自動化與節(jié)能設計在機械制造中的應用

李貴勝

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會經濟的飛速發(fā)展，我國機械制造業(yè)迎來了較大的發(fā)展機遇，但是，由于在機械制造與自動化發(fā)展中缺乏對節(jié)能環(huán)保的重視，導致設備的高能耗問題越來越嚴重，限制了社會各領域的可持續(xù)發(fā)展。因此，應該在機械制造與自動化中滲透節(jié)能設計理念，改善我國的工業(yè)發(fā)展結構。本文就自動化與節(jié)能設計在機械制造中的應用進行了分析。

關鍵詞：自動化;節(jié)能設計;機械制造;應用

1自動化的基本概述

自動化是新一代科技發(fā)展的結晶，是我國當前經濟發(fā)展的推動力之一。自動化被廣泛地應用在我國工農業(yè)和服務業(yè)等多個領域，在我國經濟當中起著非常重要的推動作用。自動化的電子工程，不僅包括我們所熟知的電力網絡，還包含著我們所熟知的信息技術領域。在自動化發(fā)展的歷史過程當中，自動化技術發(fā)展愈發(fā)先進，操作越來越復雜，但是控制和監(jiān)督自動化進展的成員素質不夠，因此更加需要設備的自動性。自動化是我國的一項前沿高新技術，自動化的發(fā)展能夠極大地提高整個國家科學技術發(fā)展，從而影響一個國家綜合國力的發(fā)展[1]。就我們比較熟悉的電力自動化來說，電能是硬件和軟件二者進行碰撞的火花，許多先進技術的融合擴大了電力自動化的發(fā)展，使得電力自動化能夠更好地服務于整個電力行業(yè)，提高電力自動化的適用范圍，大大提高了生產的自主性。

2機械制造與自動化中節(jié)能設計的優(yōu)勢

在機械制造業(yè)中進行節(jié)能設計可以使其資源得到節(jié)約，節(jié)能設計可以理解為環(huán)境意識的設計、生態(tài)設計、自然環(huán)境的設計等。內涵主要在于對機械產品進行制造時所需的各種資源循環(huán)的利用，使其對環(huán)境造成的影響可以得到減少。對機械產品進行設計的時候應該滿足可拆裝、可回收的相關要求，這是進行節(jié)能設計的新條件。傳統(tǒng)的產品是從其功能、壽命等基本的屬性來進行考慮，在對產品進行設計、開發(fā)時，先對市場情況進行分析，再進行圖紙設計和制定方案，除此之外還應該對其設計理念及方案進行不斷的修改、審定，之后才可以真正進行生產。傳統(tǒng)的機械制造設計理念使其設計、制造的周期都顯得較長，產品生產之后的拆卸工作比較困難，且回收難度也十分大，有的產品報廢后無法進行回收利用，這就對能源、資源造成了較大的浪費，更有甚者還會對環(huán)境造成嚴重的污染。因此，相關企業(yè)應該不斷推廣節(jié)能減排的設計理念，節(jié)能設計可以根據(jù)對原料、自然環(huán)境等進行合理的選擇來進行，這不但可以讓傳統(tǒng)設計優(yōu)勢得到較好的發(fā)揮，還能達到節(jié)能降耗的目的，使資源得以有效、合理、科學的利用，還有利于對廢棄物進行回收利用，從而達到持續(xù)發(fā)展要求。

3我國機械制造業(yè)和自動化的現(xiàn)狀

機械制造和自動化行業(yè)正處在高速發(fā)展階段。我國是世界上唯一一個擁有完整工業(yè)體系的國家，同時由于國家規(guī)模龐大，工業(yè)規(guī)模也很大。另一方面，我國在信息領域處于領先地位，形成了完善的互聯(lián)網應用體系。然而，作為工業(yè)制造與信息技術有機結合的機械制造與自動化產業(yè)的發(fā)展狀況，我國既能為其提供龐大的工業(yè)制造舞臺，又能在信息技術領域給予有效支持，最大程度上推動機械制造與自動化行業(yè)的高效發(fā)展。科學技術前沿力量薄弱，產品質量存在缺陷。當前在不斷發(fā)展中，物質文明的進步，不僅擁有了健全的工業(yè)體系，成為世界加工廠，中國的質量也逐步得到世界的認可，但由于我國工業(yè)起步較晚，在尖端技術方面還存在一些不足，而且距離世界先進水平還有很大差距。因此，嚴重制約了機械制造業(yè)和自動化行業(yè)的發(fā)展?jié)摿Γ苄詿o法進一步提高，而集中體現(xiàn)在產品質量上[2]。

