節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

曲杰

摘要：隨著近年來我國逐漸推進建設資源節約型和環境友好型社會，一些高能耗和高污染的產業正在面臨著轉型和升級。傳統機械制造行業存在著高能耗和高污染的問題，因此，需要在機械制造與自動化領域引入節能設計的理念幫助傳統機械制造業進行轉型和升級，推動我國工業經濟的可持續發展。對于此，本文對節能設計理念在機械制造與自動化中的應用展開探討，以供參考。

關鍵詞：機械制造與自動化；節能設計理念；應用分析

1機械制造與自動化發展現狀與發展方向

1.1機械制造與自動化發展現狀

我國當前機械制造與自動化的發展十分迅速，在我國的工業制造領域具有舉足輕重的地位，機械制造與自動化的狀況將會影響制造業的發展。近年來隨著計算機技術的廣泛應用，機械制造自動化的水平朝著更快的未來發展，能夠提高整個機械制造業的發展，引導我國的各個行業不斷向前發展。當前我國機械制造的起步較晚，一些技術并不夠成熟，在操作中也存在很多問題，對理論的認知不夠透徹，機械發展水平仍然處于初級階段，與發達國家相比存在較大差距。由于我國當前各方面技術的不夠完善，機械制造產品的質量參差不齊，因此設計人員要不斷吸收發達國家機械制造自動化的經驗，不斷創新統籌發展，提高技術的革新能力，提升整個產品質量。面對機械制造與自動化的現狀，正視其中的問題，取長補短提升整體技術水平。

1.2機械制造與自動化發展方向

在機械制造不斷推進的過程中，我國制造業要更新運營模式，在一定程度上促進我國與發達地區之間的交流，增加機械制造企業之間的合作。未來我國機械制造業想要在國際地位上占有一席之地，就要不斷提升技術水準，嚴格檢查機械制造產品質量，引入綠色環保的理念，達到資源的可持續發展。在機械制造與自動化的發展過程中，應當積極引入節能環保技術，在能源工業生產領域不斷加強能源支持，實現自動化發展的步伐，既可以做到環保節能無污染同時全面提高生產能力和生產效率。企業也要縮小相關工業成本，降低對工業生產的能耗，與相應的工業生產企業給予支持。隨著環保理念加強，相應的節能技術在一定程度上會促進機械制造業的發展。

2節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

2.1節能理念應用的思路

機械制造與自動化的節能設計主要是對于機械生產中各個環節而言，從產品設計到制成成品各個環節都需要運用節能設計。在產品的設計階段要注重產品的可回收性，即產品達到使用壽命之后是否具有可回收價值，這樣可以減少對環境的污染。在產品的制造中節能設計一方面要考慮使用清潔能源作為機械生產的主要能源，比如用太陽能、風能等清潔能源發電代替火力發電，用自然光照明取代電燈照明等手段來降低能源消耗和浪費。另一方面在機械制造生產過程中，要通過節能設計來改善生產工藝流程，減少生產過程中的原材料浪費，同時，要提高生產優良率和降低廢品率，以此來提高原材料的使用率和生產效率。在生產交付使用之后，則要注重產品的可回收性，不僅能夠降低廢棄物對環境的破壞，也能回收原材料用于生產，達到節能減排的目的。

2.2優化機械設計

（1）使用環保型發動機。發動機作為機械制造中重要的設備，其能耗和污染對外部環境有巨大的影響，因此，選用環保無公害的發動機可以有效降低油耗，對于減少噪聲污染和環境污染有重要的幫助。（2）液壓系統的節能設計。液壓系統是確保機械系統正常運轉的保障，因此，要在液壓系統的設計中融入節能設計來延長液壓系統的使用壽命和工作效率。一方面在油液的選擇上要有嚴格的要求，不能含有絲毫雜質，確保液壓系統的整體清潔，從而降低液壓元件的磨損，另一方面對液壓系統的管線設計要注重選材，優先選擇密封性能和不易老化的材料，這樣不僅能夠提高液壓系統的使用壽命，也可以減少連接管線的破壞導致油液溢出造成環境污染。（3）自動加脂裝置的節能設計。傳統手動加脂存在一些問題，比如加脂效率低下，耗費大量時間和人力，在加脂的過程中還有可能造成油液的溢出污染環境，因此，要設計自動加脂裝置來節能減排，實現設備定時自動加脂。可以通過設計一個自動潤滑系統來解決以上問題，通過設置在各鉸銷位置的傳感器來檢測黃油含量，一旦低于設定值，傳感器接收到信號使自動潤滑系統工作，計算出具體的黃油需求量來實現自動加脂，既能夠精準控制加脂的時機也能夠控制加脂量，防止過多溢出造成污染或過少無法起到潤滑的作用。（4）駕駛室的節能設計。對駕駛室進行人體工學改造有利于保持駕駛員的工作狀態，降低勞動辛苦程度，從而實現工作效率的提升。

2.3改善生產工藝

（1）優化產品結構。越簡單的機械結構需要的零部件越少，加工方法也越簡單，在生產制造的過程中耗能和產生的污染也會減少。因此，在改善生產工藝之前先要對產品進行充分的調研，在確保功能性的前提下，進行結構和形狀的優化，通過優化形狀和結構降低加工難度，從而達到節能減排的目的。（2）根據加工材料合理選擇加工工藝。根據不同原材料需要選擇適合的加工工藝，同一種原材料有不同種類的加工方法，需要根據企業現有的加工設備和節能減排的要求來選擇適當的加工工藝，比如鍛壓是常見的零件加工方法，有冷、溫和熱鍛壓3種方式，其中，熱鍛壓的能源利用率低于前2種，但是冷鍛壓工藝比后兩者造成更多的環境破壞，因此，要選取溫鍛壓工藝進行零件加工。（3）合理安排加工順序對于節能也十分重要，在機械制造中合理的加工工序不僅能夠減少設備的空置時間，降低無效用能耗，也能夠提高機械生產效率，因此，基于節能設計的理念需要對傳統的加工順序進行改善。比如在冷軋薄板的生產中需要合理安排加工順序，將復雜形狀的加工放在退火處理之后進行，這樣可以提高加工的效率。（4）運用精益生產思想進行改善現場管理。運用5S技術對生產環境進行改善，提高生產環境的整潔性減少污染的排放，用廣告牌管理提升生產效率，在生產中盡可能做到零庫存，這樣可以大幅度降低原料的浪費和中間環節的資源占用。（5）嚴格生產管理體系建設，提高生產過程的監督考核，杜絕隨意浪費原料和污染隨意排放的問題，確保每個工序環節都進行節能優化設計。

結語

綜上所述，我國當前社會的工業發展是比較迅速的，機械制造與自動化的發展為我國的經濟發展帶來一定的保障，能夠帶動我國多個行業和領域的進步。機械制造與自動化具有輕便性以及高效性的特點，能夠進一步的推動我國工業的發展，將節能的理念應用其中，可以進一步的促進工業技術的不斷創新和發展，推動我國工業的可持續發展。

參考文獻

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（作者單位：煙臺市昌隆汽車配件有限公司）