研究机械设计制造及其自动化的节能设计思想

郜祥，向启令，李兴，刘亚军

（贵州博宏实业有限责任公司水泥分公司，思南 553028）

1 机械计造及其自动化特点

机械计造及其自动化是目前一项创造性生产工艺，其是汇集了大量先进工程技术为一体的一种先进技术，其发展与整个工业发展有着紧密联，而且也与经济领域发展和进步都有着直接联系。其特点主要体现在以下几个方面：

1.1 安全可靠性高

机械计造及其自动化与系统机械设计制造相比，其在自动化与智能化方面的优势更加显著[1]。例如，在进行机械制造期间，如果由于技术、工作人员等各项因素出现故障，此时，运行的机械设备能够停止工作，通过自动方式利用程序对出现的各项问题进行修复，从而确保整个生产作业开展的安全可靠性，减少事故的发生。

1.2 应用范围广泛

传统机械设计制造通常都只限于工业领域，而现代机械计造及其自动化领域已经被合理应用到了电子计算机、医疗卫生、航空航天等多个不同行业中，整体发展范围广泛，为不同领域发展都提供了良好机遇[2]。

1.3 实现微型化

机械计造及其自动化已经实现了微型化，这能够改变机械整体性能，主要体现在机械设备整体轻便，应用起来更加方便，符合现代人们的应用需求。

2 节能设计理念应用到机械计造及其自动化中的优势

2.1 提升设计效率

传统机械设计制造作业在具体作业开展时主要是通过对产品自身属性出发，通过对其特点进行明确，分析、掌握市场整体情况，然后开展机械设计制造作业，最终制定方案，同时对方案进行适当优化。从实际情况来看，这种传统设计制造理念实现起来整个周期相对较长，会导致设计制造效率偏低，难以满足现代工业发展需求[3]。而将节能理念应用在机械设计制造中，在具体问题分析期间，可以将整个产品作为重点，科学选择材料，对采用的工艺进行适当改良，做好相应优化工作，从而缩短机械设计制造周期，提高设计制造效率以及经济效益。

2.2 传统设计制造与节能理念的合理结合

将节能理念合理融入传统设计制造中，工作人员在具体设计制造时能够大幅度提高应用材料效率，与此同时，还要适当提高对机械的重视，做好其性能分析工作，从而减少能耗量，提高各项资源应用效率，最终达到节能减排的最终目的，保证整个行业稳定发展。

2.3 科学融入环保理念

采用节能设计，可以在传统设计中融入环保理念，采取这一方式能够提高机械计造及其自动化整体环保性。相关设计制造人员在具体工作开展期间受环保理念影响，会全面考虑采用环保材料的性能，确保投入应用后的机械设备在应用之后能够被回收利用，减少污染物，实现对各项资源的循环利用，最大程度降低机械计造及其自动化对生态环境造成的破坏问题。

3 节能设计理念应用的特点分析

3.1 节能环保，低公害化

近几年，我国经济得到飞速发展，工业也得到了崛起，但这会消耗大量资源，而能源又短缺，在这一背景下，节能环保成了工业生产期间人们重点探讨的话题。目前，节能环保设计理念已经深入人心，而且被合理应用在不同行业中，特别是在工业设计制造过程中取得了不错效果。将环保理念合理融入到机械计造及其自动化中，一方面可以提高生产与应用效率，另一方面也能够融入先进节能技术，降低能耗，这也是未来一段时间内，机械计造及其自动化的主要发展方向，相关工作人员在具体作业开展时，要加强对这一内容的探讨。例如，近几年我国汽车行业到了飞速发展，在混合动力汽车的研发与生产中，将节能环保理念合理融入机械设计制造中，通过对这一方式进行应用，能够大幅度降低汽车产品设计制造对环境的污染，同时，还能够大幅度减少汽车在行驶期间尾气中有害气体的排放量，从而达到节能环保的目标。

