机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析

孙岳

[摘    要]随着我国综合国力的不断增强，在工业生产的管理和控制两大方面，对机械制造提出的要求越来越高，为了使生产效率得到有效提高，就需要企业管理者对多种能源的使用量进行控制，促进生产效率，做好传统机械制造设备的自动化改造工作。在我国经济快速进步发展前提下，机械制造及其自动化设计这些工作有了较为显著的发展，做好传统机械制造设备的改造，能够使其工作效率得到进一步的提高，为我国当社会建设工作的前进作出了很大的贡献。但是就我国当下的发展状况来说，我国机械制造自动化技术当中还是存在着很多的不足，需要工作人员和相关企业管理者投入更多的重视目光。

[关键词]机械制造;自动化设计;节能设计理念;分析

[中图分类号]TP202;TD402 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）07–00–03

Analysis of Energy Saving Design Concept in Mechanical Manufacturing and Automation Design

Sun Yue

[Abstract]With the rapid development of China's comprehensive national strength， the requirements for machinery manufacturing are higher and higher in the two aspects of industrial technology management and control. In order to effectively improve the production efficiency， enterprise managers need to control the use of a variety of energy to promote production efficiency， Do a good job in the automation transformation of traditional machinery manufacturing equipment. With the rapid development of China's economy， machinery manufacturing and its automation design have made remarkable progress. Doing a good job in the transformation of traditional machinery manufacturing equipment can further improve its work efficiency and make a great contribution to the progress of China's social construction. But in terms of the current development of our country， there are still many deficiencies in the mechanical manufacturing automation technology， which need more attention from the staff and relevant enterprise managers.

[Keywords]machinery manufacturing;automation design; energy saving design concept; analysis

機械工程自动化技术的长远发展，为社会生产提供巨大的有效帮助，也可以对经济的发展带来更多的促进作用。但是与此同时，机械设备所引起的能源污染问题越来越突出，造成的各种资源浪费情况逐渐受到人们的广泛关注，所以，在当前的机械制造和自动化设计工作中，节能设计理念的良好融入已经成为了首要关注问题之一^[1]。为了使机械工程施工的发展得到更加全面的落实，结合节能设计理念，就需要相关企业管理者和工作人员对自动化设计投入更多的重视目光。基于此，本文针对机械制造和自动化设计中节能设计理念的良好运用提出了相关策略，希望能够为广大机械工程企业管理者提供更多的有效帮助。

1 机械制造与自动化设计中节能设计的表现

节能设计理念下和自动化制造相较于传统机械制造而言，能够对能源效率的提高提供更多的帮助，与此同时，也能够达到保护生态环境的目的。节能设计则主要能够将自然资源回收物和废物回收效率提高，使污染物排放能够得到良好治理，对环境进行保护^[2]。虽然我国地域辽阔，但是资源的分布和人均分配并不充足，甚至到了匮乏的状态，这就令社会主义现代化进程的发展受到了不良制约，对社会经济的可持续发展也造成了影响。我国经济的发展离不开绿色发展，所以，就必须将绿色发展理念落实到机械制造和自动化设计工作中去，使在生产过程中所产生的浪费能够得到有效控制，提高资源的利用率，创建一个和谐美好的绿色生态环境。

2 机械制造与自动化设计的发展现状

在我国产业结构中，机械制造业一直都是整体工作的重点，发展至今已经成为了我国经济发展的主要支撑之一。机械制造业真正随着社会的发展开始发展，如果在其中添加一些自动化技能，不仅可以提高机械制造领域的生产质量，还能够使制造领域的生产水平得以提升^[3]。

然而就现下的发展情况来说，我国的机械制造领域并未落实好相应的转型工作，在很多方面仍处在一个较为落后的阶段，且有着高耗能和低生产的不足。而在当前现状下，我国的能源资源等较为短缺，无法满足能源需求较大的机械制造业生产要求，且在当前这个社会倡导绿色环保的理念之下，机械制造领域需要改变现下所用的发展模式，在机械制造工作和自动化设计中融合节能的理念，强化节能环保技术的发展，在机械制造和自动化的各大环节中渗入节能环保这个理念，为机械制造和自动化产业竞争力的增强打下一定的基础，促进其可持续发展^[4]。

