浅析节能设计理念在机械制造及自动化的应用

浅析节能设计理念在机械制造及自动化的应用

范福川

身份证号码： 500230198810093776 广东深圳 518100

摘要：现阶段，在我国机械制造和自动化技术不断发展的影响下，工业制造领域也取得了极大的进步。然而，在此背景下，该如何将能源损耗控制在科学合理范围内也成了令人困扰的问题。再加上能源危机是当前世界各个国家都在面临的重要问题，所以将节能设计理念融入到机械制造与自动化设计当中，有助于工业制造业的发展与完善。基于此，本文就将深入分析节能设计理念在机械制造以及自动化应用中的问题，并提出有关节能设计的具体措施。

关键词：节能设计理念；机械制造；自动化

引言：随着我国综合国力的提高，我国面临的资源紧缺等问题日益严峻，能否可持续发展成为了制约我国众多企业健康发展的关键因素，节能设计理念在机械制造与自动化中的应用迫在眉睫。而在众多的行业中，机械设计制造与自动化的能源消耗量最大、能量的利用率最低，因此就有必要将节能设计理念充分融入到机械制造行业当中，以有效提升资源的利用率，提高经济效益。

1、节能设计理念的应用价值

1.1推动人与自然和谐发展

节能设计理念的应用不仅是机械制造业的进步和升级，也是对自然环境资源的保护和合理利用。我国传统工业利用大量资源、废气和污染物的生产模式，造成资源浪费和环境污染，极其不利于社会主义市场经济的可持续发展，导致自然环境不断恶化，空气质量的下降、自然能源的缺乏和自然灾害的频繁发生，给人们的日常生活造成了很大的影响。机械制造及自动化节能设计是促进经济发展的有效措施，节能设计理念的应用不仅可以有效地解决工业生产资源损耗、环境污染等问题，还能促进人与自然的和谐发展，为建设资源节约型、环境友好型社会奠定良好基础。

1.2推动机械制造行业可持续发展

节能高效是各行业关注的重要课题，机械制造及自动化也不例外。在机械制造过程中会消耗大量原材料及能源，特别是不可再生能源。相关能源的无节制利用，不仅会增加机械制造成本，而且会加剧整个行业内的能源危机。通过合理利用节能高效设计理念，可以在降低能源损耗量的同时，创新应用可再生能源，为整个机械制造行业可持续发展提供充足支持。

2、节能设计理念在机械制造及自动化的应用

2.1优化机械生产设计流程

在节能设计阶段，需要充分考虑节能设计理念的科学性，在此基础上有效降低生产负荷，实现节约资源消耗的目标。为此，在实际规划设计中，设计人员就需要尽可能地选择结构简单且性能负荷的机械生产设备，在确保生产效率的基础上，实现节能减排的管理目标。与此同时，还需要对生产环境进行规范化控制。因为自动化生产很容易受外界环境因素的干扰，像空气湿度、温度，含氧量等等，所以必须要对环境条件进行严格管理。在具体设计期间，必须要针对机械制造方法和环境影响情况等内容来展开分析与测试，以此来有效提高能源利用效率。

2.2优化机械系统设计

在实际的节能理念的落实中，就要求设计人员从机械设计的环节进行落实，有效的提升节能意识的养成，明确节能意识在机械制造及自动化应用中的必然性。通过在进行机械制造及自动化设计过程中的节能设计，有效的促进机械制造及自动化的节能减排效果。
　　首先，应当谨慎的对发动机进行选择。发动机是整个机械系统运作的核心部分，对于整个系统的全面运作有着决定性的作用。发动机的使用有效的提升了整个机械设备的运行效果。因此在进行设计的过程中应当选择排量小、油耗低、噪声污染小的低公害发动机。这样可以有效节省资源提高生产效率。

