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

張學(xué)敏

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國科技水平的提升。隨著我國的科技進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備成為社會生產(chǎn)生活中重要的生產(chǎn)工具。隨著機(jī)械制造及其自動化設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，社會生產(chǎn)力也在不斷提高。由于機(jī)械設(shè)備在自動化設(shè)計中引起能耗和污染問題日益嚴(yán)重，造成了大量生產(chǎn)資源的浪費，而我國能源資源在日益枯竭。為了遵循國家可持續(xù)性發(fā)展理念，在機(jī)械設(shè)備自動化設(shè)計中引入節(jié)能設(shè)計理念已經(jīng)迫在眉睫。本文就節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及其自動化設(shè)計中的融入展開探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;自動化;節(jié)能;設(shè)計理念

引言

隨著時代的進(jìn)步和人民日常生活水平的提高，機(jī)械制造及自動化設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的理念也隨之變得更加重要。除此以外，根據(jù)國家的能源消耗戰(zhàn)略要求，工廠的設(shè)備必須要節(jié)約能源的消耗，據(jù)此，進(jìn)行相關(guān)分析。

1機(jī)械制造與自動化的特征分析

作為一種先進(jìn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝，機(jī)械制造與自動化融入了大量的工程技術(shù)、信息技術(shù)等，以期更好地提升整體作業(yè)效率，更好地提升生產(chǎn)效能和機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，推動機(jī)械制造行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。機(jī)械制造與自動化有其自身的顯著特征，主要表現(xiàn)在：一是安全性能高。機(jī)械制造與自動化技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式相比在安全性方面進(jìn)行了進(jìn)一步升級，圍繞機(jī)械生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)可以進(jìn)行流程的優(yōu)化和全面自動化修復(fù)，進(jìn)而更好地提升運行的安全性，降低風(fēng)險。二是適用范圍廣。機(jī)械制造與自動化技術(shù)不同于傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式，不僅可以在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得以應(yīng)用，同時在醫(yī)療衛(wèi)生以及電子計算機(jī)等領(lǐng)域應(yīng)用也比較廣泛，發(fā)揮著重要的功能。此外機(jī)械制造與自動化技術(shù)進(jìn)行了微型化改造，不占用多大的空間，便于攜帶和操作、移動等，從而提升了應(yīng)用的便捷性。

2節(jié)能設(shè)計理念在機(jī)械制造及其自動化設(shè)計中融入的意義

機(jī)械制造及其自動化設(shè)計是適應(yīng)時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)生活需要而新興的一門學(xué)科，以自動化控制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)為核心，以電腦軟件編程和轉(zhuǎn)換技術(shù)為輔助支持，是工業(yè)發(fā)展及當(dāng)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。就現(xiàn)代社會發(fā)展而言，社會生產(chǎn)與人們生活已經(jīng)離不開自動化機(jī)械設(shè)備。由于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，機(jī)械設(shè)備已經(jīng)慢慢代替了人工作業(yè)，成為生產(chǎn)生活中必不可少的重要力量。但是，由于我國機(jī)械制造及其自動化設(shè)計行業(yè)起步較晚，一些專業(yè)技術(shù)還不夠成熟，導(dǎo)致能耗問題和污染問題相對于發(fā)達(dá)國家較為嚴(yán)重。從現(xiàn)階段的能源開發(fā)與利用來看，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)所需的能源不是取之不盡、用之不竭的。能源衰竭問題在工業(yè)事業(yè)發(fā)展中變得尤其嚴(yán)重。所以，國家以及生產(chǎn)企業(yè)對節(jié)能設(shè)計的重視程度日益增加。節(jié)能設(shè)計理念是以環(huán)保節(jié)能為原則，以減少環(huán)境污染、減少原材料浪費為目的的設(shè)計思維，是當(dāng)前社會行業(yè)機(jī)械制造轉(zhuǎn)型的升級需要，是時代發(fā)展的需求，對生產(chǎn)生活中機(jī)械制造及其自動化設(shè)計具有重大意義。

3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

3.1環(huán)保型材料的使用

在現(xiàn)階段機(jī)械制造過程中應(yīng)用傳統(tǒng)的鑄造材料已經(jīng)不能夠提升機(jī)械自身的吸引力，如今非常多的機(jī)械制造都向著輕量化的方向發(fā)展。輕質(zhì)的鋁鎂合金在很多汽車的發(fā)動機(jī)上都有使用，特別是寶馬公司生產(chǎn)的直列六缸發(fā)動機(jī)都是采用的輕質(zhì)鋁鎂合金，能夠在保證發(fā)動機(jī)功率的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少機(jī)械制造自身的材料使用以及機(jī)械本身的重量。這種材料在實際的應(yīng)用過程中不僅僅存在著質(zhì)量輕、高效率的特點，最為重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造的節(jié)能減排。