4機械制造與自動化中節(jié)能設計的應用策略

4.1優(yōu)化機械設計

在機械制造與自動化生產中應用節(jié)能設計理念時，首先要完善機械結構的設計。要想在機械制造生產過程中做到節(jié)能減排，以達到環(huán)境保護的目的，就必須對機械結構進行合理、科學的設計。首先，是對發(fā)動機進行選擇。在對發(fā)動機進行選擇時，要選擇污染小、耗能低、工作效率高的發(fā)動機。在機械制造中，發(fā)動機是核心部件之一，如果發(fā)動機沒有良好的環(huán)保性能，其排放的廢氣、噪音會對環(huán)境造成極為嚴重的影響。使用環(huán)保型的發(fā)動機不僅會減少廢氣與噪音的污染，還可以減少對資源的消耗，進而降低機械制造對環(huán)境的影響，提高其工作效率，進一

步促進機械制造與自動化的可持續(xù)健康發(fā)展。其次，對液壓系統(tǒng)進行設 計。液壓系統(tǒng)的正常運行，對機械制造生產有著最為直接的影響，要使液壓系統(tǒng)可以正常的運行，必須注重對油料的控制，在進行液壓系統(tǒng)設計時，工作人員應及時對油液中的雜質進行處理，保證其清潔程度。同時，換油的時間間隔要增加，以此降低液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，進而使更換配件的次數(shù)減少，增加其使用期限，將液壓系統(tǒng)對環(huán)境的影響降到最低。因此，在對液壓管進行選擇時，盡量選擇硬管，降低液壓管的廢棄量，減少環(huán)境污染。此外，有效利用節(jié)能材料。在對機械工程進行設計時，盡可能選擇可循環(huán)利用，不會對環(huán)境造成污染的材料，保證材料在使用中不會產生相關的環(huán)境污染。

4.2優(yōu)化制作工藝

第一。對現(xiàn)有產品結構進行合理優(yōu)化。在機械制造與自動化系統(tǒng)中，制造時能源消耗量與機械結構、設計零件存在很大的關系。在機械制造與制動化設計過程中，為了保證較低的能源，就需要投入較少的零件、簡單的機械結構。此外，機械設計中零件的形狀，在很大程度上影響著制造過程中所需能耗。因此，在設計機械制造與自動化系統(tǒng)時，在充分保證產品基本性能的基礎上，盡最大程度化使其零件得到簡化，以此來減少零件數(shù)量，實現(xiàn)產品結構的合理優(yōu)化。第二，合理安排工藝工序。為了達到節(jié)能設計的效果，就需要強化對產品加工工藝進行設計，合理安排工藝工序。通過對其進行節(jié)能設計，以此保證機械生產設備始終處于滿負荷的狀態(tài)。而通過當前這種設計效果，不但可以提高機械設備的使用效率，而且還有助于提高能源利用率，降低能源的消耗[3]。

4.3在材料選擇上的應用

材料的選用對整個節(jié)能設計理念起到的有效支撐，在材料選擇上主要有以下兩點：首先，采用具有可回收、再利用、易分解的應用原則。應用這種性能的材料，一是有利于提高資源的使用率，機械應用過程中必然出現(xiàn)部分零件磨損過度的問題，對原有零件替換后要對其進行加工改良，避免零件替換后成為廢棄物，造成資源浪費，通過提高同一零件的利用效率，實現(xiàn)節(jié)能的目的;二是為減少排放的有害物質，降低對環(huán)境的污染，在選用材料時，還要考慮到材料與能源在生產加工中是否排放有毒物質，盡量避免應用此項材料，對環(huán)境造成極大污染。其次，充分考慮零件報廢后的污染項處理問題，真正實現(xiàn)節(jié)能設計理念應用的目的。如機械制造與自動化的部分零件在報廢后會排放石棉、氟利昂等對環(huán)境污染的物質。因此設計人員必須在設計中充分考慮這一問題，以無污染的材料代替相應的污染材料。

結束語：總之，機械制造及其自動化是促進我國經濟發(fā)展的重要動力，為了更好地實現(xiàn)我國機械制造和自動化的發(fā)展，更好地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須將節(jié)能設計理念融入機械中。及時解決將制造和自動化自動化，節(jié)能設計概念集成到機器制造和自動化中所面臨的挑戰(zhàn)。通過不斷的探索和設計，實現(xiàn)了節(jié)能設計理念以及機械制造和自動化的無縫集成。

參考文獻：

[1]武林虎，畢琳，王祖龍.淺析節(jié)能設計理念在機械制造與自動化中的有效應用[J].內燃機與配件，2019（12）：209-210.

[2]吳敏嬌.節(jié)能設計理念在機械制造及其自動化設計中的融入與探索[J].南方農機，2019，50（16）：159.

[3]劉欣諭，俞蘇瀚，周程援淺談機械制造與自動化設計中的節(jié)能設計理念[J].環(huán)球市場，2016（26）：118-119.