探讨机械设计制造及其自动化的节能设计思想

探讨机械设计制造及其自动化的节能设计思想

陈智

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摘要：在我国经济组成中，机械工业是我国支柱性产业，在满足其他行业生产需求、促进经济发展方面发挥着重要的作用。而传统机械生产模式对能源消耗量大，且随着严重的污染问题，不利于经济的可持续发展。将绿色理念应用于机械设计制造中提升机械设计制造整体水平已成为机械设计制造企业实现长远可持续发展的必然要求。本文从绿色理念概述出发，分析了绿色理念在机械设计制造中的应用价值及应用优势，探讨了绿色理念在机械设计制造中的应用路径，以期提供一定的参考价值。

关键词：机械设计制造；自动化；节能设计

引言

社会经济飞速发展，人们生活水平逐步提升，而气候变暖、雾霾等环境污染问题日益严峻，严重影响着人们的生存质量与生命安全。转变传统工业设计生产模式、探索新型可持续发展的绿色经济模式迫在眉睫。尤其是与经济发展息息相关的机械设计制造产业，机械制造水平不仅代表着国家综合实力，也关乎着生产效益与环保成效，将绿色理念应用于机械设计制造中具有极高的现实意义，是机械设计制造行业得以可持续发展的必然要求。

1绿色理念概述

机械制造业是工业革命阶段性发展的产物，为相关行业发展提供设备支持，在社会经济发展中发挥着重要的作用，对提升社会生产力具有重要意义，从某一维度来看，机械制造业发展水平代表着一个国家或社会的发展水平。机械设计是机械制造生产活动的初始环节，机械设计理念及设计水平直接决定了机械产品性能，如节能环保性能等。在机械设计制造中应用绿色理念，就是要从机械设计出发，将节能、环保理念贯穿至机械设备设计、生产、制造、回收等全周期中，在提高机械设备生产制造效率的同时最大化地减少环境污染问题，实现节能环保最优化。机械设计制造企业应从机械产品本身出发，分析机械产品使用需求、产品结构及零部件，在保障产品使用功能的同时控制能源消耗，并有效减少生产过程中可能出现的环境污染问题，实现生产与环境的和谐发展。绿色环保理念下，机械产品设计与制造应具备可持续发展属性，产品应质量好、功能全，且易安装、可拆卸、便于回收再利用，只有这样，才能最大化地发挥机械产品功能，减少机械产品生产及回收利用对环境的污染，真正落实绿色理念，实现节约社会资源与环境保护的协同发展。

2机械产业领域的绿色理念

2.1绿色理念简述

绿色理念，隶属于现代生态学范畴，是以“尊重客观规律、倡导生态平衡、推崇人与环境协调发展”为主要内容的文明演进观念。随着环保倡议的深入人心，绿色理念已经广泛渗透到人类生产生活的多个方面：在农业生产领域，有主打“无公害、零化学添加”的纯天然农粮果蔬；在日常生活领域，有崇尚节俭、反对铺张式花销的绿色消费；而在殡葬业，近年来，也逐渐兴起了简化送葬流程、以树代碑回馈自然的绿色殡葬。从本质上看，绿色理念是对近现代以来的侵略性工业发展模式的全面改良。旧有发展模式，既忽视人的基本需求，更无视生态平衡需要，是牺牲人与自然换取社会进步的发展模式，而结合绿色理念在多个领域的应用，可以发现，该理念既重视自然环境的保护，更遵循了以人为本的主流社会诉求。

2.2机械设计制造中的绿色理念内涵

完整的机械设计制造流程，主要由设计、选材、制造三个环节构成。将绿色理念融入机械设计制造，就是要将前述绿色理念内涵中的友好环境、以人为本两大本质精神，贯彻到机械产品的概念设计、原材料选取、机械制造、机械运转等各个环节当中。直观衡量，遵循绿色理念的机械设计制造，应具备以下三方面特征：首先，是材料消耗的实质降低，通过直接降低原材料使用量，抑或增加可回收材料的应用比重，切实减少材料使用；其次，是污染排放的减少，通过添加净化设备、完善污染物处理流程，最大限度地减少自然生态系统的净化负担；最后，机械设计制造还应充分响应企业的特色化生产需要，特别应注重产品的循环使用，以及拆装重组的便捷性和安全性，提升企业员工对机械设备的使用体验。