3.2優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

設(shè)計人員要將節(jié)能設(shè)計理念充分滲透到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計中來，從而通過優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。機(jī)械產(chǎn)品零部件的設(shè)計對于機(jī)械裝備的生產(chǎn)加工以及自動化應(yīng)用中的能源消耗都有十分密切的關(guān)系，因此設(shè)計人員在確定機(jī)械制造以及自動化應(yīng)用方案時應(yīng)盡量簡化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，減少零部件數(shù)量，這樣可以有效提高節(jié)能效果，減少能源的消耗。同時在設(shè)計機(jī)械產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu)時，設(shè)計人員要在保證機(jī)械設(shè)備各項功能能夠正常發(fā)揮的基礎(chǔ)上盡量采用比較簡單的形狀結(jié)構(gòu)，這樣可以明顯降低機(jī)械零部件在生產(chǎn)加工過程中消耗的能源，同時也可以有效提高機(jī)械設(shè)備在自動化應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和可靠性，從而降低故障發(fā)生率，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目的。

3.3加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備配件等優(yōu)化購置，提升使用性能

在機(jī)械制造與自動化領(lǐng)域除了材料的控制以外還需要對機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行控制，要統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)需要，對各類機(jī)械設(shè)備等進(jìn)行性能分析，在設(shè)備的購置方面要統(tǒng)籌規(guī)劃，盡量選擇通用性強(qiáng)、性能好的機(jī)械設(shè)備。內(nèi)部元件的集成處理也要進(jìn)行全面控制，實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。對機(jī)械化設(shè)備要加強(qiáng)精細(xì)化維護(hù)保養(yǎng)，對機(jī)械設(shè)備的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計，從力學(xué)的角度進(jìn)行均衡研究，并對機(jī)械化設(shè)備使用性能進(jìn)行全面監(jiān)控，最大限度降低損耗以及維修損失等。目前市面上關(guān)于機(jī)械制造方面的設(shè)備類型很多，并且國外也有很多的機(jī)械設(shè)備可供應(yīng)用，在相關(guān)的型號設(shè)計等方面通用性越來越強(qiáng)，為此設(shè)計人員在機(jī)械制造與自動化方面要盡可能選擇優(yōu)質(zhì)的節(jié)能型發(fā)動機(jī)，比如水冷增壓柴油發(fā)動機(jī)等。當(dāng)然還需要加強(qiáng)性能的檢測并考慮備品備件的購置便捷性、成本等，這樣才能更好地提升機(jī)械制造與自動化節(jié)能管控綜合成效。

3.4在設(shè)計液壓系統(tǒng)時注入節(jié)能理念

在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，一定要注入節(jié)能理念，液壓系統(tǒng)長時間工作之后，其能源消耗量巨大，所以工作人員要定期為這一系統(tǒng)清潔衛(wèi)生，一定要將油液當(dāng)中的各種雜質(zhì)清除，這可以使換油的時間得到延長，減少這一系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，通過這種方式不僅可以降低這一系統(tǒng)的能源消耗量，同時也可以使機(jī)械的工作時間較長。

3.5優(yōu)化工藝流程

機(jī)械產(chǎn)品制造的工藝流程也將對其節(jié)能效果產(chǎn)生重要的影響，因此設(shè)計人員也要將節(jié)能設(shè)計理念充分滲透到機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程設(shè)計中。通過對工藝的流程的優(yōu)化組合提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率，從而使生產(chǎn)設(shè)備能夠在滿負(fù)荷條件下運行，這樣可以有效提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，降低制造成本，從而實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目的。

3.6加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備智能化節(jié)能管控

在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)運行過程中想要更深入地融入節(jié)能設(shè)計理念，需要對機(jī)械設(shè)備加強(qiáng)智能化管理，通過引入先進(jìn)的PLC單片機(jī)技術(shù)等，加強(qiáng)機(jī)械制造生產(chǎn)全過程監(jiān)控，通過自動化監(jiān)控技術(shù)對機(jī)械設(shè)備運行中存在的問題或故障及時全面進(jìn)行排查，減輕工作人員的負(fù)荷，提升自動化管控成效，降低能源損耗。同時還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)加工工藝的優(yōu)化設(shè)計，對設(shè)計加工工藝進(jìn)行對比分析，及時引進(jìn)和學(xué)習(xí)先進(jìn)的工藝技術(shù)和方法，對機(jī)械設(shè)備運行負(fù)荷等加強(qiáng)性能檢測，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備全過程運行調(diào)控，從而更好地降低運行損耗。

結(jié)語

在機(jī)械設(shè)備制造中引入節(jié)能理念可以有效優(yōu)化制造工藝，最主要的是提高機(jī)械生產(chǎn)的環(huán)保能力和生產(chǎn)效率。在深入貫徹以及落實國家科學(xué)發(fā)展觀的過程中，我國各大產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)積極樹立節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的正確理念，有效降低對能源資源的依賴，最終實現(xiàn)健康、正確的可持續(xù)發(fā)展。

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