机械制造与自动化节能设计理念探讨

付鼎弘

摘 要：机械制造行业密切联系着各行各业及各领域，能够优秀奥推动我国经济发展。日益完善的自动化技术背景下，也凸显出更为严重的能源消耗问题，这也使得机械制造中节能设计理念的应用成为了可持续发展政策得以落实的重要途径。本文就机械制造与自动化节能设计理念展开相关论述，以期减少能源消耗，为我国经济的进一步发展奠定基础。

关键词：机械制造 自动化 节能设计理念

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（c）-0089-02

快速发展的经济背景下，能源浪费这一问题极为突出。日常生产生活中，机械制造与自动化为经济的发展提供了重要动力，也就不断提高了有关能源的需求量，这也使得人们面临了更为显著的能源减少问题。如何在机械制造与自动化中融入节能设计理念也就成为了该行业领域必须深入探究的问题。

1 机械制造与自动化的现状

我国工业行业中，制造业所占地位十分重要。而在引入自动化后，制造业明显得到了更快的发展，减少了人力与物力的消耗，为生产提供了安全性、自主性保障。对比发达国家制造业而言，我国仍有一定差距存在，难以生产出具有更高质量的产品，而在制造业不断扩大的规模并以国际市场作为新发展方向下，就必须为产品质量标准化提供保障，通过先进技术的积极学习并将其融入制造业自动化生产中。

就制造业发展而言，生产过程中需要消耗大量的资源，不符合于日益紧张的资源状况[1]。而要想推动发展的持续性，国家也相继制定了节能减排政策，大量工厂在生产垃圾排放中存在不合理的地方，进一步加剧了环境问题。制造业未能深入贯彻节能理念，再加上相对起步较晚的缘故，各方面技术也有所欠缺。

2 机械制造与自动化运用节能设计的优势

将节能设计理念融入机械制造中，可推动资源节省目的的实现。节能设计理念包含生态保护与环境维护等设计内容，主要是在制造机械产品中为其赋予循环利用各类资源的功能，以此方式对环境污染进行控制。设计机械产品时，需将可拆装、可回收等要求满足。就传统产品制造而言，需以功能、寿命等作为主要考虑成分，设计开发产品时也需深入市场了解实际情况，结合分析结果并以设计的图纸为根据落实方案制定。此外，也需深入改进、审定产品设计理念及方案，在通过综合评审之后才能投入生产。而因传统机械制造设计理念拥有相对较长的设计、制造时间，再加上可拆装、资源回收偏难，无法回收利用个别报废的产品，这也大量浪费了资源、能源，甚至还会出现环境重度污染的状况。故而，各行各业必须全面宣传并推广节能减排设计理念，通过资源的合理利用，推动废物回收率的提升，为资源可持续发展的实现奠定基础。

3 机械制造与自动化中节能设计理念的应用

3.1 使用节能环保材料

机械制造与自动化生产设计全过程，通过节能设计理念的积极融入能为其健康、快速发展的实现提供保障。特别是能源工业机械制造领域，大量能源支持是其生产制造的必需品，这也就进一步突出了节能设计理念的重要性[2]。而若想实现机械生产与自动化中能源过度消耗问题的有效缓解，首先就必须以节能化环保材料作为原料的主要选取对象。深切贯彻与落实的节能环保理念背景下，通过节能环保型生产材料的运用，能推动材料回收与循环利用的进一步实现，同时还能减少有毒有害材料的应用；其次，机械结构设计期间，必须着重关注材料可拆卸、回收及无毒性，在确保机械制造与自动化生产材料回收利用率的基础上，推动机械制造能源消耗的全面降低，进而将机械制造与自动化节能设计创新的目的达成，为机械制造业提供经济高速发展保障。

