節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的運(yùn)用

張海順

摘要：隨著科學(xué)發(fā)展觀的不斷深入，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前正在以一個(gè)平穩(wěn)的速度向前發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)屬于推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，機(jī)械制造行業(yè)在市場(chǎng)化的背景下得到了飛速發(fā)展，但是機(jī)械制造屬于消耗資源較多的產(chǎn)業(yè)，在綠色理念不斷推廣的當(dāng)前，機(jī)械制造行業(yè)需要引入節(jié)能理念。

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

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，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)造成能源枯竭問題。為了減少能源的消耗，提高生產(chǎn)速率，節(jié)能性機(jī)械制造與自動(dòng)化在不斷更新優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步以及環(huán)境的保護(hù)，其有效地運(yùn)用對(duì)人類的發(fā)展有著巨大的意義。

1 節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)

節(jié)能理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化的有效運(yùn)用從不同程度上減少了能源的消耗，節(jié)能設(shè)計(jì)包含多個(gè)方面，其主要功能是在機(jī)械運(yùn)作時(shí)提高各個(gè)環(huán)節(jié)資源的利用率，包括廢物利用以及多次利用等。節(jié)能設(shè)計(jì)的基本要求是設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品要達(dá)到可回收、可拆裝的要求。然而，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)主要考慮的是機(jī)械的使用周期、機(jī)械的基本性能等。通過對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研和分析后，再進(jìn)行產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)以及方案的具體構(gòu)建。除此之外，在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)之前要通過設(shè)計(jì)理念和實(shí)行方案的最終優(yōu)化和審核。因此，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，且由于無法回收利用，導(dǎo)致了能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。近年來，隨著相關(guān)部門的大力支持與宣傳，節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造和自動(dòng)化的有效結(jié)合，通過對(duì)原料和自然環(huán)境等因素的參考，使得產(chǎn)品既能夠充分發(fā)揮產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，又能達(dá)到節(jié)能減耗的效果，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)壞境的有效保護(hù)。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著工業(yè)的大力發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)達(dá)到了前所未有發(fā)展高潮，推動(dòng)了工業(yè)的進(jìn)步。在信息技術(shù)的不斷普及下，機(jī)械制造走上了自動(dòng)化的進(jìn)程，提高了工作效率。機(jī)械制造與自動(dòng)化的有效結(jié)合對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展有重大意義，然而，機(jī)械制造與自動(dòng)化在我國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間較晚，因此，與國(guó)外一些國(guó)家的技術(shù)相比還存在著一定的差異，管理制度也不夠完善，進(jìn)而造成產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)、生產(chǎn)速率較低等。

3 機(jī)械加工工藝的節(jié)能降耗的措施

3.1 使用合適的工裝可以起到節(jié)能降耗的作用

許多機(jī)械工作人員在實(shí)際的機(jī)械加工過程中，積極發(fā)揮自己的思想主動(dòng)性，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，探索全新的生產(chǎn)工藝，比如說選擇有利于降低能耗的道具，進(jìn)而達(dá)到提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率的目的。在機(jī)械加工的生產(chǎn)過程中，往往存在一些產(chǎn)品，既可以選擇這種加工方式，也可以選擇那種加工方式。多種加工方式的選擇，可以最大限度降低機(jī)械產(chǎn)品加工的能源消耗，比如說在工廠加工鋼梁時(shí)，需要在鋼梁上制造一個(gè)長(zhǎng)條狀的孔，之后再在制造的孔下面做一個(gè)平整度較低的平面，如果采取傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝需要在使用銑床，之后借助銑床將平面刨出，工匠改變了傳統(tǒng)的加工工藝，用夾具在沒有刨床的情況下加工工件。在銑床上完成銑孔和面。

3.2 合理調(diào)整工藝路線可使能耗降低

許多機(jī)械加工企業(yè)在加工機(jī)械產(chǎn)品時(shí)都按照當(dāng)前國(guó)家的技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也要注意不斷與時(shí)俱進(jìn)，這樣才能與機(jī)械設(shè)備更新的步伐一致。加入其中的一個(gè)零部件采取傳統(tǒng)制造技術(shù)，其他的采取先進(jìn)的制造技術(shù)，那么就需要使用多臺(tái)機(jī)械設(shè)備，而現(xiàn)代社會(huì)發(fā)明的功能綜合的機(jī)械設(shè)備可以根據(jù)要求設(shè)置相應(yīng)的程序即可，可完成整個(gè)加工過程，直接降低能耗。

3.3 批量加工生產(chǎn)

