關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化節(jié)能設(shè)計理念

王傳印 王滿滿 宋勝鵬

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830021）

0 前言

面對各個行業(yè)對能源消耗需求不斷增多的情況，我國下發(fā)了一系列舉措來進行節(jié)能減排，以此來促進工業(yè)長遠發(fā)展。對于機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)而言，通過積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念，可獲得諸多的經(jīng)濟效益和社會效益，主要包括：（1）節(jié)約資源，提高資源的回收利用率；（2）降低工業(yè)投資，對資源配置進行不斷優(yōu)化；（3）實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，為人們提供更加健康的生活環(huán)境?？梢哉f，正是由于節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用，才促使機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化節(jié)能設(shè)計理念的意義

機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)是一個應(yīng)用十分廣泛，但能耗又比較高的產(chǎn)業(yè)，為能夠順應(yīng)現(xiàn)階段社會發(fā)展的需求，該產(chǎn)業(yè)必須積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念。首先，國家社會的發(fā)展不應(yīng)犧牲環(huán)境為代價，綠水青山就是金山銀山，做好環(huán)境保護工作，減少對環(huán)境的污染，為大眾提供更加健康安全的生活環(huán)境。由于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，需要花費大量的人力、物力及財力，所以通過充分融入節(jié)能設(shè)計理念，可以進一步完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少對環(huán)境的破壞。其次，節(jié)能設(shè)計理念可以在極大程度上提高整個產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量，還能夠減少資金的投入，為自身帶來更好的經(jīng)濟效應(yīng)。隨著機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)企業(yè)的發(fā)展模式逐漸朝著國際化的方向發(fā)展，有的企業(yè)還實現(xiàn)了跨區(qū)域及跨國界的發(fā)展，而要實現(xiàn)這一點，要求這些企業(yè)必須具備較強的市場競爭力。這些企業(yè)還應(yīng)樹立起良好的環(huán)保理念，通過對相應(yīng)技術(shù)進行恰當(dāng)改變，盡可能減少機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)品的消耗，從而促使整個產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展[1]。最后，節(jié)能設(shè)計理念也是我國由制造大國到制造強國轉(zhuǎn)變的基石。

2 機械設(shè)計制造及其自動化節(jié)能設(shè)計要求

2.1 選擇綠色環(huán)保材料

在機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)中，導(dǎo)致資源消耗的關(guān)鍵因素在于：應(yīng)用于機械制造中的各種材料。由此，相關(guān)企業(yè)在融入節(jié)能設(shè)計理論的過程中，必須科學(xué)開展機械產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計工作，并有效降低自然資源的損耗。具體做到以下幾點：（1）針對材料的選擇，應(yīng)能夠方便資源進行回收再利用，盡量不要使用不可降解的材料，這種材料不利于資源回收再利用，應(yīng)盡量選擇可回收、可再生及易降解等能夠回收再利用的材料，從而有效減少對自然環(huán)境的污染；（2）針對易損害的零件加工處理，可選擇環(huán)保型材料或是非金屬性材料，盡量不用昂貴稀有金屬，從而在極大程度上減少資金的投入，也能夠避免部分稀有資源不必要的浪費，同時，企業(yè)必須做好機械設(shè)備的檢查與維護工作，及時更換其中容易損害的零件，然后在這些更換下的零件進行再次加工，并投入到接下來的使用之中，這樣能夠?qū)Y源進行再次利用；此外，對于一些不能夠再次利用的零件，需放置到固定回收點，然后對其進行集中分解，從而在一定程度上避免對資源環(huán)境的影響[2]。

2.2 應(yīng)用先進制作工藝

在機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念時，相關(guān)企業(yè)必須遵循以下原則：（1）質(zhì)量輕，也就是在符合質(zhì)量規(guī)范的基礎(chǔ)上，所選機械設(shè)備不僅具備較高的質(zhì)量，且其使用的材料比較少；在當(dāng)今社會中評判機械制造是否優(yōu)良的關(guān)鍵依據(jù)在于——輕質(zhì)高強，只有質(zhì)量越輕，那么在具體運行過程中才能夠更加簡單方便，也可以在極大程度上降低機械制造過程中的超重負荷與磨損情況；同時，所用材料較少，才能夠更加有效較少能源的使用，不僅方便設(shè)備的運輸和應(yīng)用，還能夠有效節(jié)省資源；（2）壽命長，也就是要求設(shè)備擁有較長的使用壽命，立足于高質(zhì)量和低成本的設(shè)計原則，在機械設(shè)計制造及其自動化的過程中，應(yīng)保證機械能夠長時間使用，這樣能夠減少機械設(shè)備的投資，在極大程度上減少經(jīng)濟成本。同時，壽命較長的機械設(shè)備，可以在一定時間內(nèi)減少產(chǎn)品需求量與產(chǎn)量，從而極大程度上減少機械產(chǎn)品報廢數(shù)量，最終有效節(jié)省資源；（3）通用性強，也就是對于機械設(shè)備中所用零件，設(shè)計人員在設(shè)計過程中需盡量選擇市面上作為多見及普及的零件，這樣能夠確保零件出現(xiàn)損壞或是丟失情況時，能夠在短時間內(nèi)采購到相應(yīng)零件；同時，只有適用性較為廣泛的零件才能夠具備較高的重復(fù)利用率[3]。

