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

潘紅軍

（山東省德州市樂陵市鄭店鎮(zhèn)人民政府，山東 德州 253618）

0 引言

在機(jī)械制造環(huán)節(jié)上，自動(dòng)化生產(chǎn)所包含的范圍十分廣泛，其中包含：加工流程自動(dòng)化、物料儲(chǔ)存自動(dòng)化、物料傳輸自動(dòng)化、產(chǎn)品安裝自動(dòng)化、質(zhì)量檢驗(yàn)自動(dòng)化、產(chǎn)品安裝自動(dòng)化以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化等相關(guān)方面。隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)以及機(jī)械制造行業(yè)得到了技術(shù)提升，但是由于機(jī)械制造的特殊性，想要在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中展現(xiàn)出其節(jié)能性與環(huán)保性，則需要企業(yè)以機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)流程作為基礎(chǔ)條件，結(jié)合現(xiàn)代化節(jié)能設(shè)計(jì)理念，才能從根本上保證機(jī)械制造水平[1]。

1 節(jié)能設(shè)計(jì)理念作用

從產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)狀來說，使用現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)模式可以顯著提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量水平。由于機(jī)械生產(chǎn)和制造水平的主要影響因素包含自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性與可靠性，因此當(dāng)設(shè)備自身出現(xiàn)安全性問題時(shí)，會(huì)直接造成能源使用過程中經(jīng)濟(jì)成本的不斷提高和增加，最終導(dǎo)致能源實(shí)際使用質(zhì)量與效率明顯減少與降低[2]。第二，科學(xué)、合理地選擇機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力量，企業(yè)作為產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，想要有效提高自身核心競(jìng)爭(zhēng)能力，就需要在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過程中盡可能減少操作失誤，只有積極落實(shí)和貫徹環(huán)保理念，才能從根本上延長(zhǎng)設(shè)備以及生產(chǎn)壽命，更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)隨著社會(huì)進(jìn)步得到了廣泛應(yīng)用，致使人們生活得到了根本上的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步提供全新發(fā)展方向和目標(biāo)，而在此種發(fā)展條件和基礎(chǔ)環(huán)境下，機(jī)械制造以及自動(dòng)化同樣需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式和生產(chǎn)理念，將計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)充分結(jié)合，才能增強(qiáng)自動(dòng)化生產(chǎn)管理的優(yōu)化水平[3]。

機(jī)械生產(chǎn)與自動(dòng)化制造核心技術(shù)不斷提高，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造水平，但是同樣增加傳統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本，而在現(xiàn)代化機(jī)械制造以及自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)水平環(huán)境下，只有將產(chǎn)品自身參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)控制才能有效提升基礎(chǔ)生產(chǎn)力水平。加上我國傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)和制造行業(yè)運(yùn)行過程中，會(huì)受到基礎(chǔ)生產(chǎn)模式的作用和影響，導(dǎo)致能源浪費(fèi)和產(chǎn)品消耗問題十分嚴(yán)重，無法及時(shí)、有效的滿足現(xiàn)代化社會(huì)節(jié)能減排的基礎(chǔ)需求，對(duì)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響和約束。雖然目前在自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)上引進(jìn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念，能源浪費(fèi)問題已經(jīng)得到了有效環(huán)節(jié)，但是仍然存在著多種問題和不足，比如：現(xiàn)階段由于機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)思維的應(yīng)用效率相對(duì)較低，極易造成整個(gè)產(chǎn)品資源的過度消耗和浪費(fèi)，對(duì)企業(yè)自身的生產(chǎn)水平和質(zhì)量受到了阻礙和約束，其中企業(yè)自身經(jīng)營(yíng)經(jīng)濟(jì)收益同樣無法獲得更高的經(jīng)濟(jì)[4]。

傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)和自動(dòng)化制造工程中，大多數(shù)企業(yè)以及生產(chǎn)區(qū)域的管理人員始終堅(jiān)持傳統(tǒng)工作模式，實(shí)際開展方案設(shè)計(jì)和管理時(shí)以生產(chǎn)產(chǎn)品作為先約條件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)規(guī)劃和生產(chǎn)模式調(diào)整，此種生產(chǎn)技術(shù)模式同樣造成了資源浪費(fèi)問題。與此同時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念和思維實(shí)施過程中，為了進(jìn)一步提升生產(chǎn)效果和質(zhì)量，通常會(huì)消耗大量的資源用于產(chǎn)品機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)維護(hù)，最終造成電能和水能的大量浪費(fèi)和消耗[5]。

在時(shí)代不斷發(fā)展和進(jìn)步大環(huán)境下，可持續(xù)發(fā)展政策的落實(shí)讓社會(huì)大眾對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)理念的關(guān)注程度不斷提高，節(jié)能思維和理念逐漸滲透至社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)和方面。為了進(jìn)一步提高節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用水平，設(shè)計(jì)人員將節(jié)能理念積極落實(shí)在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，并且通過節(jié)能理念和意識(shí)的全面滲透，保證產(chǎn)品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的節(jié)能質(zhì)量和層次，而此種理念的發(fā)展不僅在生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)于電力能量和水資源等方面具備一定優(yōu)化和完善，在后續(xù)生產(chǎn)和技術(shù)加工過程中，同樣有效將其融合進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中[6]?，F(xiàn)階段雖然我國機(jī)械生產(chǎn)和自動(dòng)化制造仍然存在著問題和不足，但是隨著我國節(jié)能理念的全面貫徹和積極落實(shí)，其節(jié)能性已經(jīng)全面滲透至機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，讓我國的機(jī)械制造與自動(dòng)化發(fā)展有了新的優(yōu)化目標(biāo)。

