節能設計理念在機械制造及其自動化設計中的融入

張學敏

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。隨著我國的科技進步與科學技術的飛速發展，機械設備成為社會生產生活中重要的生產工具。隨著機械制造及其自動化設計技術的發展，社會生產力也在不斷提高。由于機械設備在自動化設計中引起能耗和污染問題日益嚴重，造成了大量生產資源的浪費，而我國能源資源在日益枯竭。為了遵循國家可持續性發展理念，在機械設備自動化設計中引入節能設計理念已經迫在眉睫。本文就節能設計理念在機械制造及其自動化設計中的融入展開探討。

關鍵詞：機械制造;自動化;節能;設計理念

引言

隨著時代的進步和人民日常生活水平的提高，機械制造及自動化設計中節能設計的理念也隨之變得更加重要。除此以外，根據國家的能源消耗戰略要求，工廠的設備必須要節約能源的消耗，據此，進行相關分析。

1機械制造與自動化的特征分析

作為一種先進的現代化生產工藝，機械制造與自動化融入了大量的工程技術、信息技術等，以期更好地提升整體作業效率，更好地提升生產效能和機械產品生產質量，推動機械制造行業持續穩定發展。機械制造與自動化有其自身的顯著特征，主要表現在：一是安全性能高。機械制造與自動化技術和傳統的機械生產模式相比在安全性方面進行了進一步升級，圍繞機械生產制造各個環節可以進行流程的優化和全面自動化修復，進而更好地提升運行的安全性，降低風險。二是適用范圍廣。機械制造與自動化技術不同于傳統的機械制造模式，不僅可以在工業生產領域得以應用，同時在醫療衛生以及電子計算機等領域應用也比較廣泛，發揮著重要的功能。此外機械制造與自動化技術進行了微型化改造，不占用多大的空間，便于攜帶和操作、移動等，從而提升了應用的便捷性。

2節能設計理念在機械制造及其自動化設計中融入的意義

機械制造及其自動化設計是適應時代經濟發展和生產生活需要而新興的一門學科，以自動化控制技術和機械制造技術為核心，以電腦軟件編程和轉換技術為輔助支持，是工業發展及當代科學技術進步的基礎。就現代社會發展而言，社會生產與人們生活已經離不開自動化機械設備。由于互聯網和物聯網技術的支持，機械設備已經慢慢代替了人工作業，成為生產生活中必不可少的重要力量。但是，由于我國機械制造及其自動化設計行業起步較晚，一些專業技術還不夠成熟，導致能耗問題和污染問題相對于發達國家較為嚴重。從現階段的能源開發與利用來看，我國工業產業所需的能源不是取之不盡、用之不竭的。能源衰竭問題在工業事業發展中變得尤其嚴重。所以，國家以及生產企業對節能設計的重視程度日益增加。節能設計理念是以環保節能為原則，以減少環境污染、減少原材料浪費為目的的設計思維，是當前社會行業機械制造轉型的升級需要，是時代發展的需求，對生產生活中機械制造及其自動化設計具有重大意義。

3節能設計理念在機械制造及其自動化設計中的融入

3.1環保型材料的使用

在現階段機械制造過程中應用傳統的鑄造材料已經不能夠提升機械自身的吸引力，如今非常多的機械制造都向著輕量化的方向發展。輕質的鋁鎂合金在很多汽車的發動機上都有使用，特別是寶馬公司生產的直列六缸發動機都是采用的輕質鋁鎂合金，能夠在保證發動機功率的基礎上進一步減少機械制造自身的材料使用以及機械本身的重量。這種材料在實際的應用過程中不僅僅存在著質量輕、高效率的特點，最為重要的是能夠實現機械制造的節能減排。

3.2優化產品結構

設計人員要將節能設計理念充分滲透到產品結構的設計中來，從而通過優化機械產品結構來實現節能減排的目的。機械產品零部件的設計對于機械裝備的生產加工以及自動化應用中的能源消耗都有十分密切的關系，因此設計人員在確定機械制造以及自動化應用方案時應盡量簡化機械設備的結構，減少零部件數量，這樣可以有效提高節能效果，減少能源的消耗。同時在設計機械產品的零部件結構時，設計人員要在保證機械設備各項功能能夠正常發揮的基礎上盡量采用比較簡單的形狀結構，這樣可以明顯降低機械零部件在生產加工過程中消耗的能源，同時也可以有效提高機械設備在自動化應用過程中的穩定性和可靠性，從而降低故障發生率，延長機械設備的使用壽命，實現節能設計的目的。

3.3加強機械設備配件等優化購置，提升使用性能

在機械制造與自動化領域除了材料的控制以外還需要對機械化設備進行控制，要統籌考慮生產需要，對各類機械設備等進行性能分析，在設備的購置方面要統籌規劃，盡量選擇通用性強、性能好的機械設備。內部元件的集成處理也要進行全面控制，實現規模效應。對機械化設備要加強精細化維護保養，對機械設備的內外部結構加強優化設計，從力學的角度進行均衡研究，并對機械化設備使用性能進行全面監控，最大限度降低損耗以及維修損失等。目前市面上關于機械制造方面的設備類型很多，并且國外也有很多的機械設備可供應用，在相關的型號設計等方面通用性越來越強，為此設計人員在機械制造與自動化方面要盡可能選擇優質的節能型發動機，比如水冷增壓柴油發動機等。當然還需要加強性能的檢測并考慮備品備件的購置便捷性、成本等，這樣才能更好地提升機械制造與自動化節能管控綜合成效。

3.4在設計液壓系統時注入節能理念

在設計液壓系統時，一定要注入節能理念，液壓系統長時間工作之后，其能源消耗量巨大，所以工作人員要定期為這一系統清潔衛生，一定要將油液當中的各種雜質清除，這可以使換油的時間得到延長，減少這一系統發生故障的概率，通過這種方式不僅可以降低這一系統的能源消耗量，同時也可以使機械的工作時間較長。

3.5優化工藝流程

機械產品制造的工藝流程也將對其節能效果產生重要的影響，因此設計人員也要將節能設計理念充分滲透到機械設備生產的工藝流程設計中。通過對工藝的流程的優化組合提高生產設備的利用率，從而使生產設備能夠在滿負荷條件下運行，這樣可以有效提高機械產品的生產能力，降低制造成本，從而實現節能設計的目的。

3.6加強機械設備智能化節能管控

在機械制造與自動化生產運行過程中想要更深入地融入節能設計理念，需要對機械設備加強智能化管理，通過引入先進的PLC單片機技術等，加強機械制造生產全過程監控，通過自動化監控技術對機械設備運行中存在的問題或故障及時全面進行排查，減輕工作人員的負荷，提升自動化管控成效，降低能源損耗。同時還應當加強加工工藝的優化設計，對設計加工工藝進行對比分析，及時引進和學習先進的工藝技術和方法，對機械設備運行負荷等加強性能檢測，加強機械設備全過程運行調控，從而更好地降低運行損耗。

結語

在機械設備制造中引入節能理念可以有效優化制造工藝，最主要的是提高機械生產的環保能力和生產效率。在深入貫徹以及落實國家科學發展觀的過程中，我國各大產業在發展過程中應積極樹立節能環保、可持續發展的正確理念，有效降低對能源資源的依賴，最終實現健康、正確的可持續發展。

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