機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用研究

摘要：自工業(yè)革命之后，憑借先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，人們對(duì)于資源的利用效率得到了極大提高，社會(huì)生產(chǎn)力得到了極大解放，人民群眾的生活水平也在不斷改善。但究其根本，人們生活的便捷，是建立在大量自然資源耗費(fèi)上的，特別是在機(jī)械制造與自動(dòng)化取得突破性進(jìn)展之后，對(duì)于自然資源的索取更加劇烈，如果不加以遏制，采取可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，勢(shì)必會(huì)造成能源枯竭問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而出，并被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)中，成為根本性的指導(dǎo)理念，但是由于應(yīng)用體系還不夠成熟，還需要進(jìn)一步地打磨。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì)理念

中圖分類(lèi)號(hào)：TP272 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）09-0218-02

0 ?引言

在當(dāng)今時(shí)代，是人類(lèi)歷史上難得的和平紀(jì)元，人口大量增長(zhǎng)，并帶來(lái)了更加巨大的能源需求，產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。由此可見(jiàn)，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)的當(dāng)中，節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，不僅是時(shí)代的大勢(shì)所趨，也是社會(huì)發(fā)展的核心要求。在這篇文章中，將會(huì)以節(jié)能設(shè)計(jì)理念為核心出發(fā)點(diǎn)，在充分考慮機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)現(xiàn)狀的前提下，系統(tǒng)性闡述機(jī)械制造與自動(dòng)化的基本特征，深入探究機(jī)械制造與自動(dòng)化的基本狀況以及未來(lái)前景，并在此基礎(chǔ)上提出切實(shí)可行的節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用措施，以此來(lái)促進(jìn)機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，從而達(dá)到緩解能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的目的[1]。

1 ?機(jī)械制造與自動(dòng)化的基本特征

機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)并不是憑空產(chǎn)生的，而是在第三次信息化工業(yè)革命之后，機(jī)械制造行業(yè)和信息技術(shù)高度結(jié)合的結(jié)果，利用信息技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在信息傳遞和信息處理上取得了較大突破，將其運(yùn)用到機(jī)械制造行業(yè)中，由此產(chǎn)生了自動(dòng)化的概念。

1.1 更高的安全性

在傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)中，一方面，大多數(shù)操作都需要人工控制，需要工作人員進(jìn)行一線操作，而機(jī)械制造流程中往往涉及較大的設(shè)備，較高的輸出功率，一旦出現(xiàn)誤差，就很可能對(duì)工作人員的生命安全造成嚴(yán)重威脅;另一方面，長(zhǎng)時(shí)間的人工操作，會(huì)使得人腦產(chǎn)生疲倦性，有更大的可能出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，并由此引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。而在機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)中，不僅人員參與更少，絕大多數(shù)危險(xiǎn)崗位都不需要人員進(jìn)行一線操作，只需要依賴(lài)于數(shù)據(jù)控制或者自動(dòng)化控制就可以了，并且，自動(dòng)化的核心是信息技術(shù)，往往更加精密，出現(xiàn)差錯(cuò)的概率更小，即便是出現(xiàn)差錯(cuò)，也能夠在第一時(shí)間被檢測(cè)程序發(fā)現(xiàn)，并在第一時(shí)間中斷運(yùn)行[2]。

1.2 更加廣闊的應(yīng)用范圍

相比較于傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)無(wú)疑更加精密，能夠承擔(dān)更多的工作內(nèi)容，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的演變之后，逐漸脫離了工業(yè)制造的范疇，逐漸向著醫(yī)療行業(yè)，甚至是計(jì)算機(jī)行業(yè)進(jìn)行拓展，不僅有效擴(kuò)大了自身的應(yīng)用范圍，也憑借自身的精密特性和量產(chǎn)特性，為諸多行業(yè)發(fā)展提供可靠助力，構(gòu)建了“共贏”新格局。

2 ?我國(guó)機(jī)械制造與自動(dòng)化的基本狀況

2.1 機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)正處于高速發(fā)展時(shí)期

一方面，我國(guó)是世界上唯一一個(gè)有著完整工業(yè)體系的國(guó)家，并且由于國(guó)家規(guī)模宏大，工業(yè)體量也十分龐大;另一方面，我國(guó)在信息領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，形成了極為完善的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系。而機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)作為工業(yè)制造與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，其發(fā)展?fàn)顩r受到工業(yè)制造和信息技術(shù)的影響，而我國(guó)不僅能夠?yàn)槠涮峁嫶蟮墓I(yè)制造舞臺(tái)，也能夠在信息技術(shù)領(lǐng)域給予有效支持，能夠在最大程度上推動(dòng)機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)高效發(fā)展[3]。

