機械制造與自動化中節能設計理念的應用研究

摘要：自工業革命之后，憑借先進的科學技術，人們對于資源的利用效率得到了極大提高，社會生產力得到了極大解放，人民群眾的生活水平也在不斷改善。但究其根本，人們生活的便捷，是建立在大量自然資源耗費上的，特別是在機械制造與自動化取得突破性進展之后，對于自然資源的索取更加劇烈，如果不加以遏制，采取可持續發展戰略，勢必會造成能源枯竭問題。在此基礎上，節能設計理念應運而出，并被廣泛應用于機械制造與自動化行業中，成為根本性的指導理念，但是由于應用體系還不夠成熟，還需要進一步地打磨。

關鍵詞：機械制造;自動化;節能設計理念

中圖分類號：TP272 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0218-02

0 ?引言

在當今時代，是人類歷史上難得的和平紀元，人口大量增長，并帶來了更加巨大的能源需求，產生了嚴重的環境污染問題。由此可見，在可以預見的未來的當中，節能設計理念的應用，不僅是時代的大勢所趨，也是社會發展的核心要求。在這篇文章中，將會以節能設計理念為核心出發點，在充分考慮機械制造與自動化行業現狀的前提下，系統性闡述機械制造與自動化的基本特征，深入探究機械制造與自動化的基本狀況以及未來前景，并在此基礎上提出切實可行的節能設計理念應用措施，以此來促進機械制造與自動化行業可持續發展，從而達到緩解能源危機和環境問題的目的[1]。

1 ?機械制造與自動化的基本特征

機械制造與自動化行業并不是憑空產生的，而是在第三次信息化工業革命之后，機械制造行業和信息技術高度結合的結果，利用信息技術獨特的優勢，在信息傳遞和信息處理上取得了較大突破，將其運用到機械制造行業中，由此產生了自動化的概念。

1.1 更高的安全性

在傳統機械制造行業中，一方面，大多數操作都需要人工控制，需要工作人員進行一線操作，而機械制造流程中往往涉及較大的設備，較高的輸出功率，一旦出現誤差，就很可能對工作人員的生命安全造成嚴重威脅;另一方面，長時間的人工操作，會使得人腦產生疲倦性，有更大的可能出現錯誤操作，并由此引發嚴重的安全事故。而在機械制造與自動化行業中，不僅人員參與更少，絕大多數危險崗位都不需要人員進行一線操作，只需要依賴于數據控制或者自動化控制就可以了，并且，自動化的核心是信息技術，往往更加精密，出現差錯的概率更小，即便是出現差錯，也能夠在第一時間被檢測程序發現，并在第一時間中斷運行[2]。

1.2 更加廣闊的應用范圍

相比較于傳統機械制造行業來說，機械制造與自動化行業無疑更加精密，能夠承擔更多的工作內容，經過一段時間的演變之后，逐漸脫離了工業制造的范疇，逐漸向著醫療行業，甚至是計算機行業進行拓展，不僅有效擴大了自身的應用范圍，也憑借自身的精密特性和量產特性，為諸多行業發展提供可靠助力，構建了“共贏”新格局。

2 ?我國機械制造與自動化的基本狀況

2.1 機械制造與自動化行業正處于高速發展時期

一方面，我國是世界上唯一一個有著完整工業體系的國家，并且由于國家規模宏大，工業體量也十分龐大;另一方面，我國在信息領域處于領先地位，形成了極為完善的互聯網應用體系。而機械制造與自動化行業作為工業制造與信息技術有機結合的產物，其發展狀況受到工業制造和信息技術的影響，而我國不僅能夠為其提供龐大的工業制造舞臺，也能夠在信息技術領域給予有效支持，能夠在最大程度上推動機械制造與自動化行業高效發展[3]。

2.2 科技尖端力量較為薄弱，產品質量存在不足

盡管近年來，我國在物質文明建設上取得了突出成就，不僅擁有了健全的工業體系，成為世界“加工廠”，中國品質也逐漸被世界所認可，但是由于我國工業起步較晚，在尖端科技方面還是存在一些不足之處，距離世界頂尖還有很大一段距離要走，不僅是在尖端工業制造受限，在信息領域，如芯片制造也受到較大限制。在這種情況下，嚴重制約了機械制造與自動化行業的發展潛力，精密性不能夠進一步提高，并集中體現于產品質量上[4]。

3 ?機械制造與自動化的發展前景

3.1 尖端化發展

科學技術是第一生產力，只有不斷向前發展，研發出更加尖端的科學技術，才能夠為機械制造與自動化行業發展提供核心保障。要想達成這一點，一方面，要加強中外科技交流，互相取長補短，國外工業起步較早，有著更加充足的技術積累、更加強大的技術優勢，可以從中學習先進經驗，汲取營養;另一方面，也應當加大科技研發投入，在經濟社會中，任何工作，都需要充分的經濟保障，特別是對于尖端科技研發來說，無論是研發團隊構建，還是科學設備采購，都需要大量的資金，只有組建自己的科研團隊，才不會受限于人，才能夠為中國騰飛奠定基礎。除此之外，由于種種現實因素的影響，我國區域發展并不均衡，有的地區工業基礎強，有的地區工業基礎薄弱，在此基礎上，應當加強各地區之間的聯動，實現“先進帶后進”，促進區域工業均衡發展[5]。