其次，应做好液压系统的设计规划，液压系统的故障往往会导致整个机械设备出现瘫痪等现象，不仅导致生产的质量下降，也会产生一定的安全问题。因此在进行设计的过程中要充分认识到安全设计与环保设计的重要性。在进行液压油料的把控过程中要明确不同的油液杂质对整个液压设备的直接影响。同时也要全面的提升设计的标准，维持整个液压管道的密封性和安全性，对整个液压系统进行定期的维护。为了保证整个机械系统的安全运作，也要对其进行针对性的保养，在保养的过程中也要采用一定的环保材料，降低资源的损耗，以保证整个机械液压环境的安全性。

最后，传统的油脂注射都是通过人工的方式进行操作的，一旦出现操作失误往往会导致整个系统的瘫痪和损坏。因此在进行注射油脂的过程中可以使用自动化的设备完成工作，一方面可以有效的提升液压机械系统当前的工作质量，另一方面也能减少因液压设备产生不必要的安全事故产生。

2.3选用科学绿色环保的材料

机械制造中使用的材料往往是能源消耗的主要因素。在机械制造和自动化生产过程中，材料的合理选择是根本原因，它在机械制造的整个生产过程和发展中起着极其重要的作用。同时，为了快速降低自然能源的消耗，有必要做好机械材料的合理选择。

1. 要选择一些可回收、可再生以及易分解的材料，便于后续的资源回收再利用，减少一些不可分解的材料对自然环境造成的严重污染。第二，对于一些容易损坏的零件加工问题，应该尽可能减少使用昂贵的稀有金属，尽可能地使用一些环保材料或非金属材料，这不仅有效降低资本投资，而且还减少了不必要的一些稀有能源的消耗。

除此之外，在实际的加工环节，还可以考虑到可回收材料的使用，这样就不会产生太多的废气和废水。为了将机械材料的再生率提上去，所选择的零件应该满足无毒无害、可拆卸的基本要求，以此来尽量避免出现材料的浪费。如，在机械制造与自动化设计中可以考虑减少树脂石棉成分材料使用量，主要是因为这部分材料在使用之后一旦丢弃，会造成严重的污染。所以，在材料的选择方面要考虑到节能理念的融入，并且针对材料的处理也要以环保、简单为中心，通过环保材料的使用满足机械制造及自动化的要求，从而更好地服务于机械制造及自动化的发展。

2.4优化制造工艺流程
　　针对机械制造及自动化而言，要考虑到其设计要求，利用设计来推动其工艺流程的持续实施。在设计阶段，材料与结构的设计至关重要。为了能够在设计的全过程中融入节能理念，就需要从工艺产品设计制作等多个方面进行合理的改进，这样才可以减少制造过程中产品带来的能源消耗。

作为技术人员，首先就需要针对当前的技术进行合理的调整优化，因为不同的加工工艺带来的能源消耗是不同的，还需要针对加工工艺的顺序进行针对性的优化处理。另外，尽可能降低加工的荷载，因为在载荷运行下机械生产设备的使用效率更好，并且不会产生能源方面的浪费。因此，从设计阶段开始设计人员就需要对制造的生产效率和质量有充分的考虑，并且明确资源节约要求。就如针对加工方式而言，热锻和冷锻相对于温锻的热能消耗更多，浪费的热能较多。虽然在技术上也进行了适当的改进，能够让很多热能都得到回收利用，但是在实际的利用效率方面依旧无法与温锻相比。因此，通过冷却工艺的合理使用，能够实现热能的最大限度回收。为了降低实际生产制造过程中出现的能源消耗，可以考虑到缩小零件体积、优化零件结构等方式的运用。

结束语：

总体而言，机械生产领域的集成化、自动化发展，在提升了我国机械制造产业综合生产效率与质量的同时，也带来了一系列的能源、环保问题。如果将节能理念合理地引入机械设计与生产过程中，可以有效提升设备生产的资源利用质效，降低对环境的影响，实现节能降耗的目标；同时还可以优化加工流程，控制生产能耗，最终可以实现机械自动化生产产业的可持续、绿色发展。

参考文献：

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[2]吕洋.关于节能设计理念在机械制造与自动化中的应用探讨[J].中外企业家，2020(2):150.

[3]张玲玲.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用探究[J].中国金属通报，2019(8):154-155.