2.2 科技尖端力量較為薄弱，產(chǎn)品質(zhì)量存在不足

盡管近年來(lái)，我國(guó)在物質(zhì)文明建設(shè)上取得了突出成就，不僅擁有了健全的工業(yè)體系，成為世界“加工廠”，中國(guó)品質(zhì)也逐漸被世界所認(rèn)可，但是由于我國(guó)工業(yè)起步較晚，在尖端科技方面還是存在一些不足之處，距離世界頂尖還有很大一段距離要走，不僅是在尖端工業(yè)制造受限，在信息領(lǐng)域，如芯片制造也受到較大限制。在這種情況下，嚴(yán)重制約了機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，精密性不能夠進(jìn)一步提高，并集中體現(xiàn)于產(chǎn)品質(zhì)量上[4]。

3 ?機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展前景

3.1 尖端化發(fā)展

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有不斷向前發(fā)展，研發(fā)出更加尖端的科學(xué)技術(shù)，才能夠?yàn)闄C(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展提供核心保障。要想達(dá)成這一點(diǎn)，一方面，要加強(qiáng)中外科技交流，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，國(guó)外工業(yè)起步較早，有著更加充足的技術(shù)積累、更加強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以從中學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，汲取營(yíng)養(yǎng);另一方面，也應(yīng)當(dāng)加大科技研發(fā)投入，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，任何工作，都需要充分的經(jīng)濟(jì)保障，特別是對(duì)于尖端科技研發(fā)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是研發(fā)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建，還是科學(xué)設(shè)備采購(gòu)，都需要大量的資金，只有組建自己的科研團(tuán)隊(duì)，才不會(huì)受限于人，才能夠?yàn)橹袊?guó)騰飛奠定基礎(chǔ)。除此之外，由于種種現(xiàn)實(shí)因素的影響，我國(guó)區(qū)域發(fā)展并不均衡，有的地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)，有的地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)各地區(qū)之間的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“先進(jìn)帶后進(jìn)”，促進(jìn)區(qū)域工業(yè)均衡發(fā)展[5]。

3.2 以節(jié)能設(shè)計(jì)理念為基礎(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展

在當(dāng)前階段，全球人口早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了地球適宜人口數(shù)量，超過(guò)了地球承載極限，并且隨著社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)于生活品質(zhì)有了更高品質(zhì)的要求，所需要耗費(fèi)的自然資源進(jìn)一步增多。在這種情勢(shì)下，全球能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題進(jìn)一步突出，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)作為資源消耗的重要組成部分，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)，實(shí)現(xiàn)由非持續(xù)發(fā)展向可持續(xù)發(fā)展的轉(zhuǎn)變，深入貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)理念。在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)導(dǎo)向力量作用下，企業(yè)機(jī)構(gòu)天然具備追逐更多經(jīng)濟(jì)效益的特性，而節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，從短期來(lái)看，不僅不會(huì)提高經(jīng)濟(jì)效益，反而會(huì)拖累企業(yè)機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益，自然會(huì)被部分企業(yè)機(jī)構(gòu)所輕視，必須要充分發(fā)揮國(guó)家政府的宏觀調(diào)控手段，制定相關(guān)的政策法規(guī)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼邇A斜與扶持[6]。

4 ?節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用的有效措施

4.1 將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫徹到材料選取上

歸根結(jié)底，從本質(zhì)上來(lái)講，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)屬于制造行業(yè)的一種，材料在行業(yè)中占據(jù)舉足輕重的作用，材料上的耗費(fèi)，也往往是機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)能源耗費(fèi)的大頭所在。故而，要想在機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)中深入貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)理念，就要在材料上取得突破，首先，要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則，在材料的選取上優(yōu)先使用可再生材料，只有在無(wú)可再生材料替代的情況下，才可以選用不可再生材料，不僅可以實(shí)現(xiàn)材料的重復(fù)利用，提高資源使用效率，還可以有效減少?gòu)U物排放，緩解環(huán)境保護(hù)壓力;其次，機(jī)械制造設(shè)備使用頻率較高，如果采取不適當(dāng)?shù)牟牧?，很可能?huì)在短期內(nèi)報(bào)廢，不僅會(huì)拖累生產(chǎn)進(jìn)度，還會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，機(jī)械制造設(shè)備零件應(yīng)當(dāng)采取高強(qiáng)度的環(huán)保資源;最后，要保障材料的低污染性，降低材料對(duì)自然環(huán)境的破壞力度，即便是在某些環(huán)節(jié)，必須要使用某些高污染材料，也必須要做好防護(hù)處理工作[7]。

