節(jié)能降耗在機械設計加工中的應用分析

周志高

摘? ?要：隨著可持續(xù)發(fā)展理念不斷被貫徹到各個行業(yè)，人們越來越意識到節(jié)能降耗的重要性了。但是在機械設計加工過程中，人們往往只是關(guān)注與機械整體性能的設計，而且設計和加工過程中往往忽視了節(jié)能設計重要性。因此本文主要探索了節(jié)能降耗在機械加工中的重要性以及未來機械加工的發(fā)展趨勢，從而更好地促進我國機械加工行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗? 機械設計加工? 發(fā)展趨勢

機械設計加工行業(yè)是我國重要的行業(yè)，也是一個國家綜合實力的展現(xiàn)。目前我國機械加工取得了很大發(fā)展，為我國工業(yè)化推進奠定了堅實的基礎，但是在開展機械設計過程中造成了很大的能源浪費，不僅提升了企業(yè)生產(chǎn)的成本，同時也對我國生態(tài)環(huán)境造成了一定破壞。因此在未來發(fā)展過程中，不僅需要考慮到機械產(chǎn)品整體的性能，還需要考慮到機械設計的綠色性和環(huán)保性，因此這就需要不斷將各種先進的技術(shù)應用到機械行業(yè)的設計當中，從而更好地提供企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也保護了我們的生態(tài)環(huán)境。

1? 機械產(chǎn)品設計的原則

機械工程產(chǎn)品設計的原則就是在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎上有效降低生產(chǎn)成本，而且在設計過程中需要滿足以下的設計原則。第一，產(chǎn)品的功能、尺寸和質(zhì)量必須要滿足用戶的相關(guān)要求。同時設計產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)和標準要滿足實用性功能。第二，在設計規(guī)范方面需要滿足我國相關(guān)的法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范。第三，需要設計環(huán)節(jié)堅持“三化”的設計準則，即標準化、通用化、系列化。第四，設計原則要符合綠色化發(fā)展原則，滿足綠色和環(huán)?；囊?，對于環(huán)境友好。第五，要突出創(chuàng)新準則，同時要重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護。第六，需要從企業(yè)的實際情況出發(fā)，結(jié)合企業(yè)具體的加工工藝，強調(diào)產(chǎn)品加工質(zhì)量，注重產(chǎn)品整體的設計原則和施工方法，突出產(chǎn)品設計，而不是只是零部件的設計，因此需要在工藝設計、包裝、售后等各個環(huán)節(jié)加強質(zhì)量控制。目前為了更好促進我國機械設計的發(fā)展，需要重要考慮到機械產(chǎn)品設計的綠色性，最大程度節(jié)約資源，減少不必要的資源浪費，在保障機械產(chǎn)品的性能基礎上要減少相應的能源消耗，從而促進產(chǎn)品綠色化發(fā)展。

2? 影響機械產(chǎn)品設計的因素

影響機械產(chǎn)品設計的因素主要包括了人為因素和設備因素。我國目前大多數(shù)機械產(chǎn)品都是由設計人員進行設計的，但是設計人員水平參差不齊，就導致了機械產(chǎn)品設計的質(zhì)量也不同。很多設計人員只是擁有簡單的設計基礎知識，缺乏專業(yè)的設計理念和相關(guān)的設計技巧。很多設計經(jīng)驗是需要時間積淀的，往往想要對于機械產(chǎn)品進行節(jié)能設計和優(yōu)化設計對于設計者的設計能力提出了新的挑戰(zhàn)。第二，影響機械產(chǎn)品設計的因素是加工設備的性能，很多設備的加工精度不高，導致在開展產(chǎn)品加工過程中還能夠滿足相應的加工精度，從而導致最終產(chǎn)品的質(zhì)量達不到相應的要求。因此未來不大媽要發(fā)展機械設計相關(guān)技術(shù)，而且需要不斷加強對于機械加工設備的研發(fā)，從而更好地為機械設計服務。第三，產(chǎn)品的節(jié)能設計需要立足于具體的產(chǎn)品，對于不同的產(chǎn)品往往需要不同的設計方法，而且對于產(chǎn)品的節(jié)能優(yōu)化對于設計者提出了更高的要求和更高的期望，它需要設計者擁有很強的設計基礎，對于產(chǎn)品性能有足夠的了解，只有這樣才能夠有能力對于產(chǎn)品進行優(yōu)化設計，更好降低產(chǎn)品的能耗。