3.2 以節能設計理念為基礎的可持續發展

在當前階段，全球人口早已遠遠超過了地球適宜人口數量，超過了地球承載極限，并且隨著社會發展，人們對于生活品質有了更高品質的要求，所需要耗費的自然資源進一步增多。在這種情勢下，全球能源問題和環境問題進一步突出，機械制造與自動化行業作為資源消耗的重要組成部分，應當承擔相應的職責，實現由非持續發展向可持續發展的轉變，深入貫徹節能設計理念。在經濟市場導向力量作用下，企業機構天然具備追逐更多經濟效益的特性，而節能設計理念的應用，從短期來看，不僅不會提高經濟效益，反而會拖累企業機構的經濟效益，自然會被部分企業機構所輕視，必須要充分發揮國家政府的宏觀調控手段，制定相關的政策法規，進行適當的政策傾斜與扶持[6]。

4 ?節能設計理念在機械制造與自動化中應用的有效措施

4.1 將節能設計理念貫徹到材料選取上

歸根結底，從本質上來講，機械制造與自動化行業屬于制造行業的一種，材料在行業中占據舉足輕重的作用，材料上的耗費，也往往是機械制造與自動化行業能源耗費的大頭所在。故而，要想在機械制造與自動化行業中深入貫徹節能設計理念，就要在材料上取得突破，首先，要堅持可持續發展原則，在材料的選取上優先使用可再生材料，只有在無可再生材料替代的情況下，才可以選用不可再生材料，不僅可以實現材料的重復利用，提高資源使用效率，還可以有效減少廢物排放，緩解環境保護壓力;其次，機械制造設備使用頻率較高，如果采取不適當的材料，很可能會在短期內報廢，不僅會拖累生產進度，還會造成嚴重的資源浪費現象，機械制造設備零件應當采取高強度的環保資源;最后，要保障材料的低污染性，降低材料對自然環境的破壞力度，即便是在某些環節，必須要使用某些高污染材料，也必須要做好防護處理工作[7]。

4.2 將節能設計理念貫徹到生產工藝上

在機械制造與自動化行業中，生產工藝也具有極其重要的作用，不僅能夠在一定程度上代表生產水平，決定產品質量，還能夠影響材料應用效率，越高超的生產工藝，越能夠在最大程度上發揮出材料性能，從而用更少的材料完成任務，側面降低能源消耗，達成節能減排的戰略目的。在將節能設計理念貫徹到生產工藝中的過程中，不僅要注重工業流程的優化，應當加強對信息技術優化的重視程度，只有掌握更加高超的信息技術，才能夠有效增強自動化技術的精密程度，對于生產材料進行更加精細的操作，能夠有效降低生產廢料的產生。

4.3 將節能設計理念貫徹到系統結構中去

在機械制造與自動化行業中，部分企業機構為了追求經濟效益最大化，實現最大程度的生產效率，在系統結構的設計中，往往會造成機械制造設備的超負荷運行，或者是和機械制造設備之間耗損較大的問題，這就嚴重縮短了機械制造設備的使用壽命，使得機械制造設備更新換代時間過短，無疑加大了資源耗費。在這種情況下，必須要將節能設計理念觀測到系統結構設計上去，進一步優化系統結構，使其運行更加平穩，減少因各種系統結構設計問題而出現的壽命折損[8]。

4.4 做好節能設計理念宣傳工作

盡管在當今時代，環境問題和能源問題愈演愈烈，已經成為社會發展的核心問題之一，但是由于該問題的出現是各個方面共同作用的結果，單個方面往往會認為自身對于資源的耗費有限，無法對環境問題表達出足夠的重視。在此思想的導向下，部分機械制造與自動化行業人員對于節能設計理念的關注程度和重視程度不足，更無法將其運用到工作過程中去。針對這一狀況，必須要加大節能設計理念宣傳力度，讓更多的人意識到節能設計的重要意義，在宣傳方式上，要加強對新媒體的重視程度，伴隨著互聯網應用體系的完善，傳統媒體影響力不斷削弱，而新媒體的影響力卻是與日俱增，只有加強新媒體宣傳布局，才能夠形成更好地宣傳效果;在宣傳對象上，不能夠僅僅包含機械制造與自動化行業人員，還應當囊括整個社會群體，環境問題和每一個人的生活息息相關，能源問題和每一個人的生活密切關聯，節能設計不僅是行業內部的事情，更是有關于全社會的問題，只有引起全社會的廣泛關注之后，才能夠形成強勁的改革內動力，敦促機械制造與自動化行業加強節能設計理念的應用程度[9]。

5 ?結語

總的來說，我國目前正處于社會主義現代化初級階段，還是一個發展中國家，更加需要機械制造與自動化行業的助力與支持，同時，也要意識到能源問題和環境問題刻不容緩，必須要引起足夠的重視，既要兼顧物質文明建設，又要保障自然生態平衡，要構建發展與自然和諧共存的全新態勢，堅持可持續發展戰略，深入貫徹節能設計理念，才能夠取得機械制造與自動化行業的新突破?？茖W技術是第一生產力，也是節能設計理念能夠切實應用的核心保障，只有加大科技研發投入，才能夠提高對資源的利用效率，用最少的資源，完成最多的事情，從而實現節約能源的目的。

參考文獻：

[1]王益強，宋艷來.機械制造及自動化中節能設計理念的應用探究[J].內燃機與配件，2021（02）：165-166.

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[3]張冉.礦山機械制造與自動化設計中節能設計理念的探索[J].工程建設與設計，2021（02）：121-122.

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[6]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，2019，9（12）：56-57.

[7]牟忠凱.機械制造及其自動化設計中節能設計理念的融入與探索[J].現代制造技術與裝備，2019（12）：208，210.

[8]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.

[9]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.

作者簡介：劉福鵬（1982-），男，山東濟南人，大學，講師，研究方向為數控、機械加工。