3 節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用策略

3.1 設(shè)備選擇

第一，想要有效提高節(jié)能意識(shí)和思維，應(yīng)該科學(xué)、合理地選擇發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，對(duì)于機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)來說，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備是保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)正常運(yùn)行起到了決定性作用和現(xiàn)實(shí)意義。所以實(shí)際開展方案設(shè)計(jì)實(shí)施過程中應(yīng)該選擇基礎(chǔ)排量較小、油耗低、環(huán)境噪聲較小的環(huán)保發(fā)動(dòng)設(shè)備，才能有效解決能源浪費(fèi)等相關(guān)問題，從而提升機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)效率和質(zhì)量[7]。

第二，應(yīng)該做好液態(tài)壓力運(yùn)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目規(guī)劃，由于液態(tài)壓力系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障問題會(huì)造成整個(gè)機(jī)械設(shè)備癱瘓，此種安全風(fēng)險(xiǎn)不僅造成設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量明顯下降，同樣會(huì)產(chǎn)生安全問題和不足。所以實(shí)際進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分認(rèn)識(shí)到安全設(shè)計(jì)以及可持續(xù)化設(shè)計(jì)的重要意義。

第三，實(shí)際進(jìn)行液態(tài)壓力油料控制過程中，需要進(jìn)一步明確不同類型油液雜質(zhì)物質(zhì)對(duì)整個(gè)液態(tài)壓力設(shè)備的直接影響和作用，為此技術(shù)人員應(yīng)該全方位、多角度提高方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步維持整個(gè)液態(tài)壓力管道的基礎(chǔ)密封性和穩(wěn)定性，對(duì)整個(gè)液態(tài)壓力系統(tǒng)開展定期維護(hù)。在未來運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，想要確保整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，需要針對(duì)該系統(tǒng)開展針對(duì)性的保養(yǎng)和維護(hù)，并且在機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備保養(yǎng)實(shí)施過程中同樣需要使用環(huán)保材料，有效減少資源的基礎(chǔ)損耗和浪費(fèi)，從而確保整個(gè)機(jī)械液態(tài)壓力環(huán)境安全性和穩(wěn)定性。

3.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

現(xiàn)代化機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)需要解決的首要難題，則是在生產(chǎn)過程中如何盡可能降低能源消耗，并且避免出現(xiàn)污染環(huán)境等相關(guān)問題，所以系統(tǒng)和設(shè)備具體優(yōu)化和完善實(shí)施環(huán)節(jié)上，設(shè)計(jì)人員首先需要優(yōu)先選擇能量消耗較低、環(huán)境污染程度較低的生產(chǎn)工藝模式，進(jìn)一步滿足節(jié)能可持續(xù)化發(fā)展理念[8]。針對(duì)此種生產(chǎn)現(xiàn)狀，方案設(shè)計(jì)人員應(yīng)該適當(dāng)將整個(gè)節(jié)能重點(diǎn)放在工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)方面，有效解決設(shè)備加工過程中所產(chǎn)生基礎(chǔ)能量消耗問題，保證整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量水平和效率的不斷提升，由于設(shè)備生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械制造與自動(dòng)化生產(chǎn)影響相對(duì)較大，所以在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上需要明確生產(chǎn)實(shí)際情況，針對(duì)較短生產(chǎn)線路，則需要選擇更加簡(jiǎn)潔的生產(chǎn)系統(tǒng)，從根本上降低能量浪費(fèi)[9]。除此之外，不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思維和理念，同樣是造成整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)資源損耗首要原因，為此設(shè)計(jì)人員需要充分考慮機(jī)械制造以及自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)際工作需求，在初始設(shè)計(jì)方案和預(yù)期目標(biāo)中根據(jù)工作模式進(jìn)行詳細(xì)調(diào)整與分析，進(jìn)而將自動(dòng)化的生產(chǎn)思維與生產(chǎn)方案相互結(jié)合，積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)、落后的生產(chǎn)模式，有效推動(dòng)節(jié)能優(yōu)化，保證在未來機(jī)械制造和自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高效、安全。

