自動化與節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

李貴勝

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國機(jī)械制造業(yè)迎來了較大的發(fā)展機(jī)遇，但是，由于在機(jī)械制造與自動化發(fā)展中缺乏對節(jié)能環(huán)保的重視，導(dǎo)致設(shè)備的高能耗問題越來越嚴(yán)重，限制了社會各領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。因此，應(yīng)該在機(jī)械制造與自動化中滲透節(jié)能設(shè)計(jì)理念，改善我國的工業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)。本文就自動化與節(jié)能設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：自動化;節(jié)能設(shè)計(jì);機(jī)械制造;應(yīng)用

1自動化的基本概述

自動化是新一代科技發(fā)展的結(jié)晶，是我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動力之一。自動化被廣泛地應(yīng)用在我國工農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)等多個領(lǐng)域，在我國經(jīng)濟(jì)當(dāng)中起著非常重要的推動作用。自動化的電子工程，不僅包括我們所熟知的電力網(wǎng)絡(luò)，還包含著我們所熟知的信息技術(shù)領(lǐng)域。在自動化發(fā)展的歷史過程當(dāng)中，自動化技術(shù)發(fā)展愈發(fā)先進(jìn)，操作越來越復(fù)雜，但是控制和監(jiān)督自動化進(jìn)展的成員素質(zhì)不夠，因此更加需要設(shè)備的自動性。自動化是我國的一項(xiàng)前沿高新技術(shù)，自動化的發(fā)展能夠極大地提高整個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展，從而影響一個國家綜合國力的發(fā)展[1]。就我們比較熟悉的電力自動化來說，電能是硬件和軟件二者進(jìn)行碰撞的火花，許多先進(jìn)技術(shù)的融合擴(kuò)大了電力自動化的發(fā)展，使得電力自動化能夠更好地服務(wù)于整個電力行業(yè)，提高電力自動化的適用范圍，大大提高了生產(chǎn)的自主性。

2機(jī)械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

在機(jī)械制造業(yè)中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)可以使其資源得到節(jié)約，節(jié)能設(shè)計(jì)可以理解為環(huán)境意識的設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、自然環(huán)境的設(shè)計(jì)等。內(nèi)涵主要在于對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行制造時(shí)所需的各種資源循環(huán)的利用，使其對環(huán)境造成的影響可以得到減少。對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該滿足可拆裝、可回收的相關(guān)要求，這是進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的新條件。傳統(tǒng)的產(chǎn)品是從其功能、壽命等基本的屬性來進(jìn)行考慮，在對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)時(shí)，先對市場情況進(jìn)行分析，再進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和制定方案，除此之外還應(yīng)該對其設(shè)計(jì)理念及方案進(jìn)行不斷的修改、審定，之后才可以真正進(jìn)行生產(chǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)計(jì)理念使其設(shè)計(jì)、制造的周期都顯得較長，產(chǎn)品生產(chǎn)之后的拆卸工作比較困難，且回收難度也十分大，有的產(chǎn)品報(bào)廢后無法進(jìn)行回收利用，這就對能源、資源造成了較大的浪費(fèi)，更有甚者還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該不斷推廣節(jié)能減排的設(shè)計(jì)理念，節(jié)能設(shè)計(jì)可以根據(jù)對原料、自然環(huán)境等進(jìn)行合理的選擇來進(jìn)行，這不但可以讓傳統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)勢得到較好的發(fā)揮，還能達(dá)到節(jié)能降耗的目的，使資源得以有效、合理、科學(xué)的利用，還有利于對廢棄物進(jìn)行回收利用，從而達(dá)到持續(xù)發(fā)展要求。

3我國機(jī)械制造業(yè)和自動化的現(xiàn)狀

機(jī)械制造和自動化行業(yè)正處在高速發(fā)展階段。我國是世界上唯一一個擁有完整工業(yè)體系的國家，同時(shí)由于國家規(guī)模龐大，工業(yè)規(guī)模也很大。另一方面，我國在信息領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，形成了完善的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系。然而，作為工業(yè)制造與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)械制造與自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，我國既能為其提供龐大的工業(yè)制造舞臺，又能在信息技術(shù)領(lǐng)域給予有效支持，最大程度上推動機(jī)械制造與自動化行業(yè)的高效發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)前沿力量薄弱，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。當(dāng)前在不斷發(fā)展中，物質(zhì)文明的進(jìn)步，不僅擁有了健全的工業(yè)體系，成為世界加工廠，中國的質(zhì)量也逐步得到世界的認(rèn)可，但由于我國工業(yè)起步較晚，在尖端技術(shù)方面還存在一些不足，而且距離世界先進(jìn)水平還有很大差距。因此，嚴(yán)重制約了機(jī)械制造業(yè)和自動化行業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，精密性無法進(jìn)一步提高，而集中體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量上[2]。

