淺談機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念

吳文鵬 / 安徽池州海螺水泥股份有限公司

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淺談機械制造與自動化設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計理念

吳文鵬 / 安徽池州海螺水泥股份有限公司

【摘 要】現(xiàn)在我國的機械制造和自動化的發(fā)展程度正在隨著經(jīng)濟建設(shè)水平的增長而增長，而對于機械制造和自動化的發(fā)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(yè)生產(chǎn)與長久發(fā)展的目標，我們就需要在設(shè)計理念的選擇上考慮到節(jié)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(jié)能設(shè)計理念進行了詳細的分析與研究，希望可以對節(jié)能設(shè)計實踐提供一些具有建設(shè)性意義的建議與意見。

【關(guān)鍵詞】機械制造；自動化；節(jié)能設(shè)計

1.經(jīng)濟飛速發(fā)展的機械制造業(yè)與自動化技術(shù)

我國在機械制造產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展的同時就已經(jīng)在我國的工業(yè)發(fā)展的進程中占有了極為重要的地位，加之計算機的不斷發(fā)展與優(yōu)化，使得機械制造業(yè)汲取了計算機集成技術(shù)中的精華，使其逐漸的實現(xiàn)了自動化的全面生產(chǎn)，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(yè)生產(chǎn)中得到了空前的發(fā)展，使之可以更好、更快、更安全的為生產(chǎn)服務(wù)，而且它的出現(xiàn)更是社會發(fā)展速度與效率的體現(xiàn)。但是，我們不能夠否定的是我國的機械自動化生產(chǎn)技術(shù)仍處在初級階段，雖然已取得了較為不錯的成績，但想要發(fā)展就必須全面的考慮發(fā)展因素。其次，相比較其他發(fā)達國家來說，我國的機械制造的自動化產(chǎn)業(yè)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(fā)展空間，因此，難免會面臨產(chǎn)品品質(zhì)不足和技術(shù)滯后的局面。

2.機械制造和自動化利用節(jié)能設(shè)計的優(yōu)勢

通過在機械制造中對節(jié)能設(shè)計的引用，可以達到節(jié)約資源的目的。節(jié)能設(shè)計也可以理解為對環(huán)境維護的設(shè)計、生態(tài)保護的設(shè)計等。其內(nèi)涵主要在于對機械產(chǎn)品進行制造時可以實現(xiàn)對各種資源的循環(huán)利用，從而減小對環(huán)境的污染。對機械產(chǎn)品進行設(shè)計時，要滿足可拆裝、可回收的相關(guān)要求。對傳統(tǒng)產(chǎn)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(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)時，應(yīng)首先了解市場的情況，并對其進行分析，然后在根據(jù)圖紙的設(shè)計來制定方案。此外，還應(yīng)該對其設(shè)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(chǎn)。而且傳統(tǒng)機械制造的設(shè)計理念使得其制造與設(shè)計的時間都相對較長，且產(chǎn)品的可拆裝難度較大，對資源的回收也較為困難，有的產(chǎn)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(huán)境造成重度污染。因此，相關(guān)企業(yè)要不斷的對節(jié)能減排的設(shè)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(xué)合理、有效的利用，提高廢物的回收率，從而實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

3.節(jié)能理念在機械設(shè)計中的應(yīng)用

前期設(shè)計方案的制定是機械設(shè)計中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而且對機械的設(shè)計要將節(jié)能的理念融入于對其產(chǎn)品的設(shè)計之中，要把先進的理念和技術(shù)當做主要的依托，并且要與自然環(huán)境相適應(yīng)，從而減少資源的消耗量，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。要想讓以上的節(jié)能設(shè)計要求得到滿足，就應(yīng)該從以下幾個方面來完成對其的設(shè)計。

3.1對節(jié)能機械產(chǎn)品成本進行分析

在進行機械產(chǎn)品制造時，首先要將前期的設(shè)立工作做好，尤其是在產(chǎn)品的初期，必須把對資源的回收再利用融入到設(shè)計中，從而達到節(jié)約資源、減少能源浪費的目的。所以，在對節(jié)能設(shè)計理念下機械產(chǎn)品的成本進行分析時，應(yīng)注意的是要將產(chǎn)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(shè)計中，以保證可以更好的制造出節(jié)能的機械產(chǎn)品。

3.2可拆裝再使用機械產(chǎn)品設(shè)計研究

我們可以通過對拆裝項進行合理的調(diào)整，從而滿足整個設(shè)計的節(jié)能要求。要想節(jié)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(xiàn)對資源進行充分利用，使其更大程度上實現(xiàn)節(jié)能的設(shè)計。

3.3完善節(jié)能機械的設(shè)計數(shù)據(jù)庫

完善的數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的優(yōu)先分析，增強數(shù)據(jù)的掌握力度，設(shè)計人員可以在數(shù)據(jù)庫里將其制造時所需的全部數(shù)據(jù)做好相應(yīng)的備份，從而完成對數(shù)據(jù)的分析與整理，這樣不僅可以將設(shè)計的成本和資源的利用程度用數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來，還可以有效的對其進行控制，并將此當作節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ)。

4.完善節(jié)能加工的工藝

4.1完善現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

越是結(jié)構(gòu)簡單的機器，對設(shè)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(chǎn)品進行設(shè)計時，不僅要保證產(chǎn)品的性能，還要減少對零件的使用，不斷的對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化與完善。

4.2根據(jù)工作環(huán)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(xiàn)場設(shè)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(huán)境帶來的危害相對較高，所以綜合來看應(yīng)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(jié)能設(shè)計時，要對其工序進行合理的調(diào)整，對其所用的工藝方法要進行有效的優(yōu)化，這樣才可以更好的實現(xiàn)目標。比如對冷軋薄板進行生產(chǎn)時，由于冷軋時鋼板需要經(jīng)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(huán)節(jié)中必須對所有工序的環(huán)保功能進行優(yōu)化，從而最大化的增強能源利用率。

5.選用環(huán)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(shù)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(huán)境的污染。除此之外，必須嚴禁對有毒材料的使用，應(yīng)該擴大對環(huán)保材料的使用范圍，提高資源循環(huán)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(shè)計過程中，還應(yīng)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(huán)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(shè)計的日后發(fā)展方向

我國計算機技術(shù)水平的發(fā)展限制了機械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展，目前，由于機械制造和自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在各大領(lǐng)域，甚至走向國際化，因此，就需要我們加強對自動化相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機集成技術(shù)等的提高，做到全面發(fā)展，而且要在發(fā)展中跟上世界的步伐，并實現(xiàn)國際接軌。在此過程中還要將節(jié)能環(huán)保的設(shè)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(shù)得到全面的應(yīng)用，也會使其產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升，從而做到節(jié)能減排與經(jīng)濟效益為一體的多方面發(fā)展體系。

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