節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的融入分析

摘?要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)的能源耗費(fèi)量逐年增多，我國能源開發(fā)的壓力也隨之增大。在我國社會主義生態(tài)文明建設(shè)的背景下，節(jié)能減排成為企業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)之一，本文簡要概述了節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中融入的優(yōu)勢，并提出了該理念在工業(yè)生產(chǎn)中的具體體現(xiàn)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計理念;機(jī)械制造;自動化;產(chǎn)品性能

一、 引言

知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，促進(jìn)了人工智能在工業(yè)制造中普遍應(yīng)用，機(jī)械制造的自動化程度越來越高，節(jié)能設(shè)計理念也在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級改造中發(fā)揮了重要的作用。數(shù)據(jù)表示，2019年我國工業(yè)生產(chǎn)單位GDP能源比較2018年下降了 2.6%，節(jié)能降耗取得了新成效。

二、 節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中融入的優(yōu)勢

（一）減少環(huán)境污染

近年來，我國政府對機(jī)械制造行業(yè)的管控逐漸增強(qiáng)，鼓勵相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)對自然資源的開發(fā)與自然環(huán)境的破壞降到最低，因此在當(dāng)前形勢下，節(jié)能環(huán)保已然成為我國各大產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的重要準(zhǔn)則和共同追求，也是順應(yīng)社會發(fā)展趨勢的必經(jīng)之路。在機(jī)械制造生產(chǎn)中融入節(jié)能設(shè)計理念，可幫助企業(yè)樹立環(huán)保意識，促使生產(chǎn)過程達(dá)到節(jié)約能源的要求，同時降低有害物質(zhì)的排放。

（二）促進(jìn)新能源的開發(fā)和使用

在機(jī)械制造及其自動化生產(chǎn)中融入節(jié)能設(shè)計理念，可拓寬企業(yè)對生產(chǎn)材料以及能源的選擇途徑。近年來新能源與環(huán)保材料的開發(fā)與使用，緩解了我國自然資源的挖掘壓力，為我國能源技術(shù)的研究提供了新的思路，促使機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)選擇質(zhì)量更好且節(jié)能程度更高的材料，我國能源結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化升級，自然資源的開發(fā)進(jìn)程得到了緩沖。

（三）產(chǎn)品性能升級

隨著全球氣候變暖的趨勢越發(fā)嚴(yán)重，世界各國紛紛采取管控措施，嚴(yán)控工業(yè)生產(chǎn)所造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，在這一背景下，各國工業(yè)生產(chǎn)紛紛由能源驅(qū)動型轉(zhuǎn)向技術(shù)驅(qū)動型，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的性能得到提升，并向著低排放、低能耗、可回收的方向發(fā)展，從而將節(jié)能設(shè)計理念更加深入的融入機(jī)械制造及自動化生產(chǎn)中來，有效降低了能源消耗率。

三、 節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中融入的體現(xiàn)

（一）節(jié)能設(shè)計理念融入機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計

第一，在機(jī)械設(shè)備及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)是最關(guān)鍵的耗能部件，進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在發(fā)動機(jī)處融入節(jié)能設(shè)計理念，提高其在生產(chǎn)運(yùn)行時的運(yùn)行效率、降低不必要的油耗，不僅能夠節(jié)約能源也可降低有害物質(zhì)的排放，促進(jìn)企業(yè)增強(qiáng)其社會效益。

第二，液壓系統(tǒng)在機(jī)械制造過程中，也是耗能的重要環(huán)節(jié)。液壓系統(tǒng)支撐著生產(chǎn)的穩(wěn)定性，在此環(huán)節(jié)融入節(jié)能設(shè)計理念，提升液壓油液的純凈程度，避免出現(xiàn)其他雜質(zhì)導(dǎo)致油壓設(shè)備出現(xiàn)故障，從而提高液壓系統(tǒng)的工作負(fù)荷。改進(jìn)液壓管的設(shè)計，升級其密封性和抗腐蝕性。

