機械制造及自動化中節能設計理念的應用探究

王益強 宋艷來

摘要：社會經濟的持續發展使得資源和能源的消耗量在逐漸增多，滋生一系列環境問題，促使人們逐漸開始追求、反思新的節能環保方法，以此來促進經濟的全面發展。其中，機械化在能源和資源的利用方面發揮了重要的作用，基于節能設計的基本理念，機械制造與自動化的應用就能實現資源與環境的協調，有效保護環境。因此，本文就節能設計理念在機械制造及自動化之中的應用進行探討，希望可以滿足整體的節能環保要求。

Abstract： With the sustainable development of social economy， the consumption of resources management energy is also gradually increasing， which will breed a series of environmental problems， making people gradually start to pursue and reflect on new energy-saving and environmental protection methods， in order to promote the overall development of the economy. Among them， mechanization has played an important role in the utilization of energy and resources. Based on the basic concept of energy-saving design， the application of machinery manufacturing and automation can realize the effective protection of resources and environment. Therefore， this paper discusses the application of energy-saving design concept in machinery manufacturing and automation， hoping to meet the overall energy-saving requirements.

關鍵詞：機械制造及自動化;節能;設計

Key words： machinery manufacturing and automation;energy saving;design

中圖分類號：TH16;TK018? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0165-02

0? 引言

在目前的生產制造產業中，機械與自動化設計是相輔相成的，在機械制造的過程之中適當引入節約能源的新型技術對于制造業的可持續發展是至關重要的。因此，在制造過程中要懂得加強對節能新技術的使用，很好地保護環境，同時能夠進一步彰顯國民制造業水平和經濟發展的增長速度。因此，本文希望通過機械制造及自動化中節能設計理念的使用，能為環境保護、能源節約貢獻一份力量。

1? 節能設計理念及其作用概述

1.1 節能設計理念的基本特點

對節能設計的基本理念加以分析，其主要的特點在于節能環保，并且污染低，不斷創新技術與產品、利用環保材料，這才是節能設計理念需要重點關注的特點。

1.1.1 節能環保，并且污染低

針對節能設計而言，節能環保、污染低是其主要的特點，也就是要求以環保作為基本切入點，通過對應的技術使用減少能源方面的消耗。如，在發動機的選擇上要考慮到將重點放置在低能耗上，并且需要全面考量發動機的運作條件，如排放量、油耗等方面的問題，注重發動機的防漏性能，以此來減少實際使用之中發動機對于環境可能帶來的污染。

1.1.2 不斷創新技術與產品

為了在機械制造與自動化之中應用節能設計理念，就要注重不斷的創新與發展，實現新型生產與運營模式的發展，通過與節能設計理念的結合就能夠強化環保意識，以此來生產出能夠滿足環境保護的健康產品，實現環境與機械生產之間關系的有效協調。所以，技術方面的創新使得節能理念與技術的進一步發展成為了一種可能，無論是在環保材料還是在制作工藝方面都需要將技術作為依托，基于技術的創新有效提升生產效益，并且在實際的生產之中應用節能環保的理念，讓機械生產的價值最大化。

1.1.3 利用環保材料

在節能設計理念方面，使用環保材料是關鍵部分，機械制作與自動化之中所使用的材料質量，也會直接影響能源與環境。低能耗的材料能夠匹配環保與節能的理念要求，并且也可以重復的進行使用，這樣就可以滿足有效的回收處理。另外，在生產與制作產品的時候也需要將節能的理念滲透到內部零件的設計與使用中去，這樣才能確保環保型材料得到最大限度的使用，以此來降低對環境產生的影響，減少資源方面的使用，這樣就能夠匹配節能設計的基本理念，從而讓制作的產品消耗更低、排放更低。因此，在機械制造及自動化之中合理使用節能設計理念，這能夠讓環保材料的使用沒有任何阻礙，從而讓環保材料得到普及應用[1]。

1.2 節能設計理念應用的重要作用

中國作為一個資源豐富、幅員遼闊的國家，因為過度開發資源導致資源相對稀缺，如何節約能源，實現能源的再利用就成為機械制造與自動化生產之中需要重點關注的問題，并且對于這一行業的發展也會產生較大的影響。針對節能設計發展理念影響的研究，其主要表現在：第一，針對機械產品而言，能夠明顯提升其質量。機械制造質量水平的一大指標在于自動化技術應用的可靠性。當設備本身存在可靠性方面問題的時候，就會導致能源使用進程之中出現成本增加的問題，導致能源的實際使用效率降低。第二，進一步提升企業的核心競爭力。作為一個企業，想要提高其核心競爭力，就需要在經濟的可持續發展之中盡可能少走彎路，明確走節能環保之路的意義。只有落實節能環保要求的企業才能實現壽命的延長，更好地適應時代發展。

2? 機械制造及自動化中節能設計理念的應用

在機械制造及自動化之中，合理的應用節能設計理念，主要是為了優化制作工藝流程、優化機械制造材料、優化機械設計，通過這三個方面的合理應用，就能夠讓節能設計理念真正深入人心，從而滿足機械制造及自動化的實際要求。