3 机械制造与自动化设计中的节能设计要点

3.1 重视生产成本的分析

随着我国社会经济的不断飞速发展，绿色节能理念越发受到人民群众的关注。在节能设计这个观念不断深化的背景下，机械行业应该在达到机械产品需求的前提下将机械制造和自动化设计当中的资源运用效率加以提高，从而达到节省能源，杜绝浪费的情况。

除此之外，在进行机械产品设计的时候，需要通过使用可拆卸、可调整的设备来进行部分结构的拆卸和回收工作，使相对应的成本支出能够降低，从而避免资源浪费的情况。另外，设计工作从事者在进行产品设计的时候，也需要考虑到整体生产信息，对其做进一步的解析与挖掘，用最科学的设计方式来控制整体资源的运用状况^[5]。

3.2 生产过程的技能设计

（1）回收运用方面。在实际生产期间，应该选取一些能够回收运用的材料来进行生产，另外，还应该注意所选择施工材料的安全性，以防选取到一些有害的材料，尽可能防止生产期间造成严重的污染物污染。

（2）提升生产环节的效率。在开展机械制造这个工作时，借助自动化系统的应用，能够让整个生产过程都做到自动化控制，进而在很大程度上规避了因人为操作而出现的失误情况，使产品的生产质量得到良好提高，从而避免了因为生产质量不高而出现的残次品，达到了节能减排和节约资源的目的。

（3）需要加强工作安全性。运用自动化技术一般情况下都具备了事故自动预警能力，借助一些电子元器件的安装，能够让机械在加工期间，所导致的机械损耗情况能够有所缓解，这样提高了机械制造及其自动化设施的使用年限，为整个功能运作系统安全性能的提高也提供了更多的有效帮助，使其具备了更多的安全稳定性。除此之外，还需要对生产成本所进一步了解与分析，尽量挑选一些能够回收的绿色材料，从而实现节约能源消耗的目标。

（4）加工过程的节能设计。首先，落实好结构改造这个工作。对已有产品本身的架构进行相应的优化工作，这样不只不仅能够使接卸结构得以达到设计所提出要求，还可以减少对能源的浪费。其次，选取正确的施工手段。在开展机械制造这个工作期间，需要根据不同的施工条件来进行施工方式的选择，令施工工作能够在这样的环境下更加符合实际的环境。最后，需要使用通用的标准。在进行机械制造和自动化设计工作的时候，所使用的标准必须是通用标准，这样不仅仅能够有效的提高产品的使用寿命，降低产品自身的故障发生率，还可以达到节约能源消耗的目的，对企业成本的降低和控制都能够提供更多的有效帮助。

4 节能策略的具体分析应用

4.1 提高机械设备的自动化水平

在机械设备的生产工作中，设备的能源使用率主要由自动化水平来决定，所以做好机械化设备的自动化设计工作，就能够使工作人员对机械设备进行更加灵活性的操作，同时也具备了十分可观的时效性。在日常的生产活动中，工作人员既可以在机械设备的运行线路上进行手动操作，还可以通过使用PLC单片机技术来实现全面的自动化控制。

在机械设备自动化控制中将PLC单片机控制技术加以良好运用，就能够极大程度的将机械设备的运行线路和操作程序进行优化，减少机械设备的重复工作和无效工作，降低设备的磨损程度，提高设备的使用寿命，与此同时，在机械设备运行中所产生的能源消耗也可以得到有效控制，节约了一定的成本，符合绿色发展的理念。

