探究机械设计制造及其自动化节能设计理念

葛琳

摘要：随着工业化进程的快速发展，机械制造行业的能源耗费量逐年增多，我国能源开发的压力也随之增大。在我国社会主义生态文明建设的背景下，节能减排成为企业生产的目标之一，本文简要概述了节能设计理念在机械制造与自动化中融入的优势，并提出了该理念在工业生产中的具体体现，仅供参考。

关键词：节能设计理念;机械制造;自动化;产品性能

引言

机械在我国国民经济的发展中占有重要地位，因此在对其进行设计的过程中，应注重节能减排工作，提高工程机械的自動化和智能化程度，降低工程机械制造自动化能耗，从而达到降低企业施工成本的目的。而做好工程机械自动化节能工作的首要工作就是将节能设计理念运用到工程机械自动化设计中。

一、节能设计理念在机械制造与自动化中融入的优势

（一）减少环境污染

近年来，我国政府对机械制造行业的管控逐渐增强，鼓励相关企业进行产业升级，促进工业生产对自然资源的开发与自然环境的破坏降到最低，因此在当前形势下，节能环保已然成为我国各大产业发展过程中的重要准则和共同追求，也是顺应社会发展趋势的必经之路。在机械制造生产中融入节能设计理念，可帮助企业树立环保意识，促使生产过程达到节约能源的要求，同时降低有害物质的排放。

（二）促进新能源的开发和使用

在机械制造及其自动化生产中融入节能设计理念，可拓宽企业对生产材料以及能源的选择途径。近年来新能源与环保材料的开发与使用，缓解了我国自然资源的挖掘压力，为我国能源技术的研究提供了新的思路，促使机械设备生产选择质量更好且节能程度更高的材料，我国能源结构得到优化升级，自然资源的开发进程得到了缓冲。

（三）产品性能升级

随着全球气候变暖的趋势越发严重，世界各国纷纷采取管控措施，严控工业生产所造成的资源浪费和环境污染，在这一背景下，各国工业生产纷纷由能源驱动型转向技术驱动型，促进工业产品的性能得到提升，并向着低排放、低能耗、可回收的方向发展，从而将节能设计理念更加深入的融入机械制造及自动化生产中来，有效降低了能源消耗率。

二、机械结构设计中渗透节能意识

（一）机械材料设计时渗透节能意识

机械自动化过程材料的应用占企业成本比例也很大，且使用材料的性能会对机械设备构件功能产生很大影响。因此在机械资料设计环节要注重节能意识的渗透作用。在选用材料时，首先要保证材料的自身性能，例如：保证材料无毒、无污染、可回收、可拆卸等，避免对环境产生不利影响，同样提高材料回收利用率，减少机械材料的浪费，节约资源。其次，要考虑选用材料的质量、寿命、规格问题，在保证材料性能符合机械自动化要求的前提下，尽量使用寿命长、规格通用、质量好的材料，增加材料使用周期，减少材料浪费。

（二）制作工艺设计中渗透节能意识

为了达到设计阶段全过程的节能目标，还应该在制作工艺上引入节能设计理念，对产品设计进行优化改进，降低产品制造过程中的能源消耗，提高企业效率。机械自动化生产制作技术决定着机械自动化生产制作工艺的结构，所以要组织对制作技术进行优化设计，在产品加工过程中对加工顺序进行调整，尽可能减少加工载荷。尽量使设备处于满负荷运行状态，提高设备的使用效率，减少不必要工序造成的能源浪费。同时尽可能减少不必要的环节，减少能源的使用。或通过改变工艺参数设置，对工艺中涉及的形状、大小、轻重、样式和数量等进行研究，减少材料或者能源用量，提高企业效益。

三、节能设计理念在机械制造与自动化中融入的体现

（一）节能设计理念融入机械设备结构设计

第一，在机械设备及自动化生产系统中，发动机是最关键的耗能部件，进行设备结构设计时，在发动机处融入节能设计理念，提高其在生产运行时的运行效率、降低不必要的油耗，不仅能够节约能源也可降低有害物质的排放，促进企业增强其社会效益。

第二，液压系统在机械制造过程中，也是耗能的重要环节。液压系统支撑着生产的稳定性，在此环节融入节能设计理念，提升液压油液的纯净程度，避免出现其他杂质导致油压设备出现故障，从而提高液压系统的工作负荷。改进液压管的设计，升级其密封性和抗腐蚀性。

第三，机械设备故障会造成不必要的能源浪费，因此将节能设计理念融入操作平台和设备的构成上，降低机械制造及自动化系统运行时的震感和噪声，并设置合理的安全操作范围，确保系统装置安全稳定运行。除此之外，应定期对设备进行保养维护与检测，及时为相关零部件注入润滑油，一般可添置自动注油装置提高自动化能力，避免设备运行时出现故障和不必要的资源浪费。

（二）节能设计理念融入设备制造原材料和能源的选择

在机械设备及自动化生产中，材料的使用是影响能源消耗的直接因素，在原材料选择的环节融入节能设计理念，是促使企业生产节能减排最直接的途径。在进行材料选择时，应避免选择含有害物质和污染物质较多的材料和零部件，多考虑对绿色材料的选择，使生产材料加工成产品后能够最大限度地可回收利用、易降解、低污染、低能耗。企业应将其生产效益与材料使用密切结合，由于生产系统运行时间较长能源消耗较大，因此应选择低耗、使用寿命较长的能源燃料，以支撑大规模的机械生产，从而既可达到节能环保的需求，也避免了资源的浪费。

（三）节能设计理念融入生产工艺设计

在生产工艺中融入节能设计理念，需要设计人员根据生产的现实环境，因地制宜选择加工工艺。在进行单个锻压零件加工工艺设计时，可选用温锻压的方式，此种方式是危险程度最低且能源利用率最高的工艺手段。合理安排工艺流程，根据节能标准调整加工工序和操作方式，在2019年全国冷轧板带生产技术交流会上，国内多家企业对冷轧生产工艺的节能设计进行了技术和理念的探讨，为冷轧工业生产的节能减排提供了工艺优化的动力。

结束语

随着社会的发展进步，人类节能环保意识的增强，机械自动化能源消耗也成了制约其发展的一个关键因素。为了提升企业的市场竞争力，满足人们对机械制造企业要求，使企业在市场中得到进一步发展，机械制造企业必须引入节能减理念，从机械制造的各个方面进行研究，降低机械自动化环节的能耗。

参考文献：

[1]赵晓雷.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].内燃机与配件，2019（23）：231-232.

[2]吴敏娇.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入与探索[J].南方农机，2019，50（16）：159.