機械制造與自動化中的節能設計

裘明

（浙江杭鉆機械制造股份有限公司,浙江 杭州 310020）

1 機械制造與自動化中節能設計的現狀

機械制造業作為裝備制造業中最重要的一環，在我國工業進程中發揮著獨一無二的作用，近些年科學技術不斷提高，世界范圍內機械制造業發展迅速，現在機械自動化已經成為機械制造業的主要趨勢。

機械自動化的快速發展與近些年來計算機行業的迅猛發展是分不開的，機械制造業吸取計算機行業的最新技術，逐步完成生產制造過程中的自動化生產。機械制造自動化后，原來勞動力密集型的產業可以實現機器換人，解放多余的勞動力，減少企業勞動力成本，而且機器可以24小時工作，工作誤差小，工作效率高。

盡管機械制造與自動化已經在我國的機械制造業舞臺上粉墨登場，而且已經獲得了一些喜人的成果，但是我國的機械自動化還處于初級階段，相比于發達國家，產業起步晚，技術水平低，產品質量不佳。不僅如此，我國機械制造與自動化發展的過程中的一些問題也慢慢地顯露出來了，其中最重大的問題是能源浪費，雖然我國是一個資源大國，但現在資源日益短缺，于是機械制造與自動化產業造成的能源浪費問題已經不能簡單忽視，理應得到制造商的重視。在機械制造與自動化設計中采取節能設計，避免能源的浪費，促進機械制造與自動化的可持續發展。

2 機械制造與自動化中節能設計措施

2.1 機械的優化設計

制造始于設計，要實現機械制造與自動化的節能目的，對機械進行優化設計是設計之初首先要考慮的。采用節能技術理念，對機械進行優化設計，下面有幾點建議：

2.1.1 發動機在機械制造業中地位獨特，舉足輕重，發動機是自動化設備上特別重要的部件，是機械運動的動力來源，但是在實際生產過程中，發動機往往噪聲大，工作環境差，而且有的還會排放廢氣廢水廢渣，污染環境。所以，在設計發動機時，要秉承節能環保的理念，盡量使設計出的發動機噪聲小、排放低、耗能小。

2.1.2 機械設備中液壓系統也是一個很重要的部件，液壓傳動平穩，使用壽命長，布置靈活，調速方便，而且易于實現自動化。因此液壓系統在機械行業被廣泛采用，液壓系統能否高效運行影響著機械裝置的運行效果，要想實現液壓系統的高效運行，必須要提高液壓系統的清潔度，這不僅要嚴格選擇油料，而且在設計時也要徹徹底底地清除盡油液中的會產生磨損的磨粒和微塵等垃圾雜質。只有油液的清潔度得到了保證，液壓系統中換油的時間間隔才能相對延長，這樣系統的故障發生率才會大大降低，同時系統中易壞的部件就不需要時時更新，自然裝置的使用壽命就變長了。在對液壓系統進行設計時，要采用耐腐蝕、防老化的高質量液壓管，盡量使用硬管以防止管道破裂對環境造成污染。

2.1.3 很多大型的機械設備中都有一個獨立的駕駛室，這個駕駛室是操控機械設備的關鍵控制室，比如大型的起重機、塔吊、挖機等都有一個獨立的駕駛室。采用節能環保理念設計駕駛室，就要使用防紫外線輻射的玻璃，而且設計的駕駛室要能減震降噪、冷暖可調、操作方便、視覺舒適，能提供給駕駛員最舒適的操作環境，使得機械作業的工作效率高。

2.2 機械材料要節能

機械制造過程中，機械材料是不可或缺的，為了實現節能環保，在選用機械材料時，也應該優先選用節能環保的材料。要盡量選用可再生的材料，這樣生產過程中排放的廢氣和廢物等制造垃圾會變少，對環境的污染也會變少。即使選用不可再生的材料，也必須要選擇無毒無害、可回收利用的材料。另外，在設計過程中，還要注重材料的質量、性能和使用壽命，要根據設計要求合理選用質量不同的材料，比如航天材料要重量輕、機床基座材料要重量大；要根據設計使用環境要求合理選用性能不同的材料，比如航天材料要耐高溫耐腐蝕而且力學性能要好。

2.3 制造工藝要節能環保

機械設計中零件形狀的復雜程度很大程度上決定了零件制造過程中耗能的多少，要減少能耗，必須簡化零件的機械結構，結構越簡單設計的零件的越少，自然耗能就越少。加工工藝不一樣能耗大小也不一樣，因此在產品加工過程中要合理地設計加工工藝，讓機器一直處于滿負荷狀態運行，提高設備的生產效率，就會有效地較少能耗，達到節能環保的目的。

3 機械制造與自動化中節能設計未來的趨勢

計算機技術的不斷進步帶動著機械制造與自動化技術的快速發展，現在機械制造與自動化技術與計算機和網絡技術的集成度越來越高，自動化逐步向數字化、智能化轉變，節能環保理念必定會在這個過程中開枝散葉、蓬勃發展。節能環保理念如果在機械制造與自動化技術中得到完美運用，那么勢必會很大程度上的提升產品的質量，節省勞動力，減少污染，節約資源，提高經濟利益，促進工業快速發展。

4 結語

能源消耗問題是制約機械制造與自動化發展的重要問題，要減少能耗必須采用節能環保理念，也就是要將節能環保理念與機械制造與自動化技術完全的融合起來。節能環保理念的合理應用，能夠降低能耗，減少污染，促進制造業健康發展，實現我國工業的可持續發展。

[1]薛輝. 機械制造與自動化中的節能設計理念分析[J]. 河南科技,2013,04:122.

[2]曹雅莉. 淺析節能設計理念在機械制造與自動化中的應用[J]. 裝備制造技術，2013，08:257-258.

[3]張成磊,劉朝利. 機械制造與自動化設計中的節能設計理念研究[J]. 科技風，2014，13:56.

[4]范盈圻. 機械制造與自動化中的節能設計理念分析[J]. 科技資訊,2015,10:96.