机械加工制造过程中优化能耗的路径探讨

陈晓雨

摘要：改革开放以来，随着我国经济建设速度不断增加，人类在享受种种生活便利的同时也需要面对着越来越严重的环境、能源问题。据研究显示，近两年全世界工业领域的能源浪费已达到了总能源浪费的一半以上，而机械制造业的能源消耗则占到总工业领域的65%以上，由此可见制造业中的节能减排、能耗优化对可持续发展战略实施有着重要影响。基于此，本文将探讨机械加工制造过程中优化能耗的路径。

关键词：机械加工制造;优化能耗;路径探讨

0  引言

机械加工生产是制造业中的一项重要工艺生产过程，一般是指通过利用机械加工设备将一些毛坯材料进行初步加工，为后续加工处理打好基础。近年来，为提高能源、环境的保护力度，我国也提出了各类保护战略，为进一步响应国家号召，建设魅力中国，机械加工业也需要不断完善各类工艺流程，通过做好能耗优化，来改善高污染、高消耗的生产困境。

1  机械加工制造过程中出现的问题

1.1 能源浪费问题

当前社会，各行各业都在积极进行现代化转型，通过不断创新来提高生产效率。而我国一些地方的机械加工制造业还在使用传统工艺流程，这种生产方式不但不能满足当前社会发展日益增长的工业生产需求，还会增加能源消耗比例，形成一种恶性循环，间接拉低了工业生产质量与行业标准。

1.2 不能适应时代发展需要

这主要分为两个方面，首先在環境保护方面，据研究显示我国大量机械加工制造业都离不开对煤炭、石油这些能源的使用，在生产过程中，会释放大量的工业废气，如果没有进行后续处理，会导致酸雨等异常气候的出现，对周边环境造成污染，影响生态系统平衡[1]。

第二是从能源价值增长方面。传统工业在机械生产过程中不但会消耗大量能源，还会使用大量的人力、物力资源成本，因此无形中增加了生产成本。近年来随着我国市场经济体制的改变，各类人力、物力资源价值也有所提升，这相应增加了生产负担。尤其目前很多生产过程中所用到的能源都为不可再生能源，为继续保持原有生产水平就必须不断加大投入。这也使不断上升的资源价值与传统生产质量的保证间产生了矛盾[2]。

2  机械加工制造过程中进行优化能耗的意义

2.1 有效提高现有资源利用率

随着全球一体化的发展进程不断加快，也相应改变了我国工业制造业的发展方向，要求其不但要保证工业生产质量，还要降低能源使用成本，提高资源利用率。但由于我国工业发展历史悠久，很多地方厂商在进行机械加工生产时，只着眼于眼前利益，而没有很好的进行生产优化，导致不能充分利用资源价值优势，造成了不必要的浪费。因此做好优化能耗，首先能提高工作人员的管理意识，通过不断优化加工过程，来提高生产质量，第二能提高资源利用率，依照工艺生产需要。设置相应的生产参数，做好规范管理，减少不必要的资源浪费。

2.2 提高效率的同时降低污染

目前很多产业都积极进行现代化转型，朝着智能化、一体化的方向发展。通过进行优化能耗设计，可以使原有生产流程更加科学合理，从而有效降低各个环节所产生的工业污染力度。而且传统生产加工方式，没有合理计算各类能源配比，无形中增加了能源消耗，降低了有效资源的利用率，从而影响了生产效率。如在进行切削工艺的过程中，润滑方式、润滑剂量的选择不合理，不但会加大人力消耗，还会增加资源浪费。通过优化能耗路径，能有效提升操作人员的专业素养，熟悉常用工艺流程的相关标准，提升一些资源的循环利用率，在规范操作流程的同时，提高生产经济效益[3]。