3.2 完善节能制作加工工艺

首先，低能耗工艺流程的设计。可采用不同工艺对同种零件或产品进行生产加工，然而需要注意的是，不同加工工艺有着不同的能源消耗，合理的设计加工工艺可实现加工载荷波动的减少，也就是在工艺设计合理选择与运用下，能确保设备运行荷载处于最佳，将能量浪费的问题避免。这也就能在为生产效率、质量提供保障的基础上，实现制造工艺能耗的减少。

其次，以工作具体环境为根据合理进行加工工艺的选择。加工单个零件时，需对现场设施匹配性予以充分考虑，如锻压零件包含温端亚、热锻压及冷锻压等多种方式，而相对于温锻压与冷锻压而言，热锻压无法有效利用能源；而相对于温锻压、热锻压而言，冷锻压会更大程度的危害环境。因此，立足于综合角度而言，应以温锻压工艺为主。

再次，合理改进、设计工序。节能设计期间，在落实了节能工艺的正确、合理选用后，还需对加工工序进行合理安排。如港口机械生产中常用的冷轧薄板，由于钢板在冷轧期间经历的塑性变形超过七成，结晶组织朝着纤维桩延伸，故而成形加工需在退火处理之后方可进行。

最后，合理安排工艺流程。节能设计期间，需合理调整工序，并深入优化采用的工艺方法，以便为目标的实现奠定牢固基础。如在生产冷轧薄板时，不但要求成形加工需在退火处理落实后进行，同时加工环节中还需优化所有工序的环保功能，以便能源利用率得以实现最大化的提升。

3.3 采取虚拟化制造产品

机械制造与自动化节能设计期间，将现代化信息技术有效结合机械自动化技术，可推动虚拟化产品制造方式的实现。虚拟化制造生产出的产品不但可减少生产能源的使用，同时也能在计算机模拟制造产品方式的运用下将其存在的缺陷找出，并针对产品缺陷及时修整、再制造，直至最終产品与生产标准相符合。计算机虚拟生产产品技术还能自动将合格产品信息数据朝着整个生产系统中录入，该方式可实现生产产品次品率的有效降低，并最大程度提高产品质量，有利于资源消耗的有效降低。此外，虚拟化生产产品的形式也是机械自动化节能设计以虚拟化方向作为新发展方向不断前进的标准，能在极大程度上推动环境污染的减少、能源节省及企业发展[3]。如机械制造与自动化节能设计中通过虚拟化机械设计的合理运用，在合理调整传统图纸设计及样品制造方法的基础上，将设计中浪费纸资源的情况避免；其次，在虚拟样品的制造过程及产品的后期修整过程中，也能在一定程度上将各类资源的浪费情况减少；最后，将完成设计后的产品作为对象进行数据传输，能将产品设计朝着产品生产的转化时间减少，通过制造时间的缩短，从而将产品整体生产周期缩短。

4 机械制造与自动化设计的日后发展方向

我国机械制造与自动化技术的发展因计算机技术水平的发展而受到了一定的限制。现下，因各大行业、领域中不断加大的机械制造与自动化技术的应用范围，甚至也逐步朝着国际化发展，故而也就对我们提出了必须全面提高有关自动化的网络技术及计算机集成技术的要求，同时也需以世界的步伐作为发展目标，推动国际接轨的实现。该过程中，机械制造与自动化生产制作中，必须深入、全面贯彻节能环保设计理念，如此一来才能更全面地实现机械制造与自动化技术的应用，推动产品质量的有效提升，并在此基础上推动节能减排的实现、经济效益的提升。

5 结语

总而言之，在机械制造行业中，机械制造与自动化术语热点研究项目，而在机械制造与自动化设计中引入节能设计理念是其未来的必然发展趋势。相对于发达国家而言，尽管我国在该方面的水平上仍有一定不足存在，但是在国家政策的倾斜下，机械制造与自动化设计中节能设计理念必然能够全面实现。

参考文献

[1] 王星.机械制造与自动化中的节能设计理念浅谈[J].工程技术：引文版，2016（14）：266.

[2] 张英祥.机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2016（3）：64-65.

[3] 胡易凡.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风，2017（19）：133.