產(chǎn)品機(jī)械加工和自動(dòng)化生產(chǎn)想要有效將節(jié)能設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，進(jìn)而滿足現(xiàn)代化工作要求，就需要在產(chǎn)品生產(chǎn)和技術(shù)加工過程中充分結(jié)合制造實(shí)際情況，選擇具有針對(duì)性和目的性的計(jì)劃方案進(jìn)行技術(shù)加工，同時(shí)系統(tǒng)加工工作實(shí)施過程中還應(yīng)該選擇相配套的零部件和配對(duì)性設(shè)備，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的匹配程度。而產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，零部件鍛造時(shí)，主要通過三種操作模式進(jìn)行結(jié)構(gòu)鍛造，比如：冷鍛壓方法、溫鍛壓方法和熱鍛壓方法。而不同類型的生產(chǎn)模式對(duì)設(shè)備生產(chǎn)需求、材料加工以及技術(shù)模式都存在著不同類型的要求，所以為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)節(jié)能性，應(yīng)該盡可能結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)節(jié)能效果、經(jīng)濟(jì)成本分析以及加工技巧等多個(gè)方面進(jìn)行充分分析，充分認(rèn)識(shí)到不同操作方式最終產(chǎn)生不同效果[10]。

3.3 使用節(jié)能材料

在機(jī)械生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)上的材料應(yīng)用方面來說，需要盡可能選擇無毒性、無污染以及循環(huán)使用的材料，進(jìn)而能夠滿足環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)思維和理念，同時(shí)對(duì)現(xiàn)階段材料應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析，企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)材料，并且在材料回收再利用方面同樣存在著明顯的不足，不能達(dá)到預(yù)期的發(fā)展需求和收益水平[11]。針對(duì)此種現(xiàn)狀，應(yīng)該技術(shù)人員應(yīng)該始終堅(jiān)持節(jié)能設(shè)計(jì)方案和理念，優(yōu)先選擇節(jié)能材料機(jī)械制造模式，并且結(jié)合當(dāng)下能源需求工作條件，詳細(xì)分析不同材料最終使用效果，全面提升生產(chǎn)質(zhì)量水平，減少資源在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的浪費(fèi)[12]。

除此之外，完成制造以及自動(dòng)化設(shè)計(jì)后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該深入分析現(xiàn)代化設(shè)計(jì)需要根據(jù)需求成本情況，并且通過對(duì)零件處理等多個(gè)方面開展參數(shù)計(jì)算，確保機(jī)械制造和自動(dòng)化環(huán)節(jié)上的多種問題和不足能夠有效得到解決，在保證質(zhì)量和效率的基礎(chǔ)上，有效地節(jié)約處理成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

3.4 零件加工

機(jī)械零部件加工過程中包含坯料生產(chǎn)、特種加工以及熱量處理等相關(guān)方面，但是在機(jī)械零部件生產(chǎn)時(shí)，極少零件能夠使用精密制造以及無屑加工方法，為此現(xiàn)階段產(chǎn)品加工過程中通常使用技術(shù)方式包括鑄造、鍛造、焊接等。

由于機(jī)械加工方式中常見技術(shù)方法相對(duì)比較復(fù)雜，比如：車削加工、鉆削加工、刨削加工、銑削加工、鏜削加工、磨削加工、數(shù)控機(jī)床加工、拉削加工、研磨加工、珩磨加工等，而常見的熱量處理方式則包含：正火、退火、回火、時(shí)效、調(diào)質(zhì)、淬火等相關(guān)技術(shù)，為此在實(shí)際加工流程上，必須根據(jù)零部件使用材料、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)、數(shù)據(jù)尺寸以及使用性能等，并且選擇適合的加工技術(shù)方式，才能確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量水平，

3.5 性能檢驗(yàn)

機(jī)械性能檢驗(yàn)技術(shù)主要作用于專業(yè)數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備，并且針對(duì)機(jī)械設(shè)備中零件、成品、原材料等方面進(jìn)行精準(zhǔn)尺寸把控，同時(shí)通過目視檢驗(yàn)技術(shù)、無損探傷技術(shù)以及金相檢驗(yàn)技術(shù)等相關(guān)方式針對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全面判定。

除此之外，機(jī)械生產(chǎn)和自動(dòng)化制造環(huán)節(jié)所使用的測(cè)量設(shè)備主要包含：量具和量?jī)x?，F(xiàn)階段常見的測(cè)量設(shè)備主要包含：卷尺、角度尺等，該技術(shù)主要作用在零部件長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)厚度、測(cè)量角度、孔洞直徑等方面。除此之外，在機(jī)械性能檢驗(yàn)方面上，節(jié)能設(shè)計(jì)理念除了用作監(jiān)測(cè)零部件的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、厚度數(shù)據(jù)、孔洞直徑尺寸以外，還能夠針對(duì)零部件形態(tài)誤差以及位置誤差等方面進(jìn)行全面測(cè)量。特殊檢驗(yàn)主要是指檢測(cè)零件內(nèi)部及外表的缺陷。其中無損探傷是在不損害被檢對(duì)象的前提下，檢測(cè)零件內(nèi)部及外表缺陷的現(xiàn)代檢驗(yàn)技術(shù)。

4 結(jié)語

由此可見，在工業(yè)發(fā)展過程中，想要有效落實(shí)機(jī)械制造以及自動(dòng)化發(fā)展水平，就需要積極引進(jìn)全新生產(chǎn)技術(shù)，但是在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，開展機(jī)械制造及自動(dòng)化的生產(chǎn)和制造往往會(huì)產(chǎn)生一定的能源損耗和資源浪費(fèi)問題，為此需要優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)，全面貫徹可持續(xù)發(fā)展。