第三，機(jī)械設(shè)備故障會造成不必要的能源浪費(fèi)，因此將節(jié)能設(shè)計理念融入操作平臺和設(shè)備的構(gòu)成上，降低機(jī)械制造及自動化系統(tǒng)運(yùn)行時的震感和噪聲，并設(shè)置合理的安全操作范圍，確保系統(tǒng)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)與檢測，及時為相關(guān)零部件注入潤滑油，一般可添置自動注油裝置提高自動化能力，避免設(shè)備運(yùn)行時出現(xiàn)故障和不必要的資源浪費(fèi)。

（二）節(jié)能設(shè)計理念融入設(shè)備制造原材料和能源的選擇

在機(jī)械設(shè)備及自動化生產(chǎn)中，材料的使用是影響能源消耗的直接因素，在原材料選擇的環(huán)節(jié)融入節(jié)能設(shè)計理念，是促使企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排最直接的途徑。在進(jìn)行材料選擇時，應(yīng)避免選擇含有害物質(zhì)和污染物質(zhì)較多的材料和零部件，多考慮對綠色材料的選擇，使生產(chǎn)材料加工成產(chǎn)品后能夠最大限度地可回收利用、易降解、低污染、低能耗。企業(yè)應(yīng)將其生產(chǎn)效益與材料使用密切結(jié)合，由于生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時間較長能源消耗較大，因此應(yīng)選擇低耗、使用壽命較長的能源燃料，以支撐大規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)，從而既可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的需求，也避免了資源的浪費(fèi)。2018年10月，發(fā)泡陶瓷產(chǎn)業(yè)論壇在沈陽召開，該論壇對固廢生產(chǎn)綠色新材料進(jìn)行了深切討論，促進(jìn)我國陶瓷工業(yè)材料的循環(huán)利用。

（三）節(jié)能設(shè)計理念融入生產(chǎn)工藝設(shè)計

在生產(chǎn)工藝中融入節(jié)能設(shè)計理念，需要設(shè)計人員根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，因地制宜選擇加工工藝。在進(jìn)行單個鍛壓零件加工工藝設(shè)計時，可選用溫鍛壓的方式，此種方式是危險程度最低且能源利用率最高的工藝手段。合理安排工藝流程，根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整加工工序和操作方式，在2019年全國冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)交流會上，國內(nèi)多家企業(yè)對冷軋生產(chǎn)工藝的節(jié)能設(shè)計進(jìn)行了技術(shù)和理念的探討，為冷軋工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排提供了工藝優(yōu)化的動力。

（四）節(jié)能設(shè)計理念融入產(chǎn)品設(shè)計

在產(chǎn)品設(shè)計中融入節(jié)能設(shè)計理念，需要對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外形以及性能進(jìn)行綜合思考。產(chǎn)品設(shè)計師應(yīng)優(yōu)化對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計，盡量減少對零部件的使用，將產(chǎn)品設(shè)計一體化，從而降低零部件加工所產(chǎn)生的耗能。由于產(chǎn)品外形越復(fù)雜其對能源消耗的程度越高，因此應(yīng)簡化產(chǎn)品的外形設(shè)計，增強(qiáng)產(chǎn)品使用的性能，降低不必要的資源消耗。2019年德國普發(fā)真空公司研發(fā)的羅茨泵在我國上市，其相對于傳統(tǒng)羅茨泵而言，可節(jié)省20%左右的抽真空時間，大大節(jié)省了設(shè)備運(yùn)行時的能源消耗，可有效降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

四、 結(jié)論

綜上所述，隨著人們對生態(tài)環(huán)境和工業(yè)產(chǎn)品性能的需求越來越高，對我國機(jī)械制造生產(chǎn)發(fā)展也提出了更高的要求。節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造與自動化中的融入，為機(jī)械制造與自動化的產(chǎn)業(yè)升級帶來了新的發(fā)展思路，將該理念融入機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料選擇、生產(chǎn)工藝設(shè)計以及產(chǎn)品設(shè)計中，可有效提高生產(chǎn)的能耗和排放量，這與我國生態(tài)文明建設(shè)的要求相契合。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙曉雷.機(jī)械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（23）：231-232.

[2]吳敏嬌.節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及其自動化設(shè)計中的融入與探索[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（16）：159.

作者簡介：

趙粉菊，甘肅省蘭州市，蘭州科技職業(yè)學(xué)院。