机械设计制造及自动化技术中节能理念的渗透

张壮 吴海坤 大连冰山菱设速冻设备有限公司

过去，在制定经济文明建设规划的过程中，我们的社会采取了一些保护和利用的策略，这实际上是不科学的。我们首先要采取在保护资源的同时发展生产的发展战略，以便更好地进行现代社会的开发和建设，以确保整个经济的持续健康发展。在一些机械产品制造行业，制造此类机械时，很容易产生大量有毒工业污染物，很容易破坏我国赖以生存的生态环境。

一、机械设计制造及其自动化的发展优势

考虑到国外机械产品数字化设计、智能化、加工制造的信息化发展趋势，以及现代控制和自动化设备系统的应用技术、发展趋势和应用优势，有必要选择一些更简单、更灵活的先进、实用、高效、安全的新型工业自动化过程控制系统技术开发和设备应用，以确保高效可靠，提高现代复杂机械工业产品设计活动和工艺制造活动全过程控制的安全性和准确性。在安装、设计、操作、装配、制造和维护具有上述较传统复杂系统的现代工程机械的正常工序活动中，如果机器可能产生严重的系统事故和故障，或导致系统无法自动工作，它将自动、安全、及时运行和关闭，危害将更加严重，系统更加复杂，各种主要施工机械设备、安全生产环境和安全事故也将更加严重。通过在现代工业自动化测控技术的控制系统中，在各种大型机械零件的制造和生产操作中，应用自动有效的停机控制系统，在装配、二次加工、制造加工等一系列过程中突然停机，造成机械系统正常生产和稳定运行事故，以及其他安全质量运行和稳定性问题时，设备能利用自动系统及时停止系统进行紧急报警或自动检查，及时有效、可靠地做好系统的安全运行、维护和维修工作，从而防止复杂系统的质量和安全性能事故比其他机械设备更严重，给客户造成更大的经济损失。机械设计制造及其自动化技术在一些实际具体制造工作环节的生产实践中的应用和推广应用，具有突出的行业优势。它不仅是机械的，而且反映在各种机械产品制造的研发过程和实际机械设备制造企业的生产经营工作过程中，同时，在中国许多地区的其他机械工业领域工业制造相关产业的实际应用中，其技术也可以在实际行业中有比较成熟、广泛和深入的实际应用，可以说，在中国更多地区的实际工业设备制造和生产制造行业中，符合设计师的工作要求和设计工作标准。在全自动数控机械加工设计技术和装备制造工艺集成生产技术系统先进适用的生产制造条件下，所有复杂精密的数控机床工作程序都可以直接移交给全自动数控设备操作员，独立进行数控生产和制造操作。因此，可以说，它基本上防止了许多其他数控机械问题，如手动机械操作和人为错误操作。从这样一个基本的技术水平出发，可以有效地提高数控机床产品制造过程的实际影响、生产水平和工作精度、质量和效率。在计算机直接对每种类型的连续机械产品零件进行各种编程控制编程操作和各种数据转换计算的过程中，不需要频繁更换产品，包括哪种机械零件，只要根据需要及时调整在微机控制系统上执行的上述控制程序的数据转换，由上述各种连续产品和不同零部件组成的各种连续机械部件的分析和验证，以及各种计算机编程辅助产品设计和制造可以连续实现。

二、机械制造与自动化中的节能设计理念

（一）节能设计的意义

改革开放30多年来，我国当前的机电行业总体上在技术发展方面取得了快速进步。近年来，机电制造业和机械自动控制行业也日益发展和繁荣。作为我国战略性高耗能产业，机械制造业的发展必须始终坚持可持续快速发展的新战略发展观。自动化行业节能减排新设计理念也是国家近两年首次提出的适应这个时代快速发展形势的战略性新兴经济发展战略理念。更注重倡导节能、绿色、环保的发展。更重要的是减少能源原材料的过度消耗和使用以及材料浪费。当前的节能设计理念及其在传统机械设备制造业中的广泛应用，可以极大地减少能源原材料的过度消耗和使用，减少材料资源的浪费。同时，它还可以大大减少传统的生产工艺环节，减少大量宝贵的社会人力、物力和政府财力的消耗。

（二）机械节能设计理念的应用局限性

虽然绿色节能环保的设计理念逐渐受到国内外公众的关注，并在各个制造行业得到了进一步广泛的应用，但在实践中仍存在很大的应用局限性。没有引起相关领域主要负责部门的真正重视，虽然许多机电设备制造等行业在制造和生产的各个过程环节都形成了一定深度的绿色节能技术和节约环保资源的环保意识，他们在具体实践中的实施能力还很弱，没有得到充分的落实，没有进一步广泛的实践开发、研究和应用。我们要认识到，我国先进农业机械及其自动化设备的生产和应用技术水平仍处于社会主义初级阶段，虽然我们已经取得了一些良好的建设成就，但为了在未来取得进一步更好的发展，我们必须综合考虑其经济发展水平的因素。