2.1 優化制作工藝流程

針對機械制造及自動化而言，要考慮到其設計要求，利用設計來推動其工藝流程的持續實施。在設計階段，材料與結構的設計至關重要。為了能夠在設計的全過程中融入節能理念，就需要從工藝產品設計制作等多個方面進行合理的改進，這樣才可以減少制造過程中產品帶來的能源消耗。作為技術人員，首先就需要針對當前的技術進行合理的調整優化，因為不同的加工工藝帶來的能源消耗是不同的，還需要針對加工工藝的順序進行針對性的優化處理。另外，盡可能降低加工的荷載，因為在載荷運行下機械生產設備的使用效率更好，并且不會產生能源方面的浪費。因此，從設計階段開始設計人員就需要對制造的生產效率和質量有充分的考慮，并且明確資源節約要求。就如針對加工方式而言，熱鍛和冷鍛相對于溫鍛的熱能消耗更多，浪費的熱能較多。雖然在技術上也進行了適當的改進，能夠讓很多熱能都得到回收利用，但是在實際的利用效率方面依舊無法與溫鍛相比。因此，通過冷卻工藝的合理使用，能夠實現熱能的最大限度回收。為了降低實際生產制造過程中出現的能源消耗，可以考慮到縮小零件體積、優化零件結構等方式的運用[2]。

2.2 優化機械制造材料

做好能源的合理保護，對于環保型材料的選擇也是非常關鍵的。如果可以確保材料的質量不受任何的影響，那么就能夠實現對產品質量的保障。通過節能技術的引入，在能源消耗減少的同時，也能夠進一步降低對于環境的污染。在實際的加工環節，可以考慮到可回收材料的使用，這樣就不會產生太多的廢氣和廢水。為了將機械材料的再生率提上去，所選擇的零件應該滿足無毒無害、可拆卸的基本要求，以此來盡量避免出現材料的浪費。如，在機械制造與自動化設計中可以考慮減少樹脂石棉成分材料使用量，主要是因為這部分材料在使用之后一旦丟棄，會造成嚴重的污染。所以，在材料的選擇方面要考慮到節能理念的融入，并且針對材料的處理也要以環保、簡單為中心，通過環保材料的使用滿足機械制造及自動化的要求，并且因為有了節能環保材料的使用，也能逐漸讓越來越多的人關注節能環保材料，更好地服務于機械制造及自動化的發展[3]。

2.3 優化機械設計

在進行機械制造的過程中，往往要考慮到機械效率和節能兩個方面的提升，并且優化機械設計，同樣也是節能設計理念的最好呈現。對于發動機的選擇方面，應該考慮到低公害性。對于工程機械而言，發動機就是其心臟所在，其本身也是工程機械的動力輸出，對于環境也有著較高的要求。因此，在設計的環節要考慮到擁有良好環保性能的發動機的使用，在減少噪音污染的同時降低能源方面的實際消耗，并且實現機械系統程序運轉之中加工效率的提升，最終減少在實際運行環節對于環境本身帶來的污染與破壞。

針對液壓系統的部分也要積極改進，這主要是為了確保液壓系統始終保持在清潔的狀態。在具體操作中，設計人員需要按照具體情況來做好油料的選擇，并且徹底清除油液之中包含的微塵雜質，從根本上保證液壓系統的清潔性。同時對于換油的時間，在允許的條件下可以適當延長，以降低液壓系統故障發生率，有效控制液壓系統污染的產生。另外，在改進液壓管的時候，要考慮到預防處理，針對出現腐蝕老化的管路進行改進，嘗試使用硬管路，降低軟管中廢氣的實際排量，杜絕管道破裂下引發的污染問題。

針對駕駛室的設計要兼顧到駕駛室的安全性和環保性。在具體的設計環節，可以適當選擇有效遮擋紫外線和輻射的密封式玻璃，對于冷暖空調要求是無氟的，基于人體設計的基本原理盡可能添加一些多元化的色彩，以保障司機的安全性，提升工作效率。

最后，適當增加自動加脂裝置。以往的機械制造過程基本都是選擇手動的方式來添加潤滑脂，但是這種方式不僅會浪費大量的時間與精力，同時在加入的環節容易出現油液流出的現象，在與空氣產生相互作用的時候會產生大量的污染。所以，需要考慮到自動化加脂裝置的使用。如，針對潤滑系統設計成為集中定時模式，設定的時間到了之后就可以自動添加黃油，不僅有效控制黃油的使用量，也可以規避在充油環節出現油液溢出的現象，在減少浪費的同時保護好環境。針對機械設計，還要實現其優化處理，這是節能設計理念得以落實的關鍵，同時適當改良駕駛室、發動機、液壓系統等，以滿足節能效果的要求[4]。

3? 結束語

隨著時代的不斷發展，我國的節能技術自主創新能力在逐漸提高。未來，我國機械制造與自動化領域之中的節能設計會變得更加普遍，希望在科學技術不斷發展的大環境下，我國的自動化企業能夠緊緊抓住這一機遇，加強對更多節能環保技術的開發，推動節能設計的可持續發展。

參考文獻：

[1]呂洋.關于節能設計理念在機械制造與自動化中的應用探討[J].中外企業家，2020（02）：150.

[2]方照博.節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透[J].現代工業經濟和信息化，2019（12）：56-57.

[3]馮建俊.機械制造與自動化中的節能設計理念[J].湖北農機化，2019（24）：16.

[4]崔海鵬.節能設計理念在機械制造與自動化中的應用[J].湖北農機化，2019（24）：70.

[5]趙有強，劉曉斌，王源，等.機械設計制造及其自動化的節能設計思想探討[J].建材發展導向（下），2020，18（9）：371.

[6]丁李棟，任志軍，李海洋.機械制造與自動化設計中的節能設計理念分析[J].寫真地理，2020（19）：184.