機械制造與自動化設計中的節能設計理念分析

黃波平

（湖南電器檢測所有限公司，湖南 長沙 410000）

隨著現代工業的發展，我國的機械制造與自動化技術取得了一定的成果，甚至在某些領域還處于世界領先水平。但是在機械制造與自動化發展進程中，還存在資源利用效率低、能源浪費嚴重等問題，不符合當前節能減排環保的社會發展理念。因此，研究分析機械制造與自動化設計中的節能設計應用具有重要的現實意義。

1 在機械制造與自動化設計中節能設計理念的表現

與傳統的機械制造模式相比，節能設計理念下的機械制造與自動化設計，十分重視能源的利用效率的提升和生態環境的保護。所謂節能設計，就是通過提高自然資源的重復利用效率，并實現報廢資源的回收利用，來降低機械制造與自動化能源消耗的同時，降低污染物排放，減少對周圍生態環境的破壞。

當前，在我國社會主義現代化的發展過程中，資源短缺和環境污染是限制社會經濟實現可持續發展的兩大問題。為了滿足時代發展的需要，必須在機械制造與自動化設計中，引入節能設計理念，打造相對應的指標體系，從而提高資源利用效率，減少對周圍環境的污染。

2 機械制造與自動化設計中的節能設計要點

2.1 重視生產成本的分析

基于節能設計理念下，應在滿足機械產品要求的基礎上，盡可能的提高機械制造與自動化設計過程中的資源循環利用效率，達到節約能源，減少能源不必要浪費的目的。此外，還應當進行生產成本的分析，盡可能的選用一些可回收的環保材料，以更好地節約能源消耗。

2.2 機械產品的設計過程

在進行機械產品設計時，可以通過可拆卸、可調整的設計方式，實現部分結構的拆卸回收，從而降低成本支出，避免資源浪費。此外，相關設計師在設計過程中，可以根據相關的生產數據進行深入分析和挖掘，通過合理的設計，實現對資源的有效控制。

2.3 加工過程的節能設計

（1）結構改造。通過對現有產品的結構進行優化，可以在確保機械結構滿足設計要求的同時，降低產品的能源消耗。

（2）施工方式的選擇。在進行機械制造過程中，可以根據不同的條件選用相對事宜的施工方式，例如當前在進行產品鍛造過程中，主要有熱鍛、冷鍛、溫鍛、以及模鍛等多種施工方式，相比較而言，冷端和溫鍛對機械制造的環境要求較高，能源利用效率較低，非特殊情況，不建議作為機械制造的施工方式。

（3）采用通用的標準。在機械制造與自動化設計過程中，采用通用的標準進行產品構件的設計，不僅可以有效的減少產品的故障發生幾率，提高產品的使用壽命，而且還能節約能源消耗，降低企業的生產成本。

2.4 生產過程的技能設計

（1）回收利用。

一方面在生產過程中，要選擇可以回收利用的材料；另外一方面還應當避免選用有毒的材料，避免生產過程中產生污染物，對周圍的環境造成破壞。例如，應減少氟利昂、石棉以及氟樹脂等高污染材料的使用。

（2）提高生產效率。

對于機械制造而言，通過自動化系統的設計，實現了產品生產過程的自動化控制，避免了人工操作可能出現的失誤，有效提高了產品生產質量，降低了殘次品的生產，提高了整個生產的工作效率，達到了節能減排的目的。

（3）加強安全性。

自動化或自動化設備通常能夠進行事故自動報警，通過引入電子元器件，減少機械加工過程中的機械磨損，提高機械制造與自動化設備的使用壽命，提高整個系統的安全性、穩定性和可靠性。

3 機械制造與自動化設計中的節能設計

基于綠色環保的色會發展理念，各行各業都在實施節能減排，傳統的資源能耗性發展模式已經不符合當前社會經濟的發展發展的要求。例如：當前很多城市的空氣污染問題都十分嚴重，而汽車尾氣排放過高是導致空氣污染問題的主因之一。為了改善城市的空氣環境，在進行汽車機械制造與自動化設計過程中，應采用以下節能設計措施：

