淺談機械制造與自動化設計中的節能設計理念

吳文鵬

【摘 要】現在我國的機械制造和自動化的發展程度正在隨著經濟建設水平的增長而增長，而對于機械制造和自動化的發展過程中遇到的問題，我們認為當以能源的高消耗為最重要。因此，為了減少對能源的消耗，最終達到工業生產與長久發展的目標，我們就需要在設計理念的選擇上考慮到節能這個重要的因素，此篇文章就針對機械制造與自動化中的節能設計理念進行了詳細的分析與研究，希望可以對節能設計實踐提供一些具有建設性意義的建議與意見。

【關鍵詞】機械制造；自動化；節能設計

1.經濟飛速發展的機械制造業與自動化技術

我國在機械制造產業的飛速發展的同時就已經在我國的工業發展的進程中占有了極為重要的地位，加之計算機的不斷發展與優化，使得機械制造業汲取了計算機集成技術中的精華，使其逐漸的實現了自動化的全面生產，完成了機器與計算機之間的完美的組合。目前，自動化的機械制造在工業生產中得到了空前的發展，使之可以更好、更快、更安全的為生產服務，而且它的出現更是社會發展速度與效率的體現。但是，我們不能夠否定的是我國的機械自動化生產技術仍處在初級階段，雖然已取得了較為不錯的成績，但想要發展就必須全面的考慮發展因素。其次，相比較其他發達國家來說，我國的機械制造的自動化產業的起步比較晚，在許多方面還不是足夠的成熟，所以仍然擁有著更為廣闊的發展空間，因此，難免會面臨產品品質不足和技術滯后的局面。

2.機械制造和自動化利用節能設計的優勢

通過在機械制造中對節能設計的引用，可以達到節約資源的目的。節能設計也可以理解為對環境維護的設計、生態保護的設計等。其內涵主要在于對機械產品進行制造時可以實現對各種資源的循環利用，從而減小對環境的污染。對機械產品進行設計時，要滿足可拆裝、可回收的相關要求。對傳統產品的制造一般是從其功能、壽命等基本的屬性方面來進行考慮，在進行對產品的設計和開發時，應首先了解市場的情況，并對其進行分析，然后在根據圖紙的設計來制定方案。此外，還應該對其設計理念及方案進行不斷的修改、審定，通過之后才能夠真正的對其進行生產。而且傳統機械制造的設計理念使得其制造與設計的時間都相對較長，且產品的可拆裝難度較大，對資源的回收也較為困難，有的產品報廢后無法進行回收利用，因此就造成了資源、能源的大量浪費，甚至更為嚴重的還會對環境造成重度污染。因此，相關企業要不斷的對節能減排的設計理念進行宣傳和推廣，充分合理的利用資源，使資源得到科學合理、有效的利用，提高廢物的回收率，從而實現資源的可持續發展。

3.節能理念在機械設計中的應用

前期設計方案的制定是機械設計中最關鍵的環節，而且對機械的設計要將節能的理念融入于對其產品的設計之中，要把先進的理念和技術當做主要的依托，并且要與自然環境相適應，從而減少資源的消耗量，實現能源的可持續發展。要想讓以上的節能設計要求得到滿足，就應該從以下幾個方面來完成對其的設計。

3.1對節能機械產品成本進行分析

在進行機械產品制造時，首先要將前期的設立工作做好，尤其是在產品的初期，必須把對資源的回收再利用融入到設計中，從而達到節約資源、減少能源浪費的目的。所以，在對節能設計理念下機械產品的成本進行分析時，應注意的是要將產品的回收再利用、污染的處理和替代材料等因素充分考慮，并將其帶入到設計中，以保證可以更好的制造出節能的機械產品。

3.2可拆裝再使用機械產品設計研究

我們可以通過對拆裝項進行合理的調整，從而滿足整個設計的節能要求。要想節約成本和降低對資源的浪費，就需要對回收性以及拆裝性進行考慮，同時還需要將這兩方面考慮的比例進行合理的增加，從而讓機械制造實現對資源進行充分利用，使其更大程度上實現節能的設計。

3.3完善節能機械的設計數據庫

完善的數據庫可以實現對數據的優先分析，增強數據的掌握力度，設計人員可以在數據庫里將其制造時所需的全部數據做好相應的備份，從而完成對數據的分析與整理，這樣不僅可以將設計的成本和資源的利用程度用數據體現出來，還可以有效的對其進行控制，并將此當作節能設計的基礎。

4.完善節能加工的工藝

4.1完善現有的產品結構

越是結構簡單的機器，對設計零件的要求也就會越少，它在制造過程中對能源的消耗也就越少。零件的形狀對其制造過程中的耗能也存在著重要的影響，所以，在對產品進行設計時，不僅要保證產品的性能，還要減少對零件的使用，不斷的對產品的結構進行優化與完善。

4.2根據工作環境的不同來選擇加工的工藝

在進行單個零件加工時，要充分考慮其現場設施的匹配，比如在進行零件鍛壓時的方式有多種，包括：熱鍛壓、溫鍛壓、冷鍛壓等。其中，熱鍛壓相比于溫鍛壓和冷鍛壓來說，它對能源的利用效率最低，但是冷鍛壓要比熱鍛壓和溫鍛壓對環境帶來的危害相對較高，所以綜合來看應該多使用溫鍛壓工藝。

4.3對工藝流程要進行合理安排

在進行節能設計時，要對其工序進行合理的調整，對其所用的工藝方法要進行有效的優化，這樣才可以更好的實現目標。比如對冷軋薄板進行生產時，由于冷軋時鋼板需要經過塑性的作用對其變形，所以必須要通過退火處理之后才可以進行繁雜成行的加工。而且在加工的環節中必須對所有工序的環保功能進行優化，從而最大化的增強能源利用率。

5.選用環保材料

5.1采用可回收和可再生的資源

在進行對機械制造和自動化技術選材時，要遵循可回收、可再生、易分解的原則，因為這類材料的使用不僅可以降低對污染物的排放，還可以減小對環境的污染。除此之外，必須嚴禁對有毒材料的使用，應該擴大對環保材料的使用范圍，提高資源循環利用的效率。

5.2對處理污染成本的思考

在進行對機械制造和自動化的設計過程中，還應該考慮對報廢零件處理的成本.因此，為減少成本的耗費，可以采用一些綜合成本較低而且還環保的材料，而且要盡量的減少對含有氟利昂、樹脂、氟橡膠、石棉等材料的使用。

6.機械制造與自動化設計的日后發展方向

我國計算機技術水平的發展限制了機械制造與自動化技術的發展，目前，由于機械制造和自動化技術被廣泛的應用在各大領域，甚至走向國際化，因此，就需要我們加強對自動化相關的網絡技術和計算機集成技術等的提高，做到全面發展，而且要在發展中跟上世界的步伐，并實現國際接軌。在此過程中還要將節能環保的設計理念引入到機械制造和自動化中，只有這樣才可以使機械制造和自動化技術得到全面的應用，也會使其產品的質量得到提升，從而做到節能減排與經濟效益為一體的多方面發展體系。

參考文獻：

[1]王堯. 淺談機械制造與自動化設計中的節能設計理念[J]. 商.

[2]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.

[3]馬明. 機械制造與自動化設計中的節能設計理念分析[J]. 科技創新與應用，2015，31：123.

[4]任龍. 節能設計理念在機械制造與自動化中的應用價值探析[J]. 智能城市，2016，03：136.

[5]奚曉峰. 淺析機械制造與自動化設計中的節能設計理念分析[J]. 科技展望，2015，35：69.