3  机械加工制造过程中的优化能耗路径

3.1 提高工装利用效率

在具体加工过程中，对一些加工难度较高的零件，人们会多制作一些工装来进行备用，减少时间成本，提高生产效率。因此要在此过程中减少能源浪费，就要提高工装的使用效率。首先是在数量制作与购置方面，某些生产管理人员会依照生产规划准备大量工装。从而避免供货不足的问题，但这同时又造成了供过于求的问题，导致一些工人在实际生产过程中，会出现不爱惜的心理，无形中提高了工装的报废率。因此管理人员在进行工装储备时，不但要考虑生产规划，还要考虑到工厂人员的实际生产情况，适当多买几个作为备用，在使用过场中也要和工人强调工装的使用特点，提高工人保护意识。第二提高工装生产的工艺专业度。随着工业技术的发展，一些老旧生产工艺与设备也应被淘汰，而一些新的生产设备对于工装的质量标准也会有所提高，因此要结合新设备的生产特点进一步提高工装质量，从而提高新设备的使用效率，省去不必要的工艺生产环节，提高工业一体化转型速度[4]。

3.2 优化生产工艺路线

一般为简化工作流程，提高生产质量，工人在生产过程中都会按照企业印发的工艺生产文件与作业标准进行加工生产，这种生产模式虽然便于管理，但也无形中限制了工艺创新能力，导致一些大型企业工艺生产流程远落后与其他新兴企业，很难实现节能减排要求。因此要不断创新，在原有工艺基础上，针对一些耗能大的生产环节进行调整和优化，不断提高生产效率[5]。

首先要加强机械生产过程中的零件耗能计算，建立相应的数据计算模型，在建立模型时第一要查看相关的生产加工手册与设备使用说明;第二要通过进行实验测量，来采集最合适的相关动速功率;第三要做好模型与实际生产情况间的比较分析。通过理论分析、模型测量、生产对比找到各类工艺流程与动素间的对应关系，从而降低生产耗能量[6]。

第二针对不同的零件生产要求，选择不同的加工生产方式。如一些企业需要运用批量生产零件时，会让一些小型企业代为生产，这样做很容易出现因生产批次不同导致零件规模有所差异的问题，反而增加资源浪费，因此对于这种零件，可以选择流水线作业的方式进行加工生产。另外，在正式开始生产前，可要求厂内技术工人依照生产经验对零件的适用性进行设计研究，在比较零散生产与批量生产间的投入差异，选择最佳生产方式，减少能耗浪费。

除了做好工艺流程优化外，还要提高人员能耗优化意识。定期对场内人员进行培训，首先向其说明节能减排的重要意义，提高其自生重视程度，在实际生产加工过程中也会养成较好的专业素养，避免发生过多的人为浪费，如不爱惜使用工件设备或不按规章制度操作等;第二可鼓励员工积极进行工艺创新，凭借自身多年来丰富的生产加工经验，提出一些工艺流程优化意见，多角度、多渠道提高资源利用效率。

4  总结

机械加工业是我国工业的重要组成部分，既属于传统工业又属于重工业，由于历史起源早，设备技术更新慢，因此近几年其凸显的能源消耗问题也成为了人们的关注焦点。因此在实际生产过程中，应加强人员意识培养，通过提高工装利用效率，加强工艺生产创新，来提高工人对能耗优化的重视程度。缓解工业生产与能源价值上升间的矛盾，落实解决可持续发展问题。

参考文献：

[1]胡金鑫.浅谈机械加工制造过程中的能耗优化方法[J].中国新技术新产品，2019（05）：50-51.

[2]梅雪松，刘亚东，赵飞，等.离散制造型智能工厂及发展趋势[J].南昌工程学院学报，2019（1）：1-5.

[3]谭元发，殷英.经济转型时期装备制造产业3DCE-NPD协同应用与实践[J].再生资源与循环经济，2019（2）：25-29.

[4]张志革，王敏丰.绿色发展理念下的机械制造工艺体系探究[J].山东工业技术，2019（5）：54.

[5]乔云，于沪平，张钧铭，等.微细制造新技术—半固态微成形研究进展[J].塑性工程学报，2019（1）：15-25.

[6]谭元发，殷英.经济转型时期装备制造产业3DCE-NPD协同应用与实践[J].再生资源与循环经济，2019（2）：25-29.