機械設計制造及其自動化的節(jié)能設計思想探討

王繼成

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111

我國社會科技飛速發(fā)展過程中，智能化已經(jīng)成為一種逐漸顯化的趨勢，在制造業(yè)領(lǐng)域中，借助于智能化技術(shù)優(yōu)勢，逐漸形成了智能制造，也成為社會發(fā)展中重要的推動力量。與西方發(fā)達國家相比，我國智能機械設計技術(shù)還存在一定的差距，這主要是由于我國智能制造起步晚，但發(fā)展相對較快。為了促進我國智能制造發(fā)展，必須明確智能機械設計技術(shù)要點，滿足社會發(fā)展實際需求?；诖?，加強對智能制造時代機械設計技術(shù)的研究具有十分現(xiàn)實的意義。

1 機械自動化的特點

機械制造自動化技術(shù)在目前的工業(yè)發(fā)展中廣泛使用，一方面是因為這種技術(shù)機械制造的效率能大幅提供，另一方面還能在提高生產(chǎn)效率的同時保障產(chǎn)品的質(zhì)量。因此機械制造自動化技術(shù)的出現(xiàn)對工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的幫助，促進了整個工業(yè)經(jīng)濟的進步[1]。

2 節(jié)能設計

2.1 材料選取

對于機械制造自動化設備的制造上應當選取環(huán)保型的材料，做到低功耗、低排放等節(jié)能、環(huán)保的要求。選取的材料不能一味的以低功耗為主，還需要考慮到材料的實用性、耐用性，比如環(huán)保材料的彈性、硬度、耐久等指標都需要著重考慮，經(jīng)過嚴格嚴格的分析篩選之后，選取最適合的環(huán)保材料進行制造。此外，為了發(fā)揮節(jié)能設計的理念，對于設備的回收也需要進行考慮，例如針對設備材料的二次回收再利用等，通過材料的選取方面對機械制造自動化設備的節(jié)能進行考慮[2]。

2.2 節(jié)能理念

想要將節(jié)能設計理念更好的融入機械制造自動化技術(shù)中，需要對質(zhì)量、使用時間、應用范圍等多個方向進行綜合考慮。比如機械設備節(jié)能設計而言，一個經(jīng)過機能設計的機械制造自動化設備，如果使用時間長、質(zhì)量輕、還適用廣泛，一方面是因為質(zhì)量輕也就意味著能源消耗功率低，使用時間長相當于對設備的節(jié)能，另一方面也因機械制造設備的使用時間長，對設備的生產(chǎn)材料的消耗也是一定程度上的節(jié)能。因此，綜合考慮下且適用范圍廣泛的機械制造自動化設備不僅能有效的延遲設備使用壽命和減少能源消耗，還對產(chǎn)品的更換率進行了優(yōu)化考量。

3 節(jié)能設計對于機械制造自動化的應用和改善對策

3.1 機械設計制造自動化的改善

機械制造自動化設備在制造出來之前往往先對其進行設計。因此，在設計的時候，就需要對能源、耗材、效率等方面進行多方位的考慮，在設計方面做到預先判斷，降低能源消耗、耗材等，提高設備的運行效率。例如，對于發(fā)電機的選取上面，優(yōu)先選用油耗低、高效率的設備。液壓系統(tǒng)的設計需要注意可能發(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)、普通油料導致管理老化、產(chǎn)生泄露等。在設計完之后，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備，防止機械制造自動化設備在投入生產(chǎn)的時候才發(fā)現(xiàn)缺陷，帶來不必要的經(jīng)濟損失[3]。

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備的冗余功能，不僅對制造生產(chǎn)沒有實際作用，還對設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備的功能、結(jié)構(gòu)科學性和實用性，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，減少不必要的設計和功能，有效的較少設備資源的浪費。例如，一些機械制造自動化設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備，這種功能對于機械制造自動化設備而言，過于累贅和重復設計，造成了一定程度上的資源浪費[4]。

3.3 選材優(yōu)化

在機械制造自動化設備的制造材料上，優(yōu)先選擇環(huán)?？苫厥盏牟牧稀２粌H能使得機械制造自動化設備變得的科學化，做到了節(jié)能設計的理念和效果，還在一定程度上減少了經(jīng)濟的投入。傳統(tǒng)的機械制造設備在材料的選取上，往往有限考慮的是設備的制造上，忽略了節(jié)能設計，使用功耗較高的材料，這種設計制造出來的機械制造設備不僅使用是壽命短，設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[5]。4機械制造自動化技術(shù)未來發(fā)展

機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展離不開節(jié)能設計理念的融合，以及計算機應用技術(shù)對其的幫助。目前的機械制造自動化設計往往都是通過計算機的虛擬技術(shù)模擬設計并運行，而隨著數(shù)字化制造技術(shù)的不斷進步，機械制造自動化的技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展，由此可見，機械制造自動化未來的發(fā)展將會趨向規(guī)模化、國際化，這就要求對其自身技術(shù)的不斷完善，結(jié)合節(jié)能設計的理念，降低材料、能源等消耗，提高企業(yè)、工廠的經(jīng)濟收益。

4 結(jié)語

值得慶幸的是，我們國家在節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力愈發(fā)提高，節(jié)能設計融入之后，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。