淺析節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

張世珍

摘要：隨著時代的發展，中國經濟乘風破浪飛速前進，在工業制造水平、機械制造與自動化方面，也有了長足的進步，節能設計的理念逐漸深入到該領域當中。本文就機械制造與自動化中的節能設計應用展開了一定的研究，探討以節能為基礎，通過機械制造和自動化相結合，提高材料和能源的利用水平，降低能耗，供大家參考和探究。

關鍵詞：機械制造；節能設計；自動化

在人類不斷進步的步伐中，人們對生活質量的追求日益提升，更高的生產效率和更專業、更優質的設計制造也成為人們不斷追求的目標。隨著計算機技術的飛速發展和優化，機械制造業也緊隨其后，它們相互合作使自動化生產效率更高，生產質量更加完善，而節能設計理念也成為我們新的目標，在保證機械自動化制造效率的前提下，將更節能、更環保的生產方式作為重點的研究課題，不斷的加以優化，在提高企業經濟效益的同時降低生產能耗，減少溫室氣體的排放，保護環境，對經濟和社會的可持續發展意義重大。

1 中國現代化機械制造自動化的概括和意義

1.1 由于中國機械制造業起步較晚，機械制造技術水平相對較低，隨著改革開放以來中國工業的快速發展，機械制造業也取得了很大成就。以汽車發動機為例，多年前我國的汽車發動機制造水平達不到相關要求，大部分依賴進口，通過多年的國家制造強國發展戰略，我國不僅擁有了自主生產技術，在機械自動化領域和節能減排技術上也有了一定的成就，不再過分依賴進口，自主研發水平得到了很大的提高。在汽車制造業領域，中國制造在國際上也有了一席之地，人們不再一味的選擇歐美等進口車輛，國產吉利、長城和比亞迪等品牌汽車都有自己較高的生產水平，在節能設計（如節能減排，減少風阻）和自動化機械制造（如計算機技術與全自動化生產的結合）等方面也有著飛躍的發展。

1.2 隨著世界工業的發展，環境不斷的惡化也已經引起了全球范圍內廣泛關注。在保證制造業效率和經濟利益的前提下，重點研究節能設計也是未來發展的趨勢。減少機械制造過程中不必要的能源損耗，優化制造技術，控制電能損耗，合理處理污染排放，規范節能設計，是每個國家的責任，也是每個企業的責任，更是每個人的責任。

2機械制造自動化和節能設計理念的必要性

2.1 機械自動化以計算機技術和機械制造相結合，實現了現代智能化制造，在減少人工成本的同時也減少了人工操作不規范帶來的過多能源損耗和浪費，同時也加快了生產效率。以低成本，高效率作為基礎，再以節能設計理念為核心，不斷優化機械制造業的污染排放和能源損耗，達到即節能又高效生產的目的。

2.2不斷的研究更環保的生產材料也是機械制造的重點。在以往的生產過程中，部分制造企業不考慮材料的安全性而過分追求材料的可塑性和工藝性，在機械制造的過程中部分原材料含有汞、鉛等各種重金屬有害物質，如果制造管理不規范，后期對環境的影響非常大。所以我們需要不斷的研究更環保的生產材料，只有從生產原材料上實現環保，才能有效的開展節能設計，材料環保可以減少機械生產中廢物、廢料的排放以及回收問題，從源頭有效的減少、避免對環境的污染，同時也節約了不可再生的資源，響應了國家可持續發展的方針政策。

3節能設計理念在機械自動化中的應用

機械自動化也可分為兩個方面，即機械自動化的操作和使用、機械自動化的調整和優化。

3.1機械自動化的操作和使用、調整和優化

機械自動化是現代智能生產體系的體現，通過計算機對機械運作進行控制，實現無人全自動控制機器運作或有人半自動控制機器運作，一方面有效的提高工作效率，規避了人員不規范、不統一的操作過程，另一方面，由于計算機對操作參數控制的精準性，可以進行更為復雜、精細的生產操作，從而實現節能環保，這是機械自動化節能設計理念的一個突出體現。

機械自動化的調整和優化是指通過計算機進行編程，參數調整，控制機械生產的操作流程，不斷優化其性能，加以更節能的設計理念，使機械自動化生產和節能設計在滿足生產需求的同時可以更完美的配合，不僅實現節能環保，又保證了生產的效率。

3.2節能設計理念的實際應用

拿零件的鍛壓工藝來說，目前有三種鍛壓方法可以使用，冷鍛壓，溫鍛壓還有熱鍛壓。其中冷鍛壓是最不環保的鍛壓工藝，對環境危害要高于熱鍛壓和溫鍛壓，但是熱鍛壓的能源有效利用率又要低于冷鍛壓和溫鍛壓，所以可以折中選擇溫鍛壓的方式，即避免了環境過度污染，又有效提高了能源的利用率。

又比如，冷軋薄板的生產過程環節多且復雜，從原材到成型加工要經歷塑形和退火等多種處理，如果把環保設計加入到這種復雜的加工過程中，就可以達到節能的效果，提高材料和能源的利用效率。

在節能設計的應用當中，不斷優化生產環節，不僅可以有效的提高產品的質量，提高企業的生產效率，還可以節省生產成本，保證節能設計的理念。

4 現代機械制造自動化的發展趨勢和方式

4.1 當前經濟全球化的趨勢是以節約能源，減少環境污染作為重要指標的，機械制造企業也是如此。以往盲目追求經濟水平的發展政策已經被國家和市場所逐漸拋棄，隨著國家節能減排政策的不斷深入實施，以往那些不以節能環保為理念，不追求高效的生產模式，不解決高污染，高損耗的問題，一味追求經濟利益的制造企業不是逐步被淘汰，就是面臨著改革和轉型，應運而生的將是一批具有責任感的以節能環保為理念的制造企業。

4.2相關人員可以從機械零件的形狀、結構、材料、制作工藝等方面進行研究，在不影響產品質量的前提下對機械零部件進行節能設計，與機械自動化相互配合，生產出既好用，又降低能源消耗的機械零件，從而提升機械制造自動化的整體水平，以此入手可以更容易開拓出一條更為寬廣的節能思路。

4.3我國的大部分企業仍是采用傳統的管理模式，應適當引入國外先進的現代管理模式和理念，通過培訓，提高相關人員的管理水平；同時應充分利用先進的計算機技術，提升相關人員的技術水平，這樣才能充分發揮機械自動化的優勢，輔之以節能設計的理念，進而提升整體的制造水平。

國家戰略提出要把中國從“制造大國”轉變為“制造強國”，呼吁企業引進工業機器人和共享制造信息，還將新一代IT、節能、工業機器人和航空航天等領域定位為重點產業，在國家的支持下，企業應和國家一起努力實現目標，全面實行機械制造自動化，走向世界制造強國。

結束語：

當今世界，經濟社會快速發展的背后更為嚴峻的問題是能源的匱乏，環境的污染，重要資源的不可再生等等，都是人類必須要關注且已經重點關注的戰略內容。機械制造自動化和節能設計理念的結合也逐步滲透到各個行業中，必將成為未來世界發展的趨勢，節能減排已是未來發展過程中的重中之重，可持續發展才是正確的發展道路，不僅僅是為了現在，更是為了人類的子孫后代。

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（作者單位：中冶南方城市建設工程技術有限公司）