機械加工制造過程能耗優化方法研究

湖北省十堰市高級技工學校，湖北十堰 442011

機械加工制造過程基本上可以理解為將各種資源轉變為產品以及相關服務的過程。在正式加工制造過程中，現場生產人員通常會使用大量的機床設備為生產制造過程提供良好的技術保障。結合現場生產情況來看，機床設備應用過程中往往會伴隨大量能耗問題的產生。目前，為進一步減少資源浪費問題出現，生產人員主張在機械加工過程中對機床設備產生的能耗問題進行全方位處理。并按照節能環保的原則要求，采取相關優化對策進行有效處理。

1 機械加工制造設備資源狀態建模與評估分析

機床設備資源狀態建模分析

在機床設備資源狀態建模過程中，研究人員需要對整個生產周期的物理元素進行統籌規劃與合理部署，根據資源操作權限以及合作層次反饋情況，將整個運作體系分為車間層、生產單元層以及設備層三種。其中，車間層主要用于管理機床設備運行狀態。根據機床設備運行情況，記錄好相關的工作時間以及零件數。生產單元層及設備層主要根據車間層提供的數據資料，對機床設備運行情況進行全方位把握[1]。

機械加工制造量化評估分析

為確保機械加工制造精度得以達到預期，現場作業人員需要對機械加工制造過程進行量化評估分析。所謂的量化評估分析，主要是指針對工藝規劃涉及到的資源問題進行合理配置與應用。并在此基礎上，結合設計工藝可執行性要求，做好制造資源建模分析工作。現場作業人員可以根據建模數據反饋情況，對當前機械加工制造生產流程進行準確評估。一旦發現數據異常問題，必須結合現場實際情況進行合理整改，以防止對機械加工精度造成不利影響。

2 機械加工制造過程能耗定量問題的研究與分析

機械加工制造過程需要涉及能耗定量分析與計算問題。結合現場實際處理經驗來看，機床作為機械耗能資源的重要來源途徑，在能耗分析方面需要從時間維上進行研究與分析。而機械能耗可以根據是否存在加工任務進行進一步劃分，一般都可以分為加工時間段能耗問題與非加工時間段能耗問題兩種。在加工時間的確定方面，生產人員需要從零件在機床上開始加工的時間算起，直至加工結束之后才算終止。在加工開始階段，生產人員需要對零件安裝以及刀具安裝等操作步驟進行統籌規劃與合理落實。

但是需要注意的是，在這一過程中，機床設備如果沒有關機，就會產生大量能耗問題，容易對最終的定量分析結果造成不利影響。針對于此，在正式分析過程中，生產人員應該按照規范要求進行合理操作。待完成上述操作步驟之后，生產人員應該對單臺設備進行逐一優化處理。一般多可以從生產調度方面進行優化，主要針對機床在非加工時間段的總能耗問題進行研究分析。根據分析結果可以得出，機床加工可優化能耗基本上可以理解為機床待機能耗[2]。

3 機械加工制造過程能耗優化方法及工藝規劃研究

為確保生產現場得以實現最優產能標準，建議現場生產人員應該根據生產實際需求選擇多樣化零件工藝路線。并在此基礎上，結合生產現場最優產能標準，選擇合適的工藝路線，實現零件加工生產過程。盡可能地在提高生產車間生產任務效率的同時，提高生產加工的可操作性。結合以往的操作經驗來看，若想實現機械加工制造過程能耗優化管理以及工藝規劃合理落實目標，建議現場生產人員可以從以下方面進行統籌規劃與合理部署：

一方面，現場生產人員應該立足于低碳制造標準，對于非線性工藝的零件加工問題予以高度重視。并按照最優產能標準，選擇合適的零件加工制造工藝。與此同時，對于工藝規劃與生產調度的研究發展，生產人員應該立足于零件生成標準，對各種工藝方案內容的落實情況進行明確把握，經過多方面權衡之后，選擇最合適的工藝路線實現機械加工制造過程。結合現場實際反饋情況來看，通過采取上述方式，不僅可以定向改善加工條件，同時還可以減少加工期間涉及到的能量損耗問題。另一方面，現場生產作業人員可以按照工藝規劃與生產調度的集成要求，利用智能算法如遺傳算法以及粒子群算法等，對能耗優化問題進行合理確定。并根據數值反饋結果，對當前工藝生產存在的能耗問題進行掌握。并在此基礎上，采取針對性措施加以優化管理。

4 結語

總而言之，為確保機械加工制造過程得以滿足高效化與節能化的生產標準，在日常生產作業過程中，現場作業人員應該立足于能耗優化方法原則，對現場工藝規劃以及生產調度進行統籌規劃與合理部署。并在此基礎上，按照節能降耗的原則標準，采取適當的能耗優化方法對現場生產作業流程進行針對性處理，以便更好地提高機械加工制造效率。