3 機械設(shè)計制造及其自動化節(jié)能設(shè)計理念的具體應(yīng)用

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計全面優(yōu)化

對于機械設(shè)計制造及其自動化企業(yè)而言，在融入節(jié)能設(shè)計理念時必須全方位的考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。具體做到以下幾點：（1）發(fā)動機的優(yōu)化，該部件作為機械設(shè)計制造及其自動化中消耗資源最大的部件，企業(yè)必須應(yīng)用功率比較低的發(fā)動機，若選擇功率效果較高的發(fā)動機，勢必會阻礙到節(jié)能設(shè)計利用的有效融入，加上在機械系統(tǒng)的具體運行效率中發(fā)動機產(chǎn)生的影響相對比較小，所以可以選擇具有一定環(huán)保性能的發(fā)動機，如水冷增壓柴油發(fā)電機等，這類發(fā)動機具備能耗低、效率高與低排放的優(yōu)勢，既能夠在極大程度上減少污染的問題，降低空氣中污染氣體的排放量，還能夠減小能耗，在一定程度上提高加工的效率及質(zhì)量；（2）液壓系統(tǒng)的優(yōu)化，針對液壓系統(tǒng)的設(shè)計，為確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，設(shè)計人員必須確保系統(tǒng)自身清潔性，必須定期清理液壓系統(tǒng)中存在的微塵及一些磨損物；同時，需延長換油的周期，這樣能夠盡量避免液壓系統(tǒng)發(fā)生故障情況。由于傳統(tǒng)的機械制造設(shè)備極易發(fā)生因液壓油滲漏而導(dǎo)致資源浪費及環(huán)境污染的問題，針對這一情況，設(shè)計人員必須重視液壓系統(tǒng)的防漏環(huán)節(jié)設(shè)計，需在確保液壓油量與液壓元件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進行科學(xué)合理地密閉式設(shè)計，盡量杜絕外界環(huán)境灰塵進入系統(tǒng)內(nèi)部，這樣能夠確保系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。此外，設(shè)計人員應(yīng)對其他的優(yōu)化裝置進行設(shè)計，如：設(shè)計自動加工裝置，來減少人工操作中造成的人力、物力及財力方面的消耗，實現(xiàn)加工成本的節(jié)約[4]。

3.2 機械設(shè)計全面優(yōu)化

對于機械設(shè)計制造及其自動化企業(yè)而言，在融入節(jié)能設(shè)計理念時必須全方位的優(yōu)化機械設(shè)計。具體做到：在不影響產(chǎn)品功能基礎(chǔ)上，在極大程度上簡化零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，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，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以往的機械設(shè)計工藝已難以符合當(dāng)下時代發(fā)展需求，所以設(shè)計人員必須合理的調(diào)整及改變機械工程設(shè)計，使之能夠更好地滿足當(dāng)下設(shè)備發(fā)展的需求[5]。

3.3 恰當(dāng)?shù)募庸し绞?/h3>

為更好地實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，在機械設(shè)計制造及其自動化中融入節(jié)能設(shè)計理念時，需做到以下幾點：（1）在確保機械設(shè)備功能正常實現(xiàn)的前提條件下，對加工方式進行不斷優(yōu)化，如：機械生產(chǎn)制造過程中應(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于低，并不適用；（2）選擇溫鍛壓方式來開展材料的生產(chǎn)與加工工作，這樣能夠有效降低資源的消耗。

3.4 高效的時間安排

在機械設(shè)備生產(chǎn)過程中，往往需要大量的人員，并需要這些人員的彼此配合與長時間交流，這就還會導(dǎo)致大量人力、物力與財力的消耗。在機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)過程中，企業(yè)若沒有合理安排工作時間，勢必會導(dǎo)致人力與物力的浪費，并嚴重影響到工作效率與工作質(zhì)量，延長機械的生產(chǎn)時間，嚴重情況下導(dǎo)致機械制造產(chǎn)品質(zhì)量大大降低。針對這樣情況。因此，企業(yè)必須對各個工作人員的時間進行恰當(dāng)安排與調(diào)整，結(jié)合自身實際情緒、人員需求來加以切實可行地、系統(tǒng)地時間規(guī)劃；同時，作為設(shè)計人員，應(yīng)立足于階段性發(fā)展的具體狀況，有效進行自我統(tǒng)籌規(guī)劃，對切實有效的工作計劃進行制定，在確保功能穩(wěn)定的前提條件下，盡可能減少機械制造工作時長，使得工作效率進一步提升，并有效保護環(huán)境[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，針對機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)而言，為能夠符合當(dāng)下社會發(fā)展的需求，必須在其機械制造中有效融入節(jié)能設(shè)計理念，而在節(jié)能設(shè)計過程中，應(yīng)嚴格遵循選擇綠色環(huán)保材料、應(yīng)用高質(zhì)量制作工藝的要求，并對全方位優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械設(shè)計，選擇合理的加工方式，對員工的時間進行恰當(dāng)安排及調(diào)整，從而有效提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能減排、保護環(huán)境的目標(biāo)。