3? 提高節(jié)能降耗在機械加工中應用的幾點建議

3.1 應用綠色材料

提高機械產(chǎn)品的節(jié)能降耗一方面需要從設計角度出發(fā)，另外一方面還可以從綠色材料角度出發(fā)，保障材料的綠色環(huán)保，對于提高機械產(chǎn)品的節(jié)能水平發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，綠色材料和傳統(tǒng)材料相比，在很多技術(shù)方面都具有明顯的優(yōu)勢，它不僅具有良好的物化性能，它生產(chǎn)的機械產(chǎn)品也更加綠色化，對于環(huán)境的破壞程度更小。在實際的機械設計加工階段，企業(yè)需要對傳統(tǒng)的機械設計加工模式進行變革和創(chuàng)新，在機械加工階段使用更多的綠色節(jié)能原材料，從而更好地發(fā)揮綠色材料的作用。

3.2 智能化和信息化

另外提供節(jié)能設計需要不斷加強加工設計的信息化和智能化發(fā)展。隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，要求在工業(yè)界需要建立工業(yè)以太網(wǎng)，未來工業(yè)機械發(fā)展朝著信息化和智能化發(fā)展，很多操作都是在上層進行操作即可，不需要太注重于地層發(fā)展，很多應用會以上位機形式進行設計和監(jiān)控，這種模式和傳統(tǒng)模式相比具有很大優(yōu)勢。傳統(tǒng)工程機械發(fā)展是以加工制造為主，各項設計、加工、維護以及檢測主要依靠人的經(jīng)驗，工人經(jīng)驗能力大小決定了最終加工精度和加工質(zhì)量。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及云計算技術(shù)被廣泛應用機械制造行業(yè)，使得很多環(huán)節(jié)的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)逐步被工業(yè)機器人和相關(guān)先進技術(shù)所代替，這樣就保障了機械行業(yè)不斷朝著智能化和信息化方向發(fā)展。另外智能化技術(shù)快速發(fā)展使得相關(guān)軟件和硬件技術(shù)得到進一步發(fā)展，智能化硬件出現(xiàn)擺脫了傳統(tǒng)集總線系統(tǒng)弊端，很多信息沒有必要上傳到終端進行分析，然后發(fā)布決策最終到達末端，但是這種效率及其低下，同時系統(tǒng)過于復雜，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)將對整個系統(tǒng)造成很大的干擾。但是目前智能化硬件將信息搜集以及決策都集成在裝置上，這樣就保證了決策的及時性和有效性。隨著5G通信技術(shù)快速發(fā)展，為工業(yè)機械行業(yè)通信發(fā)展奠定了堅實基礎，使得設備通信以及設備和終端通信速度和效率大大提高，保障信息傳遞高效快速。另外，軟件技術(shù)也獲得了空前發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)以及云計算技術(shù)為軟件數(shù)據(jù)處理奠定了堅實技術(shù)基礎。

3.3 模塊化方向發(fā)展

模塊化發(fā)展對于提供機械產(chǎn)品的綠色發(fā)展至關(guān)重要。之前的產(chǎn)品設計效率不高或者說設計能力有限，有很大原因在于很多公司設計產(chǎn)品的規(guī)則不兼容，在進行產(chǎn)品組裝和設計過程中使得產(chǎn)品效率很低。未來促進工程機械設備智能化發(fā)展的第二個就是模塊化發(fā)展，模塊化發(fā)展不僅更多公司把精力集中在上層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)級設計，而不是集中在零件加工與設計上，同時在接口規(guī)范和行業(yè)標準制定上逐步趨向于統(tǒng)一，不會導致接口不兼容的情況出現(xiàn)。行業(yè)標準化發(fā)展對于我國整個機械行業(yè)發(fā)展都是至關(guān)重要的，這樣能夠有效提高產(chǎn)品設計效率，沒有必要將精力發(fā)費在解決這些問題上。好的產(chǎn)品一定是分工完成的，單靠一家企業(yè)和公司是不現(xiàn)實，模塊化生產(chǎn)更有利于我國機械行業(yè)規(guī)?；l(fā)展，讓企業(yè)把更多精力放在產(chǎn)品與研發(fā)上。而且隨著行業(yè)聯(lián)系不斷加深，各個企業(yè)都有技術(shù)優(yōu)勢，其他企業(yè)在制造相關(guān)模塊時，在成本和技術(shù)方面沒有優(yōu)勢可言，通過購買其他公司相同模塊，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能夠有效降低成本，從而實現(xiàn)更好發(fā)展。

4? 結(jié)語

為了提供機械產(chǎn)品的綠色發(fā)展，最大程度節(jié)約資源，減少對于環(huán)境的破壞，需要從材料和技術(shù)兩個角度出發(fā)，不斷將先進的材料和信息化技術(shù)應用到機械產(chǎn)品設計和加工過程中，從而更好提高機械產(chǎn)品的性能和減少產(chǎn)品的能耗。

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