探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)理念

葛琳

摘要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)的能源耗費(fèi)量逐年增多，我國能源開發(fā)的壓力也隨之增大。在我國社會主義生態(tài)文明建設(shè)的背景下，節(jié)能減排成為企業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)之一，本文簡要概述了節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中融入的優(yōu)勢，并提出了該理念在工業(yè)生產(chǎn)中的具體體現(xiàn)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計(jì)理念;機(jī)械制造;自動(dòng)化;產(chǎn)品性能

引言

機(jī)械在我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占有重要地位，因此在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)注重節(jié)能減排工作，提高工程機(jī)械的自動(dòng)化和智能化程度，降低工程機(jī)械制造自動(dòng)化能耗，從而達(dá)到降低企業(yè)施工成本的目的。而做好工程機(jī)械自動(dòng)化節(jié)能工作的首要工作就是將節(jié)能設(shè)計(jì)理念運(yùn)用到工程機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中。

一、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中融入的優(yōu)勢

（一）減少環(huán)境污染

近年來，我國政府對機(jī)械制造行業(yè)的管控逐漸增強(qiáng)，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)對自然資源的開發(fā)與自然環(huán)境的破壞降到最低，因此在當(dāng)前形勢下，節(jié)能環(huán)保已然成為我國各大產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的重要準(zhǔn)則和共同追求，也是順應(yīng)社會發(fā)展趨勢的必經(jīng)之路。在機(jī)械制造生產(chǎn)中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，可幫助企業(yè)樹立環(huán)保意識，促使生產(chǎn)過程達(dá)到節(jié)約能源的要求，同時(shí)降低有害物質(zhì)的排放。

（二）促進(jìn)新能源的開發(fā)和使用

在機(jī)械制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，可拓寬企業(yè)對生產(chǎn)材料以及能源的選擇途徑。近年來新能源與環(huán)保材料的開發(fā)與使用，緩解了我國自然資源的挖掘壓力，為我國能源技術(shù)的研究提供了新的思路，促使機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)選擇質(zhì)量更好且節(jié)能程度更高的材料，我國能源結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化升級，自然資源的開發(fā)進(jìn)程得到了緩沖。

（三）產(chǎn)品性能升級

隨著全球氣候變暖的趨勢越發(fā)嚴(yán)重，世界各國紛紛采取管控措施，嚴(yán)控工業(yè)生產(chǎn)所造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，在這一背景下，各國工業(yè)生產(chǎn)紛紛由能源驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)向技術(shù)驅(qū)動(dòng)型，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的性能得到提升，并向著低排放、低能耗、可回收的方向發(fā)展，從而將節(jié)能設(shè)計(jì)理念更加深入的融入機(jī)械制造及自動(dòng)化生產(chǎn)中來，有效降低了能源消耗率。

二、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能意識

（一）機(jī)械材料設(shè)計(jì)時(shí)滲透節(jié)能意識

機(jī)械自動(dòng)化過程材料的應(yīng)用占企業(yè)成本比例也很大，且使用材料的性能會對機(jī)械設(shè)備構(gòu)件功能產(chǎn)生很大影響。因此在機(jī)械資料設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要注重節(jié)能意識的滲透作用。在選用材料時(shí)，首先要保證材料的自身性能，例如：保證材料無毒、無污染、可回收、可拆卸等，避免對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，同樣提高材料回收利用率，減少機(jī)械材料的浪費(fèi)，節(jié)約資源。其次，要考慮選用材料的質(zhì)量、壽命、規(guī)格問題，在保證材料性能符合機(jī)械自動(dòng)化要求的前提下，盡量使用壽命長、規(guī)格通用、質(zhì)量好的材料，增加材料使用周期，減少材料浪費(fèi)。

