浅谈机械制造与自动化设计中的节能设计理念

吴文鹏

【摘 要】现在我国的机械制造和自动化的发展程度正在随着经济建设水平的增长而增长，而对于机械制造和自动化的发展过程中遇到的问题，我们认为当以能源的高消耗为最重要。因此，为了减少对能源的消耗，最终达到工业生产与长久发展的目标，我们就需要在设计理念的选择上考虑到节能这个重要的因素，此篇文章就针对机械制造与自动化中的节能设计理念进行了详细的分析与研究，希望可以对节能设计实践提供一些具有建设性意义的建议与意见。

【关键词】机械制造；自动化；节能设计

1.经济飞速发展的机械制造业与自动化技术

我国在机械制造产业的飞速发展的同时就已经在我国的工业发展的进程中占有了极为重要的地位，加之计算机的不断发展与优化，使得机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华，使其逐渐的实现了自动化的全面生产，完成了机器与计算机之间的完美的组合。目前，自动化的机械制造在工业生产中得到了空前的发展，使之可以更好、更快、更安全的为生产服务，而且它的出现更是社会发展速度与效率的体现。但是，我们不能够否定的是我国的机械自动化生产技术仍处在初级阶段，虽然已取得了较为不错的成绩，但想要发展就必须全面的考虑发展因素。其次，相比较其他发达国家来说，我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚，在许多方面还不是足够的成熟，所以仍然拥有着更为广阔的发展空间，因此，难免会面临产品品质不足和技术滞后的局面。

2.机械制造和自动化利用节能设计的优势

通过在机械制造中对节能设计的引用，可以达到节约资源的目的。节能设计也可以理解为对环境维护的设计、生态保护的设计等。其内涵主要在于对机械产品进行制造时可以实现对各种资源的循环利用，从而减小对环境的污染。对机械产品进行设计时，要满足可拆装、可回收的相关要求。对传统产品的制造一般是从其功能、寿命等基本的属性方面来进行考虑，在进行对产品的设计和开发时，应首先了解市场的情况，并对其进行分析，然后在根据图纸的设计来制定方案。此外，还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定，通过之后才能够真正的对其进行生产。而且传统机械制造的设计理念使得其制造与设计的时间都相对较长，且产品的可拆装难度较大，对资源的回收也较为困难，有的产品报废后无法进行回收利用，因此就造成了资源、能源的大量浪费，甚至更为严重的还会对环境造成重度污染。因此，相关企业要不断的对节能减排的设计理念进行宣传和推广，充分合理的利用资源，使资源得到科学合理、有效的利用，提高废物的回收率，从而实现资源的可持续发展。

3.节能理念在机械设计中的应用

前期设计方案的制定是机械设计中最关键的环节，而且对机械的设计要将节能的理念融入于对其产品的设计之中，要把先进的理念和技术当做主要的依托，并且要与自然环境相适应，从而减少资源的消耗量，实现能源的可持续发展。要想让以上的节能设计要求得到满足，就应该从以下几个方面来完成对其的设计。

3.1对节能机械产品成本进行分析

在进行机械产品制造时，首先要将前期的设立工作做好，尤其是在产品的初期，必须把对资源的回收再利用融入到设计中，从而达到节约资源、减少能源浪费的目的。所以，在对节能设计理念下机械产品的成本进行分析时，应注意的是要将产品的回收再利用、污染的处理和替代材料等因素充分考虑，并将其带入到设计中，以保证可以更好的制造出节能的机械产品。

3.2可拆装再使用机械产品设计研究

我们可以通过对拆装项进行合理的调整，从而满足整个设计的节能要求。要想节约成本和降低对资源的浪费，就需要对回收性以及拆装性进行考虑，同时还需要将这两方面考虑的比例进行合理的增加，从而让机械制造实现对资源进行充分利用，使其更大程度上实现节能的设计。

3.3完善节能机械的设计数据库

完善的数据库可以实现对数据的优先分析，增强数据的掌握力度，设计人员可以在数据库里将其制造时所需的全部数据做好相应的备份，从而完成对数据的分析与整理，这样不仅可以将设计的成本和资源的利用程度用数据体现出来，还可以有效的对其进行控制，并将此当作节能设计的基础。

4.完善节能加工的工艺

4.1完善现有的产品结构

越是结构简单的机器，对设计零件的要求也就会越少，它在制造过程中对能源的消耗也就越少。零件的形状对其制造过程中的耗能也存在着重要的影响，所以，在对产品进行设计时，不仅要保证产品的性能，还要减少对零件的使用，不断的对产品的结构进行优化与完善。

4.2根据工作环境的不同来选择加工的工艺

在进行单个零件加工时，要充分考虑其现场设施的匹配，比如在进行零件锻压时的方式有多种，包括：热锻压、温锻压、冷锻压等。其中，热锻压相比于温锻压和冷锻压来说，它对能源的利用效率最低，但是冷锻压要比热锻压和温锻压对环境带来的危害相对较高，所以综合来看应该多使用温锻压工艺。

4.3对工艺流程要进行合理安排

在进行节能设计时，要对其工序进行合理的调整，对其所用的工艺方法要进行有效的优化，这样才可以更好的实现目标。比如对冷轧薄板进行生产时，由于冷轧时钢板需要经过塑性的作用对其变形，所以必须要通过退火处理之后才可以进行繁杂成行的加工。而且在加工的环节中必须对所有工序的环保功能进行优化，从而最大化的增强能源利用率。

5.选用环保材料

5.1采用可回收和可再生的资源

在进行对机械制造和自动化技术选材时，要遵循可回收、可再生、易分解的原则，因为这类材料的使用不仅可以降低对污染物的排放，还可以减小对环境的污染。除此之外，必须严禁对有毒材料的使用，应该扩大对环保材料的使用范围，提高资源循环利用的效率。

5.2对处理污染成本的思考

在进行对机械制造和自动化的设计过程中，还应该考虑对报废零件处理的成本.因此，为减少成本的耗费，可以采用一些综合成本较低而且还环保的材料，而且要尽量的减少对含有氟利昂、树脂、氟橡胶、石棉等材料的使用。

6.机械制造与自动化设计的日后发展方向

我国计算机技术水平的发展限制了机械制造与自动化技术的发展，目前，由于机械制造和自动化技术被广泛的应用在各大领域，甚至走向国际化，因此，就需要我们加强对自动化相关的网络技术和计算机集成技术等的提高，做到全面发展，而且要在发展中跟上世界的步伐，并实现国际接轨。在此过程中还要将节能环保的设计理念引入到机械制造和自动化中，只有这样才可以使机械制造和自动化技术得到全面的应用，也会使其产品的质量得到提升，从而做到节能减排与经济效益为一体的多方面发展体系。

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