机械制造与自动化中节能设计理念的应用研究

2021-11-19戴灵玥

中国金属通报 2021年15期

戴灵玥

（电子科技大学成都学院，四川成都 611731）

1 应用节能设计理念的重要性

在应用节能设计理念具有重要意义，具体可以体现在以下几个方面：在机械制造与自动化过程中，利用节能设计理念能够有效提升机械产品质量。机械产品质量与后期实际机械设备运行、机械工程施工等产生直接影响，如果其质量发生问题，会导致后续一系列工作无法进行。同时机械设备资料与能源消耗存在关系，如果机械设备质量较差，那么在实际的能源使用过程中，会不断提高后期维护费用，为机械制造企业带来更多的经济成本投入，导致整体资源利用率降低。而应用节能设计理念能够明显提升其发展水平，在机械制造与自动化市场过程中具备更加明显的优势，运用该理念符合我国可持续发展潮流，是目前机械制造与自动化的主要发展趋势。

2 机械制造及其自动化的特点

随着现代科学技术的不断发展，越来越多的创新型技术和工艺应用到实际的机械制造与自动化过程中，其生产工艺也是多种工程技术的综合体现。机械制造与自动化能提高整体机械生产工作效率，并充分保障产品的质量问题，对于现代机械制造与自动化行业整体建设具有重要影响。与传统机械制造相比，机械制造及其自动化具备以下几方面的特点：①安全性能更加优异。机械制造及其自动化大量运用智能化与自动化技术，在技术保障下，整体安全性更高。当实际的制造与生产过程中发生问题时，机械制造及其自动化能够根据程序设定自动停止工作，并对发生的故障问题进行自我修复，明显提升工作效率，保护生产安全。②应用范围更加广泛。传统的机械制造应用于工业领域，而随着技术不断创新，机械制造及其自动化被广泛应用于除了工业领域之外的其他行业，比如电子计算机领域、医疗卫生行业等，也为各个领域的创新发展提供新的思路和契机。③灵活方便。与传统制造相比，机械制造与自动化在应用过程中较为灵活，往往使用微型器械。提高工作人员操作的便捷性，避免进行大量重复工作。

3 目前机械制造与自动化过程中存在的主要问题

3.1 机械制造与自动化前设计不足

机械设备的设计过程直接决定机械制造与自动化前期的整体质量和综合性能。部分机械设备设计部门和企业在设计阶段未进行充分的分工协调和沟通交流，使得后期的机械设备遇到很多的问题和困难。比如不能良好匹配实际设计需求、机械设备安装预留孔洞位置不正确等。同时，一些企业在设计过程中忽视了机械制造与自动化与工程结构之间的密切关系，导致实际预留空间不能满足机械制造与自动化要求，增加安全隐患。

3.2 对于机械制造与自动化设计质量管理重视程度不足

由于机械制造与自动化设计过程的质量管理工作具有复杂性和特殊性，一些企业在进行机械制造与自动化设计工作时，盲目追求经济效益，从而忽视了整体设计过程中的潜在细节，不利于整体设计质量的管理和安全。比如，机械设备在设计过程中的连接部分连接效果不足，导致后期在实际使用过程中，经过长期的超负荷运行，增大螺栓松动和连接错位的概率，从而产生机械设备故障。

3.3 相关机械设备维修和管理配备率不足

部分企业对于机械设备维修和管理设备的配备率不足，比如相关电力电压和电能计量配备率高低不平、机械设备维修设备配备过低等。这种情况会造成企业对于机械设备的质量管理工作不均衡，对质量控制精度和严格度管理造成不利影响。并且会加大机械设备的维修工作开展困难，提高后期设备维修率，阻碍相关机械设备的及时更新换代。

3.4 机械制造与自动化设计质量工作判断困难

机械制造与自动化的质量管理相关法律制度建设在我国发展较晚，随着社会的快速发展，为了不断顺应市场变化和企业需要，相关法制工作也需要不断升级创新。对于采集到的设计质量管理数据，企业存在一定的安全顾虑。同时，机械制造与自动化的设计质量管理主要来源于科学性的管理技术和合理的设计质量成本投入。这种质量控制需要后期长时间的积累和观察，很难在比较短的时间内具有明显效果，因此加大了企业对于机械制造与自动化设计质量管理工作的判断和掌控难度，无法完整预知可能发生地风险。这种情况不仅会造成企业质量管理工作开展的积极性，而且对于质量控制设备和器具的投入更加谨慎，不利于机械制造与自动化效果的充分发挥。

