)能備受重視的現(xiàn)代社會背景下，將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念可以從源頭上緩解機(jī)械制造業(yè)帶來的能耗大、污染重的問題，從而有利于促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)與節(jié)能理念概述

（1）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化是最近幾年新發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，它的研究內(nèi)容包括自動化技術(shù)、相關(guān)理論以及制造技術(shù)等多種，并隨著研究的不斷深入，其研究內(nèi)容逐漸豐富起來。機(jī)械制造是我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的應(yīng)用十分廣泛。機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以幫助工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、組織管理以及產(chǎn)品生產(chǎn)等多種功能，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。而自動化技術(shù)則是指以網(wǎng)絡(luò)、信息等與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化為目的的一種先進(jìn)技術(shù)。自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)資料的全方位控制，有利于最大程度的節(jié)約資源，減少生產(chǎn)成本。所以，自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主流方向。

（2）節(jié)能理念

能源短缺問題是當(dāng)今世界共同面臨的難題，隨著人們對節(jié)能環(huán)保重視程度的逐漸提升，“綠色節(jié)能”理念應(yīng)運(yùn)而生，且受到越來越多人的關(guān)注。節(jié)能理念就是指在社會進(jìn)行各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動的過程中，要將節(jié)能意識時刻融入到各工作環(huán)節(jié)中，并通過應(yīng)用一些節(jié)能設(shè)計(jì)或技術(shù)來盡量減少經(jīng)濟(jì)活動中的資源消耗，從而緩解當(dāng)前能源短缺的問題。目前，節(jié)能理念逐漸向社會各領(lǐng)域滲透，在建筑、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域都取得了較顯著的節(jié)能成果，促進(jìn)了社會的綠色化發(fā)展。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

（1）節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

能源利用效率低下是當(dāng)前威脅著能源短缺、阻礙各行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的重要原因。對機(jī)械制造業(yè)來說，也是如此。目前，機(jī)械制造還不能完全實(shí)現(xiàn)接卸的自動化，這雖然對機(jī)械產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展影響不大，但卻給該產(chǎn)業(yè)造成了巨大的資源浪費(fèi)。類似這種問題在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中是普遍存在的，嚴(yán)重影響了該產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)性發(fā)展。因此，只有在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)中科學(xué)地融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念才能有效改善目前這種不良現(xiàn)狀。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化中合理的進(jìn)行節(jié)能化設(shè)計(jì)，一方面可以盡可能的減少機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中造成的不必要的資源浪費(fèi)，而且還能夠有效降低生產(chǎn)過程帶來的環(huán)境污染，這對我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（2）節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的局限性

目前，節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)中的應(yīng)用還不夠成熟，其具體應(yīng)用也存在很多局限性，主要表現(xiàn)為以下兩個方面：一方面，由于機(jī)械制造的相關(guān)工作人員對節(jié)能理念的重視程度不夠，導(dǎo)致一些機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)成果在實(shí)踐中的具體應(yīng)用效果沒有得到充分發(fā)揮，這在很大程度上阻礙了節(jié)能設(shè)計(jì)理念向機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)的滲透，使機(jī)械產(chǎn)業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)得不到應(yīng)該有的反響，從而影響機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)的積極性。另一方面，盡管有些節(jié)能設(shè)計(jì)產(chǎn)品在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮了一定的節(jié)能效果，但對大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)來說，這種設(shè)計(jì)只被應(yīng)用到生產(chǎn)的部分環(huán)節(jié)中，這也造成了其應(yīng)用效果發(fā)揮的局限性，從而不利于機(jī)械產(chǎn)業(yè)的節(jié)能化發(fā)展。

三、機(jī)械制造自動化技術(shù)中滲透節(jié)能理念的策略

（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)

從優(yōu)化和改良機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化中應(yīng)用的常見方式。通常情況下，機(jī)械設(shè)備的發(fā)動機(jī)和液壓系統(tǒng)是關(guān)系著能源消耗及能源利用效率的關(guān)鍵部位，對這兩個部位進(jìn)行科學(xué)的結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)能夠有效的提高設(shè)備的能源利用率，減少資源消耗。傳統(tǒng)的機(jī)械發(fā)動機(jī)的能源利用效率較低，這種能源的未完全使用還會造成大量污染性氣體的排放。通過對發(fā)動機(jī)其進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)將其改造為環(huán)保型發(fā)動機(jī)則可以同時解決污染氣體排放及能源消耗大的問題，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

（2）節(jié)能環(huán)保材料的選擇

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中合理地選擇和使用節(jié)能環(huán)保材料也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的重要措施。通常情況下，節(jié)能環(huán)保型材料在使用的整個過程中對環(huán)境造成的污染要比普通材料小的多，而普通的機(jī)械制造設(shè)備在進(jìn)行報(bào)廢處理之后，其殘骸往往會對環(huán)境造成很大的污染。而如果在機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)中，選用一些能夠被二次利用的節(jié)能環(huán)保型材料不僅可以在后期對這些材料進(jìn)行回收再利用，大大節(jié)約了資源消耗，而且還能有效地降低因材料問題而導(dǎo)致環(huán)境污染問題。

（3）生產(chǎn)工藝的優(yōu)化

通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中滲透節(jié)能理念的又一有效途徑。對機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)工藝的優(yōu)化可以從以下兩個方面入手：首先，從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)出發(fā)，具體來說，就是可以對構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的各種配件進(jìn)行優(yōu)化配置，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在確保其功能完整的情況下，盡可能的減少零部件的使用數(shù)量。另外，也可以根據(jù)需要，合理的改變某些配件的形狀，以確保機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到最優(yōu)，使其具有節(jié)約資源消耗的效果。其次，可以從生產(chǎn)工藝的工序方面入手，通過對生產(chǎn)工序的合理安排來避免因待機(jī)時間過長而造成的能源空耗問題，保證生產(chǎn)設(shè)備能夠持續(xù)性工作，從而有效解決因工序不合理而造成的能源浪費(fèi)問題。

四、結(jié)語

為了緩解環(huán)境污染及能源短缺的局面，我國針對機(jī)械行業(yè)制定了更為嚴(yán)格的減排標(biāo)準(zhǔn)，這就意味著機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)的開發(fā)與創(chuàng)新必須要與節(jié)能設(shè)計(jì)的理念結(jié)合起來，從源頭上降低機(jī)械制造業(yè)的能源消耗及污染物的排放，只有這樣，才能滿足機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的高節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。為此，在將節(jié)能設(shè)計(jì)理念運(yùn)用到機(jī)械制造自動化技術(shù)中時，要注意從機(jī)械結(jié)構(gòu)改造、節(jié)能環(huán)保材料選擇以及制作工藝優(yōu)化等多個方面進(jìn)行，并注意在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)節(jié)能設(shè)計(jì)，使其更加合理和高效。

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