节能设计理念在机械制造与自动化中的应用

2021-04-10潘红军

新型工业化 2021年12期

潘红军

（山东省德州市乐陵市郑店镇人民政府，山东德州 253618）

0 引言

在机械制造环节上，自动化生产所包含的范围十分广泛，其中包含：加工流程自动化、物料储存自动化、物料传输自动化、产品安装自动化、质量检验自动化、产品安装自动化以及产品设计自动化等相关方面。随着我国经济不断发展，工业生产以及机械制造行业得到了技术提升，但是由于机械制造的特殊性，想要在自动化生产过程中展现出其节能性与环保性，则需要企业以机械制造与自动化生产流程作为基础条件，结合现代化节能设计理念，才能从根本上保证机械制造水平[1]。

1 节能设计理念作用

从产品生产现状来说，使用现代化机械生产模式可以显著提高产品生产质量水平。由于机械生产和制造水平的主要影响因素包含自动化技术的稳定性与可靠性，因此当设备自身出现安全性问题时，会直接造成能源使用过程中经济成本的不断提高和增加，最终导致能源实际使用质量与效率明显减少与降低[2]。第二，科学、合理地选择机械制造与自动化技术可以有效提高企业核心竞争力量，企业作为产品生产的基础条件，想要有效提高自身核心竞争能力，就需要在经济可持续发展过程中尽可能减少操作失误，只有积极落实和贯彻环保理念，才能从根本上延长设备以及生产寿命，更好地适应时代发展。

2 机械制造与自动化发展现状

我国计算机系统以及互联网平台随着社会进步得到了广泛应用，致使人们生活得到了根本上的转变，进而为各个行业的发展和进步提供全新发展方向和目标，而在此种发展条件和基础环境下，机械制造以及自动化同样需要转变传统生产模式和生产理念，将计算机运转模式和自动化生产技术充分结合，才能增强自动化生产管理的优化水平[3]。

机械生产与自动化制造核心技术不断提高，虽然能够实现机械制造水平，但是同样增加传统生产经济成本，而在现代化机械制造以及自动化生产技术水平环境下，只有将产品自身参数进行精准控制才能有效提升基础生产力水平。加上我国传统机械生产和制造行业运行过程中，会受到基础生产模式的作用和影响，导致能源浪费和产品消耗问题十分严重，无法及时、有效的满足现代化社会节能减排的基础需求，对行业可持续发展造成了严重的影响和约束。虽然目前在自动化生产环节上引进节能设计理念，能源浪费问题已经得到了有效环节，但是仍然存在着多种问题和不足，比如：现阶段由于机械制造和自动化生产对于节能设计思维的应用效率相对较低，极易造成整个产品资源的过度消耗和浪费，对企业自身的生产水平和质量受到了阻碍和约束，其中企业自身经营经济收益同样无法获得更高的经济[4]。

传统机械生产和自动化制造工程中，大多数企业以及生产区域的管理人员始终坚持传统工作模式，实际开展方案设计和管理时以生产产品作为先约条件进行方案设计规划和生产模式调整，此种生产技术模式同样造成了资源浪费问题。与此同时，传统设计理念和思维实施过程中，为了进一步提升生产效果和质量，通常会消耗大量的资源用于产品机械制造和自动化生产维护，最终造成电能和水能的大量浪费和消耗[5]。

在时代不断发展和进步大环境下，可持续发展政策的落实让社会大众对于节能设计理念的关注程度不断提高，节能思维和理念逐渐渗透至社会生产的各个行业和方面。为了进一步提高节能设计理念应用水平，设计人员将节能理念积极落实在机械制造和自动化生产环节中，并且通过节能理念和意识的全面渗透，保证产品在生产环节上的节能质量和层次，而此种理念的发展不仅在生产环节对于电力能量和水资源等方面具备一定优化和完善，在后续生产和技术加工过程中，同样有效将其融合进系统结构中[6]。现阶段虽然我国机械生产和自动化制造仍然存在着问题和不足，但是随着我国节能理念的全面贯彻和积极落实，其节能性已经全面渗透至机械制造环节中，让我国的机械制造与自动化发展有了新的优化目标。

3 节能设计理念应用策略

3.1 设备选择

第一，想要有效提高节能意识和思维，应该科学、合理地选择发动机型号，对于机械制造和自动化生产来说，发动机设备是保证系统正常运转的核心环节，对整个机械制造系统正常运行起到了决定性作用和现实意义。所以实际开展方案设计实施过程中应该选择基础排量较小、油耗低、环境噪声较小的环保发动设备，才能有效解决能源浪费等相关问题，从而提升机械制造和自动化生产效率和质量[7]。

第二，应该做好液态压力运行系统的方案设计和项目规划，由于液态压力系统所产生的故障问题会造成整个机械设备瘫痪，此种安全风险不仅造成设备生产质量明显下降，同样会产生安全问题和不足。所以实际进行方案设计时，需要充分认识到安全设计以及可持续化设计的重要意义。