4機(jī)械制造與自動化中節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略

4.1優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)

在機(jī)械制造與自動化生產(chǎn)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念時(shí)，首先要完善機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。要想在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中做到節(jié)能減排，以達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的，就必須對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)。首先，是對發(fā)動機(jī)進(jìn)行選擇。在對發(fā)動機(jī)進(jìn)行選擇時(shí)，要選擇污染小、耗能低、工作效率高的發(fā)動機(jī)。在機(jī)械制造中，發(fā)動機(jī)是核心部件之一，如果發(fā)動機(jī)沒有良好的環(huán)保性能，其排放的廢氣、噪音會對環(huán)境造成極為嚴(yán)重的影響。使用環(huán)保型的發(fā)動機(jī)不僅會減少廢氣與噪音的污染，還可以減少對資源的消耗，進(jìn)而降低機(jī)械制造對環(huán)境的影響，提高其工作效率，進(jìn)一

步促進(jìn)機(jī)械制造與自動化的可持續(xù)健康發(fā)展。其次，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè) 計(jì)。液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對機(jī)械制造生產(chǎn)有著最為直接的影響，要使液壓系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行，必須注重對油料的控制，在進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員應(yīng)及時(shí)對油液中的雜質(zhì)進(jìn)行處理，保證其清潔程度。同時(shí)，換油的時(shí)間間隔要增加，以此降低液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，進(jìn)而使更換配件的次數(shù)減少，增加其使用期限，將液壓系統(tǒng)對環(huán)境的影響降到最低。因此，在對液壓管進(jìn)行選擇時(shí)，盡量選擇硬管，降低液壓管的廢棄量，減少環(huán)境污染。此外，有效利用節(jié)能材料。在對機(jī)械工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能選擇可循環(huán)利用，不會對環(huán)境造成污染的材料，保證材料在使用中不會產(chǎn)生相關(guān)的環(huán)境污染。

4.2優(yōu)化制作工藝

第一。對現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化。在機(jī)械制造與自動化系統(tǒng)中，制造時(shí)能源消耗量與機(jī)械結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)零件存在很大的關(guān)系。在機(jī)械制造與制動化設(shè)計(jì)過程中，為了保證較低的能源，就需要投入較少的零件、簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)中零件的形狀，在很大程度上影響著制造過程中所需能耗。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)械制造與自動化系統(tǒng)時(shí)，在充分保證產(chǎn)品基本性能的基礎(chǔ)上，盡最大程度化使其零件得到簡化，以此來減少零件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化。第二，合理安排工藝工序。為了達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的效果，就需要強(qiáng)化對產(chǎn)品加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理安排工藝工序。通過對其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，以此保證機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備始終處于滿負(fù)荷的狀態(tài)。而通過當(dāng)前這種設(shè)計(jì)效果，不但可以提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，而且還有助于提高能源利用率，降低能源的消耗[3]。

4.3在材料選擇上的應(yīng)用

材料的選用對整個節(jié)能設(shè)計(jì)理念起到的有效支撐，在材料選擇上主要有以下兩點(diǎn)：首先，采用具有可回收、再利用、易分解的應(yīng)用原則。應(yīng)用這種性能的材料，一是有利于提高資源的使用率，機(jī)械應(yīng)用過程中必然出現(xiàn)部分零件磨損過度的問題，對原有零件替換后要對其進(jìn)行加工改良，避免零件替換后成為廢棄物，造成資源浪費(fèi)，通過提高同一零件的利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的;二是為減少排放的有害物質(zhì)，降低對環(huán)境的污染，在選用材料時(shí)，還要考慮到材料與能源在生產(chǎn)加工中是否排放有毒物質(zhì)，盡量避免應(yīng)用此項(xiàng)材料，對環(huán)境造成極大污染。其次，充分考慮零件報(bào)廢后的污染項(xiàng)處理問題，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的目的。如機(jī)械制造與自動化的部分零件在報(bào)廢后會排放石棉、氟利昂等對環(huán)境污染的物質(zhì)。因此設(shè)計(jì)人員必須在設(shè)計(jì)中充分考慮這一問題，以無污染的材料代替相應(yīng)的污染材料。

結(jié)束語：總之，機(jī)械制造及其自動化是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力，為了更好地實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械制造和自動化的發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械中。及時(shí)解決將制造和自動化自動化，節(jié)能設(shè)計(jì)概念集成到機(jī)器制造和自動化中所面臨的挑戰(zhàn)。通過不斷的探索和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能設(shè)計(jì)理念以及機(jī)械制造和自動化的無縫集成。

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