4.2 將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫徹到生產(chǎn)工藝上

在機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)中，生產(chǎn)工藝也具有極其重要的作用，不僅能夠在一定程度上代表生產(chǎn)水平，決定產(chǎn)品質(zhì)量，還能夠影響材料應(yīng)用效率，越高超的生產(chǎn)工藝，越能夠在最大程度上發(fā)揮出材料性能，從而用更少的材料完成任務(wù)，側(cè)面降低能源消耗，達(dá)成節(jié)能減排的戰(zhàn)略目的。在將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫徹到生產(chǎn)工藝中的過(guò)程中，不僅要注重工業(yè)流程的優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)優(yōu)化的重視程度，只有掌握更加高超的信息技術(shù)，才能夠有效增強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的精密程度，對(duì)于生產(chǎn)材料進(jìn)行更加精細(xì)的操作，能夠有效降低生產(chǎn)廢料的產(chǎn)生。

4.3 將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫徹到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中去

在機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)中，部分企業(yè)機(jī)構(gòu)為了追求經(jīng)濟(jì)效益最大化，實(shí)現(xiàn)最大程度的生產(chǎn)效率，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，往往會(huì)造成機(jī)械制造設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)行，或者是和機(jī)械制造設(shè)備之間耗損較大的問(wèn)題，這就嚴(yán)重縮短了機(jī)械制造設(shè)備的使用壽命，使得機(jī)械制造設(shè)備更新?lián)Q代時(shí)間過(guò)短，無(wú)疑加大了資源耗費(fèi)。在這種情況下，必須要將節(jié)能設(shè)計(jì)理念觀測(cè)到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上去，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其運(yùn)行更加平穩(wěn)，減少因各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題而出現(xiàn)的壽命折損[8]。

4.4 做好節(jié)能設(shè)計(jì)理念宣傳工作

盡管在當(dāng)今時(shí)代，環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題愈演愈烈，已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的核心問(wèn)題之一，但是由于該問(wèn)題的出現(xiàn)是各個(gè)方面共同作用的結(jié)果，單個(gè)方面往往會(huì)認(rèn)為自身對(duì)于資源的耗費(fèi)有限，無(wú)法對(duì)環(huán)境問(wèn)題表達(dá)出足夠的重視。在此思想的導(dǎo)向下，部分機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)人員對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)理念的關(guān)注程度和重視程度不足，更無(wú)法將其運(yùn)用到工作過(guò)程中去。針對(duì)這一狀況，必須要加大節(jié)能設(shè)計(jì)理念宣傳力度，讓更多的人意識(shí)到節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義，在宣傳方式上，要加強(qiáng)對(duì)新媒體的重視程度，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系的完善，傳統(tǒng)媒體影響力不斷削弱，而新媒體的影響力卻是與日俱增，只有加強(qiáng)新媒體宣傳布局，才能夠形成更好地宣傳效果;在宣傳對(duì)象上，不能夠僅僅包含機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)人員，還應(yīng)當(dāng)囊括整個(gè)社會(huì)群體，環(huán)境問(wèn)題和每一個(gè)人的生活息息相關(guān)，能源問(wèn)題和每一個(gè)人的生活密切關(guān)聯(lián)，節(jié)能設(shè)計(jì)不僅是行業(yè)內(nèi)部的事情，更是有關(guān)于全社會(huì)的問(wèn)題，只有引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注之后，才能夠形成強(qiáng)勁的改革內(nèi)動(dòng)力，敦促機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用程度[9]。

5 ?結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前正處于社會(huì)主義現(xiàn)代化初級(jí)階段，還是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，更加需要機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)的助力與支持，同時(shí)，也要意識(shí)到能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題刻不容緩，必須要引起足夠的重視，既要兼顧物質(zhì)文明建設(shè)，又要保障自然生態(tài)平衡，要構(gòu)建發(fā)展與自然和諧共存的全新態(tài)勢(shì)，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，深入貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)理念，才能夠取得機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)的新突破。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，也是節(jié)能設(shè)計(jì)理念能夠切實(shí)應(yīng)用的核心保障，只有加大科技研發(fā)投入，才能夠提高對(duì)資源的利用效率，用最少的資源，完成最多的事情，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。

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作者簡(jiǎn)介：劉福鵬（1982-），男，山東濟(jì)南人，大學(xué)，講師，研究方向?yàn)閿?shù)控、機(jī)械加工。