3.2 采用新型材料，提高经济效益

通过对整个行业的具体发展情况来看，采用新型材料是关键，通过对新型材料的合理应用，能够实现低排放、低能耗，改善生态环境目标。总而言之，要灵活选择新型材料，全面考虑机械计造及其自动化生产应用材料的抗冲击、塑性、弹性等各项指标。从我国工业整体发展情况来看，应当尽量避开热量交换过剩类型材料，而且需要具有重复、可回收性。在这一大背景下，可以采用各种新型复合材料，同时，通过对上述资源进行适当整合，做好相应规划工作，利用不同途径生产出优秀的机械计造及其自动化产品，保证其能够满足应用需求，实现节能环保。

4 机械计造及其自动化节能设计思想与具体应用探讨

4.1 节能设计思想分析

制造机械设计前期时，要依据具体情况选择符合需求的设计模式，这是整个机械设计制造行业中的一项重要环节。将设计的机械理念合理融入到机械产品设计生产中，将先进理念和技术都作为设计制造的关键依托，进而使其与机械工程情况能够相适应，可以大幅度降低各项资源消耗量，从而实现可持续发展。但是，从具体情况来看，在进行设计时，要想能够顺利实施节能设计，应当从以下几个方面入手进行探讨：

4.1.1 分析节能机械产品的生产成本

设计节能机械时，需要提前进行分析，针对具体设计内容做好相应准备工作。为了提高经济效益，需要尽量回收能源循环利用，从而达到减少资源消耗，避免行业发展对生态环境造成破坏。在分析机械产品时，需要坚持节能理念，特别要重视对机械产品的回收利用，采取性能良好的材料和产品进行代替，并合理融入到设计理念内，最终制造出高质量、高性能，可以满足应用需求的机械产品，确保其在投入应用后，不会出现问题。

4.1.2 加强研究可拆装机械产品

设计施工人员在具体工作开展时，需要加强对机械产品拆装过程中的分析，做好相应研究工作，从而使具体设计能够达到节能的目的，以免发生浪费大量资源的情况。同时，还要全面考虑机械产品拆装性和回收性，做好相应分析工作探讨，从而在机械制造期间，能够实现对各项资源的回收利用，在设计中能够达到节能、减少资源消耗、提高经济效益的目的。

4.2 优化机械产品中的材料选择

材料选择是机械设计制造期间的一项重要内容，具体工作开展时要提高对这一内容的重视，这也是减少能源消耗的一项合理方式。对于材料的选择，最好选择可以回收再利用的材料，这能够使制造业通过科学方式完成相应管理工作，同时，能够提高设计方案合理性，使其最终设计方案能够更加完美。通过对以往传统机设计制造进行分析可以发现，还存在大量老旧观念，这些老旧观念存在的目的是延长应用时长，实现对更多功能的有效开发。工作人员要通过合理分析，选择优质材料，完成对最终选材结构的科学设计，延长机械应用时长，使其能够满足应用需求，最大程度减少各种问题的出现，提高经济效益与环境效益。近几年，我国经济和科技得到了飞速发展，在这一背景下，可以加强对机械中各个零部件性能和应用的分析，通过优化和设计材料方式，能够有效减少材料的具体应用量，避免出现非必要浪费情况，达到节约成本的目的。

4.3 优化设计方案

（1）通过对传统机械设计理念进行分析可以发现，多数设计人员在具体工作开展时，在设计中会将延长机械设备寿命，确保机械设备耐用性作为整个设计的关键内容，多数施工者在工作开展时都是利用结构设计，进而使整个机械设计强度和完整性都能够达到最高。需要注意的是，采取这一方式进行设计，如果机械设备在运行期间出现故障，或者采用的机械设备中的一些零部件出现故障，处理起来难度较大，会造成严重危害，造成这一现象的主要原因是机械中各项零件拆卸起来难度较大，难以回收，情况严重时还会对周围环境造成严重污染，与我国可持续发展理念不符，不利于机械行业发展。由此可见，在机械设计制造中，要合理优化设计结构，同时，要对多种模块进行应用，采取合理方式完成组合，从而减少能源消耗，实现机械设备回收利用。