3.1 汽車駕駛室的環保設計

對于汽車而言，在進行駕駛室設計過程中，應采取最有效的設計手段，提高駕駛室的安全系數。因此，在進行汽車駕駛室設計時，必須采取有效的節能措施，改善駕駛室的環境質量，來提高司機的舒適度，避免其出現疲勞問題，導致安全事故的發生。

例如：在汽車駕駛室機械制造與自動化設計過程中，可以利用人機工程學的設計原理，對主駕駛位采取人性化的設計，例如加入電子監控設計、可轉向驅動器設計、自動故障檢驗設計等等，來降低駕駛的難度，提高汽車行駛過程中的智能化、自動化水平，進而提高駕駛的安全性。

此外，在汽車駕駛室設計過程中，還可以采取整體性的全封閉設計，選用可以抵抗紫外線輻射的玻璃作為汽車的擋風玻璃，采用無氟環保型設計來提高汽車冷暖空調的技能環保性能，最終為駕駛者提供舒適的駕駛室環境，在達到節能減排目的的同時，提高整個駕駛室的安全性能。

3.2 機械發動機的設計

作為整個汽車機械制造過程中最重要的部位，機械發動機也是導致汽車尾氣污染的設備之一。基于節能設計理念下，機械發動機的選擇應確保其滿足低油耗、低污染以及低噪音的要求。具體措施如下：

（1）積極學習國內外先進的發動機設計技術，優化機械發動機的結構，提高發動機本身的運行性能，在滿足汽車動力需求的同時，降低油耗，減少尾氣排放。

（2）選用環保的材料進行機械發動機的設計，在提高機械發動機運行安全性和穩定性的同時，減少機械摩擦，延長機械發動機的使用壽命，降低汽車運行過程中的噪音，達到綠色環保節能的效果。

3.3 液壓系統節能設計

液壓系統是確保機械設備保持穩定運轉的重要設備。而液壓系統經常面臨著滲漏問題，不僅會給周圍的環境造成巨大的破壞，而且不利于整個設備的安全穩定運行。因此，在進行液壓系統機能設計過程中，應注意以下要點：

（1）優化液壓管路的設計，提高整個液壓系統管路的密封性采取必要措施避免液壓系統的滲漏，減少對周圍環境的污染。

（2）減少液壓系統各組件之間的沖擊，從而降低液壓系統的運行負荷，提高液壓系統的運行效率。

（3）徹底清除液壓系統油液中的雜志和磨損物，確保整個液壓系統的清潔型，在延長換油時間間隔的同時，降低液壓系統的故障率。

（4）選用耐腐蝕性能強、抗老化能力強的管路材料，避免選用軟管。

3.4 引入自動加脂裝置

當前，汽車在運行過程中，各部位之間的潤滑脂都是通過手工注入的方式進行添加，不僅需要消耗大量的勞動力和時間，而且很容易導致油液的溢出，給環境帶來一定的污染。因此，通過機械自動加脂裝置的設計，可以實現潤滑脂的定時自動添加，實現對各鉸銷的黃油加注操作，既保障了鉸銷的油量，又減少了潤滑脂的消耗以及對周圍環境的污染，達到了節能減排的目的。

4 機械制造與自動化設計的發展趨勢

4.1 智能化發展

隨著計算機技術的發展，各行各業的信息化、智能化水平越來越高。在機械制造與自動化領域，通過計算信息技術的應用，例如人工智能機械人的應用，一定程度上提高了機械制造的智能化水平，實現了機械制造過程中可以模擬人的思維，根據加工生產過程中的相關數據，自動實現整個生產過程的優化升級，繼而達到降低能源消耗，提高產品質量的目的。

4.2 自動控制系統的微型化發展

隨著集成電路的廣泛應用，很多產品也日漸趨于微型化。而小型自動控制系統也具有體積小，操作靈活等優勢，可以在滿足人們功能需求的同時，實現產品的微型化發展，繼而減少了很多資源的使用，減少了對生態環境的破壞。

5 結語

綜上所述，在機械制造與自動化設計過程中，通過對機械制造的設計、生產以及后期處理等環節進行有效的控制，采取有效的節能設計，可以有效的減少資源的消耗，降低污染物的排放，實現節能減排的目的。因此，相關工作者應當重視自身綜合素質的提升，積極創新，研究新的技術，優化機械制造自動化生產的流程，減少能源消耗，推動機械制造行業的節能化發展。