機械制造與自動化節能設計理念探討

付鼎弘

摘 要：機械制造行業密切聯系著各行各業及各領域，能夠優秀奧推動我國經濟發展。日益完善的自動化技術背景下，也凸顯出更為嚴重的能源消耗問題，這也使得機械制造中節能設計理念的應用成為了可持續發展政策得以落實的重要途徑。本文就機械制造與自動化節能設計理念展開相關論述，以期減少能源消耗，為我國經濟的進一步發展奠定基礎。

關鍵詞：機械制造 自動化 節能設計理念

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0089-02

快速發展的經濟背景下，能源浪費這一問題極為突出。日常生產生活中，機械制造與自動化為經濟的發展提供了重要動力，也就不斷提高了有關能源的需求量，這也使得人們面臨了更為顯著的能源減少問題。如何在機械制造與自動化中融入節能設計理念也就成為了該行業領域必須深入探究的問題。

1 機械制造與自動化的現狀

我國工業行業中，制造業所占地位十分重要。而在引入自動化后，制造業明顯得到了更快的發展，減少了人力與物力的消耗，為生產提供了安全性、自主性保障。對比發達國家制造業而言，我國仍有一定差距存在，難以生產出具有更高質量的產品，而在制造業不斷擴大的規模并以國際市場作為新發展方向下，就必須為產品質量標準化提供保障，通過先進技術的積極學習并將其融入制造業自動化生產中。

就制造業發展而言，生產過程中需要消耗大量的資源，不符合于日益緊張的資源狀況[1]。而要想推動發展的持續性，國家也相繼制定了節能減排政策，大量工廠在生產垃圾排放中存在不合理的地方，進一步加劇了環境問題。制造業未能深入貫徹節能理念，再加上相對起步較晚的緣故，各方面技術也有所欠缺。

2 機械制造與自動化運用節能設計的優勢

將節能設計理念融入機械制造中，可推動資源節省目的的實現。節能設計理念包含生態保護與環境維護等設計內容，主要是在制造機械產品中為其賦予循環利用各類資源的功能，以此方式對環境污染進行控制。設計機械產品時，需將可拆裝、可回收等要求滿足。就傳統產品制造而言，需以功能、壽命等作為主要考慮成分，設計開發產品時也需深入市場了解實際情況，結合分析結果并以設計的圖紙為根據落實方案制定。此外，也需深入改進、審定產品設計理念及方案，在通過綜合評審之后才能投入生產。而因傳統機械制造設計理念擁有相對較長的設計、制造時間，再加上可拆裝、資源回收偏難，無法回收利用個別報廢的產品，這也大量浪費了資源、能源，甚至還會出現環境重度污染的狀況。故而，各行各業必須全面宣傳并推廣節能減排設計理念，通過資源的合理利用，推動廢物回收率的提升，為資源可持續發展的實現奠定基礎。

3 機械制造與自動化中節能設計理念的應用

3.1 使用節能環保材料

機械制造與自動化生產設計全過程，通過節能設計理念的積極融入能為其健康、快速發展的實現提供保障。特別是能源工業機械制造領域，大量能源支持是其生產制造的必需品，這也就進一步突出了節能設計理念的重要性[2]。而若想實現機械生產與自動化中能源過度消耗問題的有效緩解，首先就必須以節能化環保材料作為原料的主要選取對象。深切貫徹與落實的節能環保理念背景下，通過節能環保型生產材料的運用，能推動材料回收與循環利用的進一步實現，同時還能減少有毒有害材料的應用；其次，機械結構設計期間，必須著重關注材料可拆卸、回收及無毒性，在確保機械制造與自動化生產材料回收利用率的基礎上，推動機械制造能源消耗的全面降低，進而將機械制造與自動化節能設計創新的目的達成，為機械制造業提供經濟高速發展保障。

3.2 完善節能制作加工工藝

首先，低能耗工藝流程的設計。可采用不同工藝對同種零件或產品進行生產加工，然而需要注意的是，不同加工工藝有著不同的能源消耗，合理的設計加工工藝可實現加工載荷波動的減少，也就是在工藝設計合理選擇與運用下，能確保設備運行荷載處于最佳，將能量浪費的問題避免。這也就能在為生產效率、質量提供保障的基礎上，實現制造工藝能耗的減少。

