浅析节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

王坤　穆森

摘要：随着资源的不断消耗，以及各个行业对能源需求量的不断增加，资源匮乏是阻碍经济发展的主要问题之一。因此，为了使有限的能源得到高效率的使用，更大满足各行业发展对能源的需求，减少资源浪费将节能设计理念应用于机械制造与自动化中就具有非常大的现实意义。

关键词：节能设计;机械制造与自动化;应用

1引言

我国科技在现阶段发展十分迅速，但是在这期间，对于机械制造和自动化来说，由于其起步较晚，且受落后的研发观念和制造工艺的影响，导致相比于国外企业，我国部分企业竞争力较弱。因此，国内企业需要对国外相关企业的成功经验积极借鉴，同时在制造机械零部件期间充分运用节能环保理念。

2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，就必须为产品質量标准化提供保障，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。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。

3节能设计理念在机械制造与自动化中的应用优势

节能机械设计理念主要包括自然环境设计、环境意识设计以及生态设计，在生产制造的过程当中，通过循环再利用自然资源，进而最大限度的降低对于环境所带来的一系列的影响，实现资源的循环利用。机械产品设计能否回收、能否再利用，这是节能机械设计理念的根本要求。以往传统的机械产品，更为注重的是其功能的多样性以及产品的基本属性，在设计开发产品的过程当中，首先需要对市场进行深入的研究分析，然后设计图纸，并确保施工方案。在整个过程当中，需要进行不断的订正，才能够投入到接下来的生产工作当中。这样不仅在很大程度上延长了生产以及制造周期，而且还不利于回收，这在很大程度上造成了资源的浪费，甚至还极易导致环境污染，影响到生态环境。节能机械设计理念和以往传统的机械设计理念相比较而言，在实际的设计生产制造的过程当中，更为注重的是充分的结合自然环境以及原料的选择等方面来进行设计，充分的发挥出节能设计理念的最大优势，在避免出现浪费资源、原料的同时，更好的进行回收，实现机械制造业的可持续发展。

4节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

4.1机械结构改造设计

在机械制造生产时，最为核心的部件之一就是发动机，在发动机运行的时候，会产生很多的污染性气体，也会产生诸多的噪声污染。所以，将过去使用的发动机用环保型发动机代替，可以很好的解决上边所遇到的问题。主要是通过降低生产时的油耗来体现的，还能降生产时的效率进行提高。从机械内置构造方面来看，环保型机械制造设备内部构造相对而言，更为简易。在减少机械制造产品的零部件种类时，其制造的过程也会变得简单很多。同时，简化以后的机械设计，能够将能源消耗降低很多。因此，要根据相关的要求来设计机械零部件的，做到既能保证机械系统能够正常的运行，还要进一步优化器内部结构，减少那些不必要的零部件。在机械制造过程中，机械制造自动化液压系统是非常重要的，必须要采取节能设计。要想实现节能设计的目标，靠的就是液压系统内部的清洁度。主要的做法就是对机械制造时的选择控油料进行一定程度的优化，并及时的将油料中的杂质清理干净，这样才能保证机械自动化液压系统故障很少会发生故障。而且在对液压系统进行设计时，应采取封闭式的设计，其目的就是减少灰尘进入液压系统，缓解其运载的负载，保证机械系统能够正常的运行。

4.2使用环保材料

首先，在对机械制造进行设计时，应该选择利用程度高、可以分解、可以回收或者可以二次利用的材料，这样第一可以保证材料的充分利用不影响可持续发展原则，其次还能够将生产过程中有毒有害物质的排放降到最低，减少对环境的污染。尤其应该注意的是产品的主要结构应该选用可拆卸、可回收、可降解的环保材料，提升材料的再生率、降低材料的浪费情况。其次，对机械制造自动化进行设计时应该本着使用寿命长、能量消耗低和自身质量轻的原则进行设计。增加机械产品的使用寿命无疑就相对降低了机械产品的生产数量从而降低了资源的消耗;机械产品资源能量消耗量降低就会减少对周围环境的污染，提升了环保效率;最后，在材料的选择上，还应该注意选择单位成本较低且环保性能较好的材料，因为在机械制造生产过程中，一些企业通常为了降低制造成本一味的选择价格低廉的制造材料，但是往往忽视了材料报废后的处理问题甚至对该问题视而不见，由于一些成本低廉的材料分解处理效果很差对环境会造成严重的损害，因此在材料选择时应该积极的选择一些单位成本不高同时具有较低环保负荷的材料，使得成产企业与自然环境共同互利发展。

4.3机械工艺的合理化设计

要合理设计机械工艺，对于某一特定的机械器件，可以选择不同层次的温度进行加工，在冷、温、热等条件下锻压加工，要满足各方面对器件的需求。同时要明确各个加工环节需要的能耗，综合考虑能源消耗的特点进行选择。比如实行冷锻压，虽然能源消耗少，但对外围环境的污染较大。实行高热锻压的能源使用效率低，在实际锻压工作中要减少使用这种方式。温锻压方式综合了两种加工因素，锻压优势更加突出。在具体操作中可以优先选择使用温锻压的工艺方式。在机械制造和自动化设计中，工艺参数十分关键，与节约能耗也密切相关，参数值的设定对工程节能的效果有直接的影响。如上图，制造系统中电气交版的定量。以轴类配件加工为例，主要需制备多种类的毛坯，在制备工程中要注意毛坯需要的具体能耗，避免盲目投入，造成能源的浪费。加工余量参数的设定要标准化、科学化。通过降低余量可以促进能源节约。在机械领域也常见冷却液的使用，但制造器件中，大规模使用冷却液会消耗过多的有效能源，因此要节能减耗，需要减少冷却液的使用。机械制造中要对工序流程进行整体把控，有效减少加工时间，减少不必要的工序，缩短各工序之间的等待时间。工序设定不合理，会增加能源损耗，延长转换时间和工序衔接时间，增加不必要的经费。

5结束语

工业行业的发展必然会引发能源消耗和环境污染问题，特别是机械制造业。因此，为了促使机械制造业得到更好地发展，自动化与机械制造的制造要符合提高效率保护环境的要求，在使用环保材料的同时，对机械设计进行优化，以便达到降低能耗，提高效率的目的，从而确保机械制造与自动化过程能够真正实现节能环保。

参考文献

[1]郭丽莉.机械制造与自动化中的节能设计理念分析实践思考[J].内燃机与配件，2018，11：208-209.