三、机械设计制造及自动化技术中节能理念

（一）机械结构改造设计

在开展机械设备设计制造和系统设计生产一体化业务时，除了发动机及其整车设备能否稳定、安全地运行外，汽车发动机是最重要、最具核心竞争力的机械零部件系统之一，在机械装配、制造和生产系统领域，它与信息技术密切相关。因此，同时也将直接影响中国汽车企业与周边相关产业之间的生态环境。其中一个原因可能是，当汽车发动机长期运行或使用时，会产生大量有毒和污染性气体，以及大量的交通噪声和其他噪声污染。从外部机械结构和内置组件结构的比较来看，环保型机械制造自动化设备的内部机械结构相对简单、紧凑、简单。当我们适当地逐步减少机械产品制造的产品表面上使用的主要机械零件的类型时，这些设计和制造的零件表面的一些特定装配过程通常会变得相对简单得多。同时，简化了未来机械部件的设计，可以有效降低能源系统的热耗率。

（二）改进生产工艺

根据上述环保节能系统设计标准的要求，逐步完善传统机械自动化生产中的各种生产和工艺，从而显著提高生产资源利用率，减少工业污染总量。综合分析和改进的主要方法如下：首先，中小机械设计制造服务公司现有的产业结构需要全面改革。简单复杂的小型机械化生产工艺只需更换少量复杂的机械零部件、系统和机械部件，并使相应设备的切割作业技术结构相对简单，生产经营过程中能耗低，工业污染少。

（三）优化机械工程节能设计

多年来，有效、可持续地节约能源成本一直是我国机电工程自动化改革和设计规划中讨论的另一项重要节能设计技术。只有不断、高效、科学、有序地将完全不同的传统机械节能工程研究理念融入机电自动化系统节能新技术工程的理论研究中，才能有效地、更好地推动当代国内机械工程技术和工程自动化装备产业有效、可持续、科学、健康、有序、深入发展。首先，通过系统设计，在功能电路系统的实际节能设计中，要学习和选择能够真正满足功能条件和关键节能控制步骤的实际需要的最佳设计和实施策略，同时要注意合理计算，在对大量相关系统工程和设计顾问的经验进行充分仔细的研究和咨询后得出的理论基础上，分析和计算在不同功能电路设备的能耗计算中可能真实和可能浪费的部分能量，为了合理分析和建立这样一个相对合理、更好、完整、适用、有效的电路设备系统节能控制优化实施体系，从而确保整个电气及自动化设备的机械工程能够安全高效地进行。二是要通过节能设计，努力引进一些先进可靠、设计更合理的节能设计新技术，合理选择一些绿色环保、节能性能强的高效节能生产设备，尽量减少这两部分能源产品生产中必须消耗的剩余电能。

（四）节能环保材料的选用

在进行工程机械设备制造和自动化设备生产时，设备用户应更多地考虑新材料的使用和选择，并选择可回收的新材料，从而更好更快地实现企业节能减排目标的环保目标。在正常情况下，使用一些可回收的废料时，不应对生产环境本身产生太多有害污染。此外，在优化机械结构设计时，应更多地考虑可回收原材料的选择，可用于二次回收。

（五）通用部件的设计

由于各种机械产品内部和结构设计的复杂性，它涉及各种精密零件的长期回收。一旦特殊零件产品在持续使用和运行过程中突然磨损，现场没有其他合适材料的新零件可直接更换，或更换后，如果发现其无法与产品其他相关零件的结构再次完美匹配，这将立即导致该机械产品永远无法投入正常循环运行，最终导致整机报废。机械产品零部件的重复报废率一直居高不下，这将逐渐加剧现有机械设备制造业大量消耗劳动力资源、治理资源和环境污染带来的新问题。针对以上一两个问题，如何在试生产、研发三个阶段之间，尽可能合理地设计和使用新产品中的通用专用技术部件；新机械产品的设计和测试，或如何使产品专用机械零件的设计具有可循环性和实用性，进一步确保这些专用机械产品零件在系统发生重大技术故障时，能快速、方便、安全地在现场找到与其产品相同的特殊型号零件，进行紧急维护或更换，并能保证其不影响正常运行，现有机械产品系统的安全稳定运行和工作能力，以及产品的正常循环使用寿命，从而有效合理地控制新产品零部件系统的自然老化废品率，然后尽量减少因长期废弃或使用新旧产品零部件和系统而造成严重损失的各种劳动力资源的自然消耗和浪费现象，并尽可能加剧环境污染。

四、结语

为实现进一步加快全国机械产品制造业综合自动化发展的绿色节能生产目标，提出不仅要注重提高现有机械制造系统的安全生产和运行效率，同时也明确提出要充分重视能源和环境保护。优化机械生产工艺技术，选用优质环保的机械材料，有效降低企业机械零部件生产加工能耗，确保我市机械工业快速可持续发展。