（2）在设计发动机时，应当在满足应用性能的基础上，选择节能环保型发动机。多数机械设计在实际运行期间会消耗大量能源，因此，对于机械设备中的发动机，若没有依据具体情况进行选择，将会导致发动机性能不合理，无法满足应用需求。同时，由于发动机是机械设备中主要零件，若其性能不达标，在运行中会出现大量污染物质，而且运行中还会产生较大噪音，这对施工人员健康以及周围环境都会造成不良影响。由此可见，在设计机械设备发动机时，要提高对污染排放问题的重视，通过合理设计，保证最终制造的发动机能够满足应用需求。

（3）目前，在许多大型机械设备设计时，都要由专门驾驶室完成相应设计工作，对于驾驶室应当尽量采取防紫外线辐射较强的玻璃，通过对这一类选玻璃的应用，能够避免紫外线辐射对操作机械设备设计人员造成的不良影响，从而保证设计人员能够在一个较好的环境中完成设计工作，保证最终设计的合理性。

4.4 优化机械设备制造

4.4.1 依据外部环境选择与之相适应的加工工艺

对机械自动化中的单个零件进行加工时，考虑到机械设备中存在大量零件，不同零件的尺寸、性能、材料都不同，对于不同类型的机械零件，在具体加工时，采用的工艺也会存在一定差异。从实际情况来看，针对大量机械设备加工作业开展时采用的工艺，为了提高加工合理性，保证经过加工处理后，生产的零件性能可以满足应用需求，必须做好加工工艺的选择与应用。例如。在机械设备加工时，采取热锻压加工工艺完成相应制造作业，在具体生产时，对于能源的利用率要采取温锻压加工制作和冷锻施工工艺制造机械设备[8]。但是，需要注意的是，采取冷锻压加工工艺，其对于环境造成的危害，要明显高于温锻压施工工艺和热锻压加工工艺，总的来说，温锻压加工工艺是一种较为先进的工艺，其在经济、环保、性能都多个方面都呈现出了不错效果。因此，将这一工艺应用在机械设备制造中是可行的，为了更好发挥其这一工艺的作用，要加强对其应用的探讨，并对其应用进行推广。

4.4.2 适当简化现有机械设备结构

对于最终生产的机械产品来说，在确保机械设备能够稳定运行，在充分发挥出其作用的基础上，零件越少越好，结构越简单越好，以减少机械设备在运行期间的能耗量。同时，在设计设备期间，机械设备中采用各项零件的尺寸、形状等都会影响机械设备运转中实际能耗情况。因此，设计机械设备期间，要采取合理措施进行控制，确保机械设备产品能够正常运行，性能能够满足要求。并在此基础上，最大化简化机械设备结构，实现对机械产品结构的合理优化，减少机械中的零件数，确保机械能够稳定运行。

5 节能设计在机械计造及其自动化中应用前景

近几年，随着人们环保理念的不断提高，我国加强了对绿色环保节能理念的推行，机械计造及其自动化发展期间也要全面贯彻节能环保理念，科学融入是整个行业发展的关键。在未来发展中，需要引入计算机等各种先进技术，通过对先进计算机信息技术进行应用，结合具体情况完成对机械设计制造，以及运行状态的合理模拟，并发现存在的不足，排除不足，通过这一方式，能够节约时间，减少能源、资源的消耗量。近几年，计算机技术得到了快速发展，而在信息技术的助力下，能够完善机械设计制造技术，从而扩大行业规模，促进行业稳定、健康发展。

6 结论

总而言之，近几年我国工业到了快速发展，工业生产化水平得到了提升，机械计造及其自动化起到的作用越来越重要，应用范围不断扩大，但也出现了较为严重的环境污染，能源浪费等问题，这将会造成不再生能源枯竭。因此，要在机械计造及其自动化中要适当融入节能环保理念，从而达到降低能耗，提高自动化生产效率，优化整个行业机构的最终目的，为保护生态环境打下一个坚实的基础。