在进行机械设备的实际运用时，通过操控一个终端系统，能够使工作人员对多种机械设备进行集中化的控制，这就能够全面替代机械设备的整体运行路线了，通过对机械设备的良好运用，能够呈现出一种更大程度的规模效应，就可以在一定程度上将机械设备的使用率进行良好的提升，且在进行能源资源的控制和节约方面也可以提供更多的有效帮助，这就能够秉承着绿色发展的理念，实现人与自然地协调发展。

4.2 优化机械设备的内部结构

在当前我国工业产品的质量和所使用材料的性能都是随着社会发展而不断改善和提升，随之而来的便利设备就是更加复杂化的工业机械设备的内部结构，所以现代社会越来越多地对于内部结构的优化和处理要求。通过完善了机械设备的内部结构和工艺中的各种优化和处理作业，能够最大限度地改善和增强了机械设备中各种主要元件之间的整体集成度，且在机械设备的使用和功能上这些元素集成度也就相应地增高了。

4.3 合理的设计加工工艺

对同一类产品和不仅在同一种产品中进行制造生产的同一个时候，即便是使一种新型的加工技术来对它们进行制造和加工，所产生的人力和资源消耗情况仍然是不可避免的，消耗量也会存在或大或小的差别。而出现这些偏差的最根本原因之一，就是在所采用的各种设计和加工技术之间的差别。所以通过优化的加工技术就不只是一种能够提高和改善机械设备在各个方面的运转荷载状况，令其在各个方面都能够达到尽可能好地运转，减少了机械设备满负荷的运转时间，还因此可以让它在怠速的时间和非必要的运转时间中得到很好地减少。

我们以零部件的锻压工艺为例，主要分为了冷锻压、热锻压和温锻压三种方法，通过将三种锻压的方法进行对比，分别应用这三种锻压方式，能够观察到，热锻压的利用率要明显低于另外两种锻压方式，但是站在环保的方向上来看，冷锻压所产生的危害要比其他两锻压方式大。所以，通过综合分析上述两种方式，能够得出，温锻压工艺的良好使用，能够为机械设备生产提供更多的有效帮助，具备了较好的发展前景，将这一方式在生产中加以运用，就能够为提高生产效率、生产质量等提供更多的有效帮助。

4.4 优化节能型发动机

在进行机械设备的设计工作中，需要以低耗能、低排放和高效率这三大特点作为主要原则，来选择适合的水冷增压柴油发动机。若是在发动机设备中发现了与环保理念并不符合的情况，则需要将这些内容在待选列表中除名，保障所选择的发动机能够具备更高的节能性能，在进行生产的时候就能够节约更多的资源能源，为可持续发展理念的良好落实提供更多的有效帮助。这些都需要广大机械制造与自动化企业管理者加以重视和考虑。在开展工业设计的时候，对工业设备的内部结构和外部结构来进行优化设计，将各方面零件的受力情况来进行均衡化的处理，从而有利于机械设备使用寿命的延长。

5 结束语

总而言之，随着时代的不断发展，社会的发展和人民群众的生产生活越来越离不开机械和机械设备的运用了，制造技术和机械自动化的发展对社会的生产力产生着越来越重要的影响，但是因为这些能源消耗和机械设备的污染问题已经成为了危害到生态环境的一大重要问题，严重违反了可持续发展理念，对绿色发展无法提供更多的有效帮助。所以在进行机械制造和自动化设计工作中，就需要工作人员改变自身的设计思路，对资源消耗和环境污染的问题加以考虑分析，融合整合节能设计理念，创造更多有利于循环利用的经济，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1] 叶宜凡，黄粮山.矿山机械制造与自动化设计中的节能设计理念的相关探索[J].科技风，2020（23）：117.

[2] 安仲举.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].现代制造技术与装备，2020（5）：191，193.

[3] 许方俊.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].湖北农机化，2020（2）：32.

[4] 牟忠凯.机械制造及其自动化设计中节能设计理念的融入与探索[J].现代制造技术与装备，2019（12）：208，210.

[5] 李國栋.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（19）：216-217.