2.3促进技术创新

在机械设计制造中应用绿色理念，有助于引导机械制造企业积极开展科技创新，持续研发绿色环保的机械设计与制造技术，这对提高机械设计与制造效率、同步提升经济效益与社会效益具有积极的促进作用。在机械设计与制造过程中，对产品环保性、节能性要求也会督促机械制造企业不断探索与创新，技术性的创新与发展不仅有助于提高产品质量、性能等，还能提高产品生产效率及企业的行业竞争力。同时，机械设计制造技术的发展也会带动相关行业的创新发展，产生积极的正向功能。

3节能设计对机械制造自动化的应用与改善对策

3.1自动化改善

机械制造、自动化技术应用前，需要做好先行设计问题。在具体设计时，需要全方位考虑能源、效率、材料消耗等，预先判断产品设计，减少能源、材料的消耗，维护设备运行效率。发电机选择时，以高效率、低功耗设备为主。设计液压系统时，关注渗漏的环境危害，减少相同问题。在处理油耗问题时，以环保油料为主，加强液压系统的管道抗腐蚀功效，避免使用普通的油料，以免加剧管道泄漏与老化。设计结束后，利用计算机虚拟实验，模拟自动化设备的运行情况，以免后续生产发生不良问题，影响设备运行效益。

3.2发动机的节能设计

节能设计理念下，环保性、低公害性为重要特点。在机械制造与自动化生产过程中，发动机的作用显著，发动机质量与污染程度的关系密切。为了减少污染排放量，需要合理选择发动机，确保发动机满足环保、节能要求，降低设备运行能源消耗，减少噪声污染，体现出机械制造中的节能设计理念。在设计过程中，将设计方向朝着低油耗发展，从而提升工作效率。

3.3设备运转的节能设计

除过机械设备制造与设计的能源消耗外，机械运转与使用的能源消耗较多。管理系统对智能性、先进性要求高，确保设备运转可以保持低能耗。管理系统的智能化，可以收集生产数据，在标准负荷下调节生产设备，确保生产需求通过低能耗满足。所以，及时关闭无须运转的设备，当设备处于待机状态时，确保消耗的最低化，相应降低能源消耗。

3.4机械结构转换设计

机械制造系统的操作，会影响发动机的核心部件，还会危害环境生产。发动机运行期间，容易产生实体污染与噪音污染，因此要选用环保型发动机，减少燃料消耗与排放量，全面提升生产效率。分析机械内置构造可知，精简产品的配件数量，可以简化机械设备的结构，确保产品制造过程的简单化，降低能源消耗。因此，机械自动化设备部件设计中，遵循标准规定与要求，保证操作过程的优化与节能。同时，为了确保液压系统的运行效益，也要采用节能设计法。机械自动液压系统设计时，应当加强抗老化功能，确保液压管的密封效果、耐腐蚀性作用，减少操作过程中的机械设备失效问题。液压系统内部的节能设计，应当关注清洁度问题，要求工作人员定期清洁液压系统内部。系统运行过程中，如果出现不良问题，则由技术人员处理，确保机械自动化系统运行效益，以免加剧液压油损失，引发安全事故。液压系统设计期间，以封闭设计法为主，确保系统运行稳定性。此种设计方式，可以防止灰尘进入液压系统内，增加系统零部件负荷，增加额外浪费。

结语

总而言之，在机械设计制造中，科学地应用绿色理念是新时期机械制造企业实现长远发展的必然要求，机械制造企业应正确认识绿色理念的应用价值与应用优势，积极从原材料选择、产品设计、机械制造、产品回收再利用等方面探索绿色理念应用的路径，以切实提升机械制造的可持续性与发展高效性。

参考文献

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[2] 孙启祥 . 探究绿色理念在机械设计制造中的应用 [J]. 设备管理与维修 ,2020(12):203-204.

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