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

孫偉

摘 要： 當前，隨著我國經(jīng)濟由高速發(fā)展到高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變，機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域由于其在發(fā)展過程中消耗了大量的能源，已不能滿足綠色可持續(xù)發(fā)展的需求?；诖?，為對這一矛盾加以有效解決，促進機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)更加穩(wěn)定、長遠的發(fā)展，必須積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念，盡可能地減少對能源的消耗。

關(guān)鍵詞： 機械設(shè)計制造;自動化;節(jié)能設(shè)計理念;應(yīng)用

【中圖分類號】S163???? 【文獻標識碼】A???? 【文章編號】1674-3733（2020）17-0179-01

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。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 機械制造及其自動化在設(shè)計中對節(jié)能的要求

2.1 利用節(jié)能環(huán)保的材質(zhì)。

機械制造設(shè)備的節(jié)能環(huán)保設(shè)計是否能夠成功，關(guān)鍵在于設(shè)備生產(chǎn)過程中材質(zhì)的使用。如果材質(zhì)不符合節(jié)能環(huán)保要求，那么會嚴重影響設(shè)備的節(jié)能環(huán)保功能。從目前的環(huán)保角度來分析，在機械設(shè)備生產(chǎn)過程中使用的材質(zhì)要具有容易分解且能夠回收再利用的特點，盡量少地使用不可再生材質(zhì)如部分稀有金屬。針對使用年限較短的材質(zhì)，應(yīng)當用環(huán)保性能較好的材質(zhì)替換。使用環(huán)保材質(zhì)，不但可以保護自然環(huán)境，而且在設(shè)計和更換方面優(yōu)勢明顯。

2.2 體現(xiàn)全面通用性的優(yōu)勢。

在機械制造及其自動化初期設(shè)計階段，應(yīng)當充分考慮如何提高機械設(shè)備的使用周期和設(shè)備的全面通用性。提升機械設(shè)備通用性的一大優(yōu)點，是可以使企業(yè)有效防止因需要生產(chǎn)功能相近但結(jié)構(gòu)不同的產(chǎn)品時還要引進其他的機械設(shè)備，以降低機械設(shè)備的生產(chǎn)量，同時降低生產(chǎn)機械設(shè)備過程中的材質(zhì)消耗。

設(shè)計機械設(shè)備時，務(wù)必要全方面優(yōu)化設(shè)計機械設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造和外部構(gòu)造，根據(jù)力學(xué)的相關(guān)理論，仔細研究機械設(shè)備內(nèi)外所有零部件受力點是否平均，防止機械設(shè)備投入使用后由于反復(fù)工作而導(dǎo)致零部件損傷，提高機械設(shè)備的使用周期，降低生產(chǎn)企業(yè)機械設(shè)備的投資成本。

3 節(jié)能設(shè)計對于機械制造自動化的應(yīng)用和改善對策

3.1 機械設(shè)計制造自動化的改善。

機械制造自動化設(shè)備在制造出來之前往往先對其進行設(shè)計。因此，在設(shè)計的時候，就需要對能源、耗材、效率等方面進行多方位的考慮，在設(shè)計方面做到預(yù)先判斷，降低能源消耗、耗材等，提高設(shè)備的運行效率。例如，對于發(fā)電機的選取上面，優(yōu)先選用油耗低、高效率的設(shè)備。液壓系統(tǒng)的設(shè)計需要注意可能發(fā)生的滲漏問題對環(huán)境的影響，避免出現(xiàn)此類情況。在油耗上的設(shè)計考量也需要選擇環(huán)保油料，進而對整個液壓系統(tǒng)的管道起到有抗腐蝕的作用，避免使用劣質(zhì)、普通油料導(dǎo)致管理老化、產(chǎn)生泄露等。在設(shè)計完之后，可以利用計算機的虛擬化實驗，模擬運行機械制造自動化設(shè)備，防止機械制造自動化設(shè)備在投入生產(chǎn)的時候才發(fā)現(xiàn)缺陷，帶來不必要的經(jīng)濟損失。

3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

一般情況下的機械部件構(gòu)造和最終使用的效果是有著必然的聯(lián)系。例如機械制造自動化設(shè)備的冗余功能，不僅對制造生產(chǎn)沒有實際作用，還對設(shè)備造成了一定的資源浪費。因此，想要提升機械制造自動化設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)科學(xué)性和實用性，就需要對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，保障每個功能在實際生產(chǎn)中能夠發(fā)揮實際作用，減少不必要的設(shè)計和功能，有效的較少設(shè)備資源的浪費。例如，一些機械制造自動化設(shè)備的功能按鈕有兩個，需要操作員同時按下兩個按鈕才能使用設(shè)備，這種功能對于機械制造自動化設(shè)備而言，過于累贅和重復(fù)設(shè)計，造成了一定程度上的資源浪費。

3.3 選材優(yōu)化。

在機械制造自動化設(shè)備的制造材料上，優(yōu)先選擇環(huán)保可回收的材料。不僅能使得機械制造自動化設(shè)備變得的科學(xué)化，做到了節(jié)能設(shè)計的理念和效果，還在一定程度上減少了經(jīng)濟的投入。傳統(tǒng)的機械制造設(shè)備在材料的選取上，往往有限考慮的是設(shè)備的制造上，忽略了節(jié)能設(shè)計，使用功耗較高的材料，這種設(shè)計制造出來的機械制造設(shè)備不僅使用是壽命短，設(shè)備還不能進行二次回收利用，對企業(yè)和工業(yè)的發(fā)展帶來的不必要的資源浪費和經(jīng)濟損失。例如使用PETE塑料作為機械制造自動化設(shè)備的材料，這種環(huán)保材料可以進行再次回收利用，經(jīng)過回收之后，由設(shè)備進行高溫融化，再利用切粒機將其切碎之后，就可以再次進行合成使用。

3.4 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下設(shè)備發(fā)展的需求。

3.5 恰當?shù)募庸し绞健?/p>

為更好地實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，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。

4 結(jié)束語

綜上所述，機械制造自動化技術(shù)需要結(jié)合節(jié)能理念不斷的完善，節(jié)能設(shè)計融入之后，將對企業(yè)、工業(yè)發(fā)展帶來巨大的幫助，為我國環(huán)境保護和降低能源消耗上做貢獻，推動我國可持續(xù)目標的實現(xiàn)，促進經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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