（二）制作工藝設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能意識

為了達(dá)到設(shè)計(jì)階段全過程的節(jié)能目標(biāo)，還應(yīng)該在制作工藝上引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，降低產(chǎn)品制造過程中的能源消耗，提高企業(yè)效率。機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)制作技術(shù)決定著機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)制作工藝的結(jié)構(gòu)，所以要組織對制作技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品加工過程中對加工順序進(jìn)行調(diào)整，盡可能減少加工載荷。盡量使設(shè)備處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備的使用效率，減少不必要工序造成的能源浪費(fèi)。同時(shí)盡可能減少不必要的環(huán)節(jié)，減少能源的使用。或通過改變工藝參數(shù)設(shè)置，對工藝中涉及的形狀、大小、輕重、樣式和數(shù)量等進(jìn)行研究，減少材料或者能源用量，提高企業(yè)效益。

三、節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中融入的體現(xiàn)

（一）節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一，在機(jī)械設(shè)備及自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是最關(guān)鍵的耗能部件，進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)處融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，提高其在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行效率、降低不必要的油耗，不僅能夠節(jié)約能源也可降低有害物質(zhì)的排放，促進(jìn)企業(yè)增強(qiáng)其社會效益。

第二，液壓系統(tǒng)在機(jī)械制造過程中，也是耗能的重要環(huán)節(jié)。液壓系統(tǒng)支撐著生產(chǎn)的穩(wěn)定性，在此環(huán)節(jié)融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，提升液壓油液的純凈程度，避免出現(xiàn)其他雜質(zhì)導(dǎo)致油壓設(shè)備出現(xiàn)故障，從而提高液壓系統(tǒng)的工作負(fù)荷。改進(jìn)液壓管的設(shè)計(jì)，升級其密封性和抗腐蝕性。

第三，機(jī)械設(shè)備故障會造成不必要的能源浪費(fèi)，因此將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入操作平臺和設(shè)備的構(gòu)成上，降低機(jī)械制造及自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的震感和噪聲，并設(shè)置合理的安全操作范圍，確保系統(tǒng)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)與檢測，及時(shí)為相關(guān)零部件注入潤滑油，一般可添置自動(dòng)注油裝置提高自動(dòng)化能力，避免設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障和不必要的資源浪費(fèi)。

（二）節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入設(shè)備制造原材料和能源的選擇

在機(jī)械設(shè)備及自動(dòng)化生產(chǎn)中，材料的使用是影響能源消耗的直接因素，在原材料選擇的環(huán)節(jié)融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，是促使企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排最直接的途徑。在進(jìn)行材料選擇時(shí)，應(yīng)避免選擇含有害物質(zhì)和污染物質(zhì)較多的材料和零部件，多考慮對綠色材料的選擇，使生產(chǎn)材料加工成產(chǎn)品后能夠最大限度地可回收利用、易降解、低污染、低能耗。企業(yè)應(yīng)將其生產(chǎn)效益與材料使用密切結(jié)合，由于生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長能源消耗較大，因此應(yīng)選擇低耗、使用壽命較長的能源燃料，以支撐大規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)，從而既可達(dá)到節(jié)能環(huán)保的需求，也避免了資源的浪費(fèi)。

（三）節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

在生產(chǎn)工藝中融入節(jié)能設(shè)計(jì)理念，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，因地制宜選擇加工工藝。在進(jìn)行單個(gè)鍛壓零件加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，可選用溫鍛壓的方式，此種方式是危險(xiǎn)程度最低且能源利用率最高的工藝手段。合理安排工藝流程，根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整加工工序和操作方式，在2019年全國冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)交流會上，國內(nèi)多家企業(yè)對冷軋生產(chǎn)工藝的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了技術(shù)和理念的探討，為冷軋工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減排提供了工藝優(yōu)化的動(dòng)力。

結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，人類節(jié)能環(huán)保意識的增強(qiáng)，機(jī)械自動(dòng)化能源消耗也成了制約其發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。為了提升企業(yè)的市場競爭力，滿足人們對機(jī)械制造企業(yè)要求，使企業(yè)在市場中得到進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械制造企業(yè)必須引入節(jié)能減理念，從機(jī)械制造的各個(gè)方面進(jìn)行研究，降低機(jī)械自動(dòng)化環(huán)節(jié)的能耗。

參考文獻(xiàn)：

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