其次，以工作具體環境為根據合理進行加工工藝的選擇。加工單個零件時，需對現場設施匹配性予以充分考慮，如鍛壓零件包含溫端亞、熱鍛壓及冷鍛壓等多種方式，而相對于溫鍛壓與冷鍛壓而言，熱鍛壓無法有效利用能源；而相對于溫鍛壓、熱鍛壓而言，冷鍛壓會更大程度的危害環境。因此，立足于綜合角度而言，應以溫鍛壓工藝為主。

再次，合理改進、設計工序。節能設計期間，在落實了節能工藝的正確、合理選用后，還需對加工工序進行合理安排。如港口機械生產中常用的冷軋薄板，由于鋼板在冷軋期間經歷的塑性變形超過七成，結晶組織朝著纖維樁延伸，故而成形加工需在退火處理之后方可進行。

最后，合理安排工藝流程。節能設計期間，需合理調整工序，并深入優化采用的工藝方法，以便為目標的實現奠定牢固基礎。如在生產冷軋薄板時，不但要求成形加工需在退火處理落實后進行，同時加工環節中還需優化所有工序的環保功能，以便能源利用率得以實現最大化的提升。

3.3 采取虛擬化制造產品

機械制造與自動化節能設計期間，將現代化信息技術有效結合機械自動化技術，可推動虛擬化產品制造方式的實現。虛擬化制造生產出的產品不但可減少生產能源的使用，同時也能在計算機模擬制造產品方式的運用下將其存在的缺陷找出，并針對產品缺陷及時修整、再制造，直至最終產品與生產標準相符合。計算機虛擬生產產品技術還能自動將合格產品信息數據朝著整個生產系統中錄入，該方式可實現生產產品次品率的有效降低，并最大程度提高產品質量，有利于資源消耗的有效降低。此外，虛擬化生產產品的形式也是機械自動化節能設計以虛擬化方向作為新發展方向不斷前進的標準，能在極大程度上推動環境污染的減少、能源節省及企業發展[3]。如機械制造與自動化節能設計中通過虛擬化機械設計的合理運用，在合理調整傳統圖紙設計及樣品制造方法的基礎上，將設計中浪費紙資源的情況避免；其次，在虛擬樣品的制造過程及產品的后期修整過程中，也能在一定程度上將各類資源的浪費情況減少；最后，將完成設計后的產品作為對象進行數據傳輸，能將產品設計朝著產品生產的轉化時間減少，通過制造時間的縮短，從而將產品整體生產周期縮短。

4 機械制造與自動化設計的日后發展方向

我國機械制造與自動化技術的發展因計算機技術水平的發展而受到了一定的限制。現下，因各大行業、領域中不斷加大的機械制造與自動化技術的應用范圍，甚至也逐步朝著國際化發展，故而也就對我們提出了必須全面提高有關自動化的網絡技術及計算機集成技術的要求，同時也需以世界的步伐作為發展目標，推動國際接軌的實現。該過程中，機械制造與自動化生產制作中，必須深入、全面貫徹節能環保設計理念，如此一來才能更全面地實現機械制造與自動化技術的應用，推動產品質量的有效提升，并在此基礎上推動節能減排的實現、經濟效益的提升。

5 結語

總而言之，在機械制造行業中，機械制造與自動化術語熱點研究項目，而在機械制造與自動化設計中引入節能設計理念是其未來的必然發展趨勢。相對于發達國家而言，盡管我國在該方面的水平上仍有一定不足存在，但是在國家政策的傾斜下，機械制造與自動化設計中節能設計理念必然能夠全面實現。

參考文獻

[1] 王星.機械制造與自動化中的節能設計理念淺談[J].工程技術：引文版，2016（14）：266.

[2] 張英祥.機械制造與自動化中節能設計理念的應用研究[J].自動化與儀器儀表，2016（3）：64-65.

[3] 胡易凡.機械制造與自動化設計中的節能設計理念研究[J].科技風，2017（19）：133.