關于機械設計制造及其自動化節能設計理念

李澄燁　謝俊杰　程潤昌

摘要：隨著計算機互聯網的不斷發展，逐步成為了人們生活不可或缺的一部分，科技的進步極大地促使傳統的機械制造業不斷引進信息技術設備，進行自動化升級改造，機械制造與自動化的設計中，應用節能理念，能夠克服傳統產品和工藝技術的不足。目前，我國現代科學技術得到了前所未有的創新發展，機械自動化技術以及現代節能科技已經在我國各行業領域中得到了廣泛應用，不僅從根本上提高現代機械生產制造的整體質量和效率，還大大節約了我國資源能源的整體使用效益。

關鍵詞：機械制造;自動化;節能設計理念;效益

1機械設計制造及其自動化節能設計的發展現狀

隨著互聯網行業的不斷發展，更多的將計算機集成技術運用到了機械制造業中，使機械制造很好的與自動化相結合，機械制造業的自動化，使其更加快速"安全地完成作業，極大地推進了機械制造業的快速發展，效率高成為現在機械制造及其自動化的一個代名詞。機械制造及其自動化雖以極快的速度發展起來，并且起到了很好的帶動作用，但是應當注意到，我國的機械制造及其自動化仍然處于初級階段，需要從各方面去發展。另一方面，我國的機械制造與自動化起步比較晚，許多技術不是很成熟，與發達國家相比，存在很大的差距。需要在技術上去追趕，同樣由于技術上的落后，產品質量往往不是很好，需要在產品質量上進一步加強。這是我國現階段機械制造及其自動化的發展現狀，應該看到進步，但更重要的應該是看到不足，進一步發展它的技術。

將節能理念融入到傳統的設計理念后，設計人員在進行設計時會充分考慮到材料的使用效率，在設計時會促進材料使用效率提高，同時注意機械性能的提升，減少對能源的消耗，有利于提高對能源與材料的使用率，達到節能的目標。利用節能設計理念對傳統的設計理念進行相應改變，主要考慮產品的性能，尋找合適的材料對原有工藝進行改良，可以有效縮短機械產品從設計到生產的周期，提高了設計工作效率。利用節能設計理念，機械在使用過后可將其回收利用，從而實現資源的循環利用，大大提高了資源的利用率，也實現了對生態的保護，避免機械報廢后對環境產生嚴重的影響，進而推動我國機械制造與自動化方面實現可持續發展。

2機械設計制造及其自動化發展特點及未來趨勢

我國機械設計制造及其自動化雖然起步較晚，但是發展迅速，自動化的設備越來越先進，技術越來越完善，在生產過程中，幾乎全部靠機器來完成。許多復雜的工藝都是由機械來代替人工制作，有的大型生產車間，甚至只需要一名技術人員就能完成全部工作，這就是通過機械進行自動化生產的。當下，機電一體化技術、計算機技術、智能化技術的大力發展與有效應用，更是很好地提高了生產效率，大大縮減了人力成本。機械設計制造及其自動化能夠解決現代工程領域中各個復雜性技術問題，幫助人們輕松完成作業。機械設計制造及其自動化已成為裝備制造業、汽車工業、材料工業、機電產品、建筑工程等工業技術的龍頭，主要實現產品的智能化制造來輔助各行業的發展。機械設計制造及其自動化呈現未來發展趨勢：智能化方向、高度信息化管理、微電子化發展、節能生產模式。

3機械設計制造及其自動化中節能設計理念的應用

減少不必要的能源消耗。傳統的制造工藝通常都是使用冷鍛與熱鍛。冷鍛的過程都是在低于回復溫度下進行，冷鍛可以保證尺寸精度，并且表面粗糙度好、勞動條件好、生產效率高，但是由于在加工過程中金屬的變形抗力大、塑性差并積聚有殘余內應力，需中間退火后才能繼續變形。熱鍛的溫度在再結晶溫度以上，這就需要對材料再加熱和采用相應的加熱設備。可以發現冷鍛和熱鍛都需要再加熱的過程，這就造成了能源消耗增加。與之相比，采用溫鍛工藝，制造過程在相對較低的溫度下進行，也不需要二次加熱到較高的溫度，可以節省大量的能源消耗。作為長遠的發展方向，制造廠應該同金屬材料生產廠商合作，將生產出來的材料直接熱送到加工車間，充分利用生產工序中的余熱，這樣既回收了材料本身的熱量，還免去了二次加熱過程，一舉兩得。

節能設計環節的引入。在設計和制作設施時，應該選擇一些相對比較環保、低負荷等材料，這樣不但可以減少成本的使用，而且可以將設備報廢之后產生的污染以及處理污染的時間和工作量減少。選擇的材料不能夠具有太強的專門性，不能只是個別設備可以使用，應該選擇一些通用性較強的材料，將機械設備的設計不斷的優化，提高設計的質量，而且要將滿足生態環境、符合節能設計理念作為基礎，將機械設備進行優化，保證其可以符合環境設計的要求。

智能化系統的運用。智能化的管理系統可以控制大到整個生產線小到每個開關，通過各種先進的傳感器實施收集生產過程中的相關數據，動態地調節生產設備令其同生產負荷相適應，用最小的能源消耗來滿足生產需求。以制造業的一般生產線來講，通常只是某一部分的設備需要一直運轉，其他的部分設備是在需要的時候才使用。這些設備有的可以直接關閉，有的需要保持在待機的狀態，通過及時關閉不需要的設備并讓必須待機的設備運轉在最小消耗下，這就可以減少不必要的能源消耗，降低生產成本。

總結：

將節能設計理念與機械制造和自動化生產模式相結合有利于提高我國機械化生產的效率，降低能源和資源消耗，優化產業結構，為我國的環境保護工作順利開展和持續深入提供保證是保證，能夠有效推動我國可持續發展目標的實現，促進我國經濟繼續全面發展。機械制造自動化節能理念的實現，重點就是節能減排，優化相關的機械制造環節的設計，從根本上縮減機械制造所使用的能源與原材料，推動我國的機械制造向著現代化的方向發展。

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