對(duì)于一些規(guī)模相對(duì)較小的機(jī)械加工企業(yè)來說，單一零部件的生產(chǎn)需要更多的能源消耗。在這種規(guī)模較小的生產(chǎn)中，單一零部件的生產(chǎn)需要工作人員逐一進(jìn)行加工處理，無法實(shí)施流水線生產(chǎn)。這種逐一生產(chǎn)的模式必然需要更多能源，如果企業(yè)采用批量加工的方式生產(chǎn)單個(gè)產(chǎn)品，不僅會(huì)降低能耗，而且會(huì)大大提高生產(chǎn)效率。

3.4 材料定額節(jié)能降耗

能源儲(chǔ)存和能源消耗過程中材料要控制好量，如果切割較粗的材料，可以選擇一個(gè)能耗消耗比較低的模式，如降低切削速度，如果切割較精細(xì)的材料，切割速度要注意減緩，此外，材料在制作過程中要注意控制好加工時(shí)間，比如說對(duì)于硬度高、形狀復(fù)雜的材料，切割機(jī)要選擇較低的切削量，以保證能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。電在材料加工過程中，大量的金屬材料、產(chǎn)品模型是按照標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)的平均長(zhǎng)度（7.5米）要求開展工作，但在實(shí)際的處理過程中，可能需要的能源消耗要大于計(jì)劃的能源消耗量，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了減少這些問題的出現(xiàn)，我們需要對(duì)原材料和輔助材料進(jìn)行控制，通過合理控制材料使用，確保材料加工過程中最大限度降低成本，同時(shí)，在產(chǎn)品制造過程中要增加材料的計(jì)算力度，需要改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，為了避免操作困難，材料要緩慢放入。

3.5 優(yōu)化綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方案

機(jī)械設(shè)計(jì)方案時(shí)機(jī)械制造的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制造的前提，在機(jī)械設(shè)計(jì)方案中加入綠色設(shè)計(jì)理念，可以從源頭上降低機(jī)械產(chǎn)品的成本，最大限度減少能源的浪費(fèi)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要立足于“從搖籃到墳?zāi)埂钡闹圃旆绞?，立體全面的衡量經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，提高社會(huì)資源的轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)廢棄物的影響。為降低二氧化碳對(duì)全球氣候造成的影響，中國(guó)碳排放結(jié)構(gòu)中，近90%來自電力、工業(yè)、交通運(yùn)輸三個(gè)部門。為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，一方面能源結(jié)構(gòu)勢(shì)必進(jìn)行優(yōu)化，風(fēng)電、光伏、核電等可再生新能源的供電占比將大幅提高，另一方面，工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能減排改造將加快，低排放工程機(jī)械也將迎來快速發(fā)展，系列相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)具備長(zhǎng)期投資價(jià)值。

3.6 優(yōu)選綠色節(jié)能環(huán)保材料

機(jī)械設(shè)施的配備保證著產(chǎn)品的順利制造以及加工等程序的順利進(jìn)行，在綠色設(shè)計(jì)的理念之下，機(jī)械設(shè)備應(yīng)該具有無毒無害生產(chǎn)、耐高溫、抗腐蝕、方便回收處理等基本性能，以迎合當(dāng)下綠色環(huán)保機(jī)械新潮流。

3.7 可拆卸性設(shè)計(jì)

當(dāng)機(jī)械設(shè)備損壞至不能使用時(shí)，由于無法拆卸被迫丟棄造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的現(xiàn)象比比皆是。隨著綠色設(shè)計(jì)理念在加工機(jī)械中的運(yùn)用，使長(zhǎng)期被忽視的機(jī)械拆卸問題得到高度重視，也就是說，在產(chǎn)品加工的進(jìn)程中，如果機(jī)械設(shè)備的零件發(fā)生故障或是損壞，就可以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行拆卸操作，將破損的零件修復(fù)或是替換，有效提高資源的利用率，同時(shí)整機(jī)按照統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用模具化制作工藝，提高各個(gè)零部件的互換性，可實(shí)現(xiàn)不同需要的部件替換，增強(qiáng)實(shí)用性。

4 機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展方向

將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造的有效結(jié)合提高了機(jī)械的工作效率。但是目前計(jì)算機(jī)的發(fā)展制約了機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展。機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展逐漸國(guó)際化和規(guī)范化，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)械制造與自動(dòng)化提供了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)率，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

結(jié)語

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)到能源問題和環(huán)境問題刻不容緩，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?？茖W(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]武玉軍.節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中的滲透研究[J].科學(xué)與信息化，2020，（11）：54+56.

[2]魯璐.節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造及自動(dòng)化應(yīng)用中的滲透研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020，（9）：165～166.

[3]王益強(qiáng)，宋艷來.機(jī)械制造及自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（02）：165-166.

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