浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

张世珍

摘要：随着时代的发展，中国经济乘风破浪飞速前进，在工业制造水平、机械制造与自动化方面，也有了长足的进步，节能设计的理念逐渐深入到该领域当中。本文就机械制造与自动化中的节能设计应用展开了一定的研究，探讨以节能为基础，通过机械制造和自动化相结合，提高材料和能源的利用水平，降低能耗，供大家参考和探究。

关键词：机械制造；节能设计；自动化

在人类不断进步的步伐中，人们对生活质量的追求日益提升，更高的生产效率和更专业、更优质的设计制造也成为人们不断追求的目标。随着计算机技术的飞速发展和优化，机械制造业也紧随其后，它们相互合作使自动化生产效率更高，生产质量更加完善，而节能设计理念也成为我们新的目标，在保证机械自动化制造效率的前提下，将更节能、更环保的生产方式作为重点的研究课题，不断的加以优化，在提高企业经济效益的同时降低生产能耗，减少温室气体的排放，保护环境，对经济和社会的可持续发展意义重大。

1 中国现代化机械制造自动化的概括和意义

1.1 由于中国机械制造业起步较晚，机械制造技术水平相对较低，随着改革开放以来中国工业的快速发展，机械制造业也取得了很大成就。以汽车发动机为例，多年前我国的汽车发动机制造水平达不到相关要求，大部分依赖进口，通过多年的国家制造强国发展战略，我国不仅拥有了自主生产技术，在机械自动化领域和节能减排技术上也有了一定的成就，不再过分依赖进口，自主研发水平得到了很大的提高。在汽车制造业领域，中国制造在国际上也有了一席之地，人们不再一味的选择欧美等进口车辆，国产吉利、长城和比亚迪等品牌汽车都有自己较高的生产水平，在节能设计（如节能减排，减少风阻）和自动化机械制造（如计算机技术与全自动化生产的结合）等方面也有着飞跃的发展。

1.2 随着世界工业的发展，环境不断的恶化也已经引起了全球范围内广泛关注。在保证制造业效率和经济利益的前提下，重点研究节能设计也是未来发展的趋势。减少机械制造过程中不必要的能源损耗，优化制造技术，控制电能损耗，合理处理污染排放，规范节能设计，是每个国家的责任，也是每个企业的责任，更是每个人的责任。

2机械制造自动化和节能设计理念的必要性

2.1 机械自动化以计算机技术和机械制造相结合，实现了现代智能化制造，在减少人工成本的同时也减少了人工操作不规范带来的过多能源损耗和浪费，同时也加快了生产效率。以低成本，高效率作为基础，再以节能设计理念为核心，不断优化机械制造业的污染排放和能源损耗，达到即节能又高效生产的目的。

2.2不斷的研究更环保的生产材料也是机械制造的重点。在以往的生产过程中，部分制造企业不考虑材料的安全性而过分追求材料的可塑性和工艺性，在机械制造的过程中部分原材料含有汞、铅等各种重金属有害物质，如果制造管理不规范，后期对环境的影响非常大。所以我们需要不断的研究更环保的生产材料，只有从生产原材料上实现环保，才能有效的开展节能设计，材料环保可以减少机械生产中废物、废料的排放以及回收问题，从源头有效的减少、避免对环境的污染，同时也节约了不可再生的资源，响应了国家可持续发展的方针政策。

3节能设计理念在机械自动化中的应用

机械自动化也可分为两个方面，即机械自动化的操作和使用、机械自动化的调整和优化。

3.1机械自动化的操作和使用、调整和优化

机械自动化是现代智能生产体系的体现，通过计算机对机械运作进行控制，实现无人全自动控制机器运作或有人半自动控制机器运作，一方面有效的提高工作效率，规避了人员不规范、不统一的操作过程，另一方面，由于计算机对操作参数控制的精准性，可以进行更为复杂、精细的生产操作，从而实现节能环保，这是机械自动化节能设计理念的一个突出体现。

机械自动化的调整和优化是指通过计算机进行编程，参数调整，控制机械生产的操作流程，不断优化其性能，加以更节能的设计理念，使机械自动化生产和节能设计在满足生产需求的同时可以更完美的配合，不仅实现节能环保，又保证了生产的效率。

3.2节能设计理念的实际应用

拿零件的锻压工艺来说，目前有三种锻压方法可以使用，冷锻压，温锻压还有热锻压。其中冷锻压是最不环保的锻压工艺，对环境危害要高于热锻压和温锻压，但是热锻压的能源有效利用率又要低于冷锻压和温锻压，所以可以折中选择温锻压的方式，即避免了环境过度污染，又有效提高了能源的利用率。

又比如，冷轧薄板的生产过程环节多且复杂，从原材到成型加工要经历塑形和退火等多种处理，如果把环保设计加入到这种复杂的加工过程中，就可以达到节能的效果，提高材料和能源的利用效率。

在节能设计的应用当中，不断优化生产环节，不仅可以有效的提高产品的质量，提高企业的生产效率，还可以节省生产成本，保证节能设计的理念。

4 现代机械制造自动化的发展趋势和方式

4.1 当前经济全球化的趋势是以节约能源，减少环境污染作为重要指标的，机械制造企业也是如此。以往盲目追求经济水平的发展政策已经被国家和市场所逐渐抛弃，随着国家节能减排政策的不断深入实施，以往那些不以节能环保为理念，不追求高效的生产模式，不解决高污染，高损耗的问题，一味追求经济利益的制造企业不是逐步被淘汰，就是面临着改革和转型，应运而生的将是一批具有责任感的以节能环保为理念的制造企业。

4.2相关人员可以从机械零件的形状、结构、材料、制作工艺等方面进行研究，在不影响产品质量的前提下对机械零部件进行节能设计，与机械自动化相互配合，生产出既好用，又降低能源消耗的机械零件，从而提升机械制造自动化的整体水平，以此入手可以更容易开拓出一条更为宽广的节能思路。

4.3我国的大部分企业仍是采用传统的管理模式，应适当引入国外先进的现代管理模式和理念，通过培训，提高相关人员的管理水平；同时应充分利用先进的计算机技术，提升相关人员的技术水平，这样才能充分发挥机械自动化的优势，辅之以节能设计的理念，进而提升整体的制造水平。

国家战略提出要把中国从“制造大国”转变为“制造强国”，呼吁企业引进工业机器人和共享制造信息，还将新一代IT、节能、工业机器人和航空航天等领域定位为重点产业，在国家的支持下，企业应和国家一起努力实现目标，全面实行机械制造自动化，走向世界制造强国。

结束语：

当今世界，经济社会快速发展的背后更为严峻的问题是能源的匮乏，环境的污染，重要资源的不可再生等等，都是人类必须要关注且已经重点关注的战略内容。机械制造自动化和节能设计理念的结合也逐步渗透到各个行业中，必将成为未来世界发展的趋势，节能减排已是未来发展过程中的重中之重，可持续发展才是正确的发展道路，不仅仅是为了现在，更是为了人类的子孙后代。

参考文献

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（作者单位：中冶南方城市建设工程技术有限公司）