4 节能设计在机械制造及其自动化中的应用措施

机械制造企业需要充分认识节能设计理念的重要意义，采取有效的措施将其应用在实际生产过程中，具体可以从以下几个方面进行：

4.1 树立节能意识，优化机械设计

（1）在实际的机械制造及其自动化设计过程中，需要充分运用节能设计理念，对整体设计结构进行优化和创新。发动机作为机械系统中重要的组成部分，会对整体机械系统运行质量产生直接影响，所以在发动机设计过程中，设计人员需要具备节能意识，减少发动机耗油量，提高资源利用率。除此之外，机械制造以及自动化生产过程中液压系统会对整体生产效率产生重要影响，设计人员在进行液压设备的设计时，需要充分贯彻节能设计理念。针对液压油的选择，需要对其纯净度度进行检测，有效提升建筑机械系统运行的稳定性。同时，提升液压油的纯净度能够降低后期出现杂质、液压管破裂等问题的风险概率，对整体液压系统提供良好的保护效果，节约机械制造企业经济成本投入。

（2）在机械制造及其自动化操作平台的设计过程中，需要充分利用节能理念，对操作平台各项设备进行科学处理，使其减震效果不断增强。在后期的操作平台维护过程中，工作人员需要提高保护意识，积极开展养护工作，比如对设备及时增加润滑油，提高运行效果。在传统的机械制造应用过程中，润滑油主要通过人工注入，整体工作量较多，花费时间较长，并且受工作人员的主观影响较大，容易发生机械设备故障，影响机械正常运行。除此之外，如果工作人员在润滑油注入过程中注入量过多，不仅会对设备造成破坏，而且不利于生态环境的保护，浪费大量资源。因此机械制造企业可以应用自动化节能装置设置相应的智能加油设备，不仅使得整体机械设备运行更加科学，而且也能减少资源浪费情况。

（3）在机械零件的设计过程中，需要利用节能理念对零件进行优化创新，在通用性设计原则的基础上对零件进行节能设计。当零件发生破损时，要积极开展维修工作，避免问题范围扩大，影响设备运行。

4.2 运用智能集成技术

机械制造与自动化项目实际建设期间，智能集成技术是节能设计当中非常重要的一种技术，实际开展设计期间须有效整合每一个系统，使其可以成为一个整体，因为系统单独运转对其运转效果开展更高程度的保障。通常情况下，立足于物联网技术，智能集成技术包含分项计量以及智能系统运行等几个方面。基于此，电能损耗监管系统能够更好地采集到整个机械制造内外部有关设备的运转状况，比如湿温度以及运行时间等，并且还要对其所涉及到的有关设计信息进行合理分类，以此为前提解析机械制造与自动化整体能源的损耗情况，可以更好发现其中具体存在的问题，并对其提出有效的处理对策。同时，智能集成技术一般都是对环境进行调整和把控，可以实现把控灯光、可视通讯以及机械制造与自动化安防等各项工作。这种系统的科学建立，除了能够把控设计环境，而且还能监管每一项能源运用远程计量系统，对家庭流量计费开展严格把控。

4.3 合理利用绿色节能材料

随着人民生活水平的日益提高，人们对机械制造及其自动化也提出了更高的要求，相比较而言以前的传统的机械制造及其自动化建设中应用到的设计材料较为普通，落后的工艺技术已经满足不了人们对日益增长的物质需求，除了一般的质量能满足人们需求外，其余的性能都不占优越性，落后的体制管理和陈旧的机械制造及其自动机械制造与自动化艺技术，造成机械系统运行过程中出现粉尘等污染，都会增加后续工作的麻烦，也会遗留一系列的疑难杂症等待解决。因此设计人员在设计过程中要严加管控，挖掘绿色节能材料性能优势，减少成本支出，合理化利用绿色节能材料，提高节能设计效果。先进的工艺技术材料其隔热性、环保性以及坚固性在市场中都占有一定的位置，有效发挥其性能的优越性，制造出更加节能环保型机械产品。

4.4 计算机软件技术在设计后期验收中的应用

机械制造与自动化设计项目在实际应用过程中，总会发生很多各种各样的问题，但如果能够提前发现这些问题，并对其进行解决，就可以降低后期的设计更改，同时还能节省很大成本，企业可以获得更多经济效益，提高节能效果。因此，把计算机软件技术融入到设计验收当中，就可以把该设计模型跟实际操作的结果进行比对和验证，能够第一时间并且有效避免错误发生，对于传统的机械制造与自动化设计检验而言，设计人员通常都会运用观察以及实测等方式开展，针对一些有关数据的校对，只能查找有关资料，这样很大程度上减少工作效率，并且设计质量检验一般都是以表格或者文字的方式所表现，为后面的审核以及归档等管理工作造成很大不便。引入计算机软件技术，能够将工程项目的设计质量检查以及管理方式加强，并且通过浏览查看软件上面的信息，就可以直接了解整个工程项目的设计验收状况。这种技术方法相对于传统的文字记录而言，能够摆脱文字的抽象表达，并且可以推动设计验收工作的协调性，提高绿色节能效果。