第三，实际进行液态压力油料控制过程中，需要进一步明确不同类型油液杂质物质对整个液态压力设备的直接影响和作用，为此技术人员应该全方位、多角度提高方案设计标准，进一步维持整个液态压力管道的基础密封性和稳定性，对整个液态压力系统开展定期维护。在未来运转过程中，想要确保整个机械系统的安全运转，需要针对该系统开展针对性的保养和维护，并且在机械制造和自动化生产设备保养实施过程中同样需要使用环保材料，有效减少资源的基础损耗和浪费，从而确保整个机械液态压力环境安全性和稳定性。

3.2 优化生产工艺

现代化机械制造和自动化生产需要解决的首要难题，则是在生产过程中如何尽可能降低能源消耗，并且避免出现污染环境等相关问题，所以系统和设备具体优化和完善实施环节上，设计人员首先需要优先选择能量消耗较低、环境污染程度较低的生产工艺模式，进一步满足节能可持续化发展理念[8]。针对此种生产现状，方案设计人员应该适当将整个节能重点放在工艺参数的设计方面，有效解决设备加工过程中所产生基础能量消耗问题，保证整个机械生产质量水平和效率的不断提升，由于设备生产方案设计对机械制造与自动化生产影响相对较大，所以在生产环节上需要明确生产实际情况，针对较短生产线路，则需要选择更加简洁的生产系统，从根本上降低能量浪费[9]。除此之外，不严谨的设计思维和理念，同样是造成整个生产环节资源损耗首要原因，为此设计人员需要充分考虑机械制造以及自动化生产实际工作需求，在初始设计方案和预期目标中根据工作模式进行详细调整与分析，进而将自动化的生产思维与生产方案相互结合，积极转变传统、落后的生产模式，有效推动节能优化，保证在未来机械制造和自动化生产环境中实现高效、安全。

产品机械加工和自动化生产想要有效将节能设计理念相结合，进而满足现代化工作要求，就需要在产品生产和技术加工过程中充分结合制造实际情况，选择具有针对性和目的性的计划方案进行技术加工，同时系统加工工作实施过程中还应该选择相配套的零部件和配对性设备，保证各个环节的匹配程度。而产品生产环节上，零部件锻造时，主要通过三种操作模式进行结构锻造，比如：冷锻压方法、温锻压方法和热锻压方法。而不同类型的生产模式对设备生产需求、材料加工以及技术模式都存在着不同类型的要求，所以为了进一步提高系统节能性，应该尽可能结合实际情况，针对节能效果、经济成本分析以及加工技巧等多个方面进行充分分析，充分认识到不同操作方式最终产生不同效果[10]。

3.3 使用节能材料

在机械生产和制造环节上的材料应用方面来说，需要尽可能选择无毒性、无污染以及循环使用的材料，进而能够满足环保可持续发展的基础思维和理念，同时对现阶段材料应用现状进行综合分析，企业仍然使用传统材料，并且在材料回收再利用方面同样存在着明显的不足，不能达到预期的发展需求和收益水平[11]。针对此种现状，应该技术人员应该始终坚持节能设计方案和理念，优先选择节能材料机械制造模式，并且结合当下能源需求工作条件，详细分析不同材料最终使用效果，全面提升生产质量水平，减少资源在生产环节上的浪费[12]。

除此之外，完成制造以及自动化设计后，设计人员应该深入分析现代化设计需要根据需求成本情况，并且通过对零件处理等多个方面开展参数计算，确保机械制造和自动化环节上的多种问题和不足能够有效得到解决，在保证质量和效率的基础上，有效地节约处理成本，实现节能目的。

3.4 零件加工

机械零部件加工过程中包含坯料生产、特种加工以及热量处理等相关方面，但是在机械零部件生产时，极少零件能够使用精密制造以及无屑加工方法，为此现阶段产品加工过程中通常使用技术方式包括铸造、锻造、焊接等。

由于机械加工方式中常见技术方法相对比较复杂，比如：车削加工、钻削加工、刨削加工、铣削加工、镗削加工、磨削加工、数控机床加工、拉削加工、研磨加工、珩磨加工等，而常见的热量处理方式则包含：正火、退火、回火、时效、调质、淬火等相关技术，为此在实际加工流程上，必须根据零部件使用材料、内部结构、外部形态、数据尺寸以及使用性能等，并且选择适合的加工技术方式，才能确保产品生产质量水平，

3.5 性能检验

机械性能检验技术主要作用于专业数据测量设备，并且针对机械设备中零件、成品、原材料等方面进行精准尺寸把控，同时通过目视检验技术、无损探伤技术以及金相检验技术等相关方式针对产品质量进行全面判定。

除此之外，机械生产和自动化制造环节所使用的测量设备主要包含：量具和量仪。现阶段常见的测量设备主要包含：卷尺、角度尺等，该技术主要作用在零部件长度、结构厚度、测量角度、孔洞直径等方面。除此之外，在机械性能检验方面上，节能设计理念除了用作监测零部件的长度数据、厚度数据、孔洞直径尺寸以外，还能够针对零部件形态误差以及位置误差等方面进行全面测量。特殊检验主要是指检测零件内部及外表的缺陷。其中无损探伤是在不损害被检对象的前提下，检测零件内部及外表缺陷的现代检验技术。