機械制造與自動化設計中引入節能設計理念的必要性分析

張玉忠

（長春市地方道路運輸管理局，長春 130000）

1 飛速發展的經濟背景下機械制造業及自動化技術

在我國的經濟建設過程中，作為支柱性產業，我國的機械制造業做為支柱性產業，在經濟發展中起到舉足輕重的作用。近年來，為適應經濟發展水平及市場需求，我國的機械制造業已經開始借助成熟的計算機技術，逐漸實現了生產的全面自動化。生產流程與計算機技術的結合，使得機械制造產業的自動化在工業生產中凸顯了其優越性，能夠更好、更快、更安全地完成生產過程。

即便如此，我國在實現機械制造全面自動化方面，仍然處于初級階段，仍然有長遠的路要走。全面分析發展因素及未來需求，再對比發達國家目前所能達到的水平，我們還有許多可以提升的空間。我國的機械制造自動化探索本來起步就相對較晚，技術方面仍然有許多不足，產品質量難免受到影響，這是我們的劣勢。

2 在機械制造及自動化探索中融合節能設計的優勢

在經濟發展的任何一項產業中，“節能”都是一個重要的設計因素。機械制造業也不例外，在自動化設計過程中，高效是一方面，節能同樣是一個重要的生產需求。節能才能實現可持續發展。在生產的各個環節，都要考慮原料最大程度的利用、對環境造成最小的污染等。對于產品來說，能夠方便回收、再利用、便于拆裝、運輸，盡量節省使用成本等，都是節能的要求。

以往，按照傳統的機械制造的要求，最重要的參考因數就是產品的質量、使用壽命等?，F階段，在規范產品質量的基礎上，還應該廣泛收集數據，科學分析市場需求，在產品設計的過程中，應該規范設計流程，使其更具科學性，設計方案的制定要有嚴格的審定及評估，經過不斷修改，使其最終能夠適應市場需求。

傳統的機械制造的設計理念，有許多固化的思維，使其設計周期較長、產品不適應新的需求環境，回收利用也較為困難甚至無法回收再利用。這些都是對資源、能源的巨大浪費，甚至對環境造成嚴重影響。目前，企業都在不斷受到節能減排理念的影響，都能夠形成合理利用資源的認識，因此，在生產的過程中融入節能的理念，可以使企業更具競爭力及發展潛力，實現可持續發展。

3 機械制造設計過程中節能理念的實際運用

機械設計中一個最關鍵的環節就是前期設計方案的制定。在設計的過程中，首先確定節能的要求是十分必要的。這種理念是設計的一個依托。節能包括原料的利用、對環境的影響、對資源的消耗，目的就是實現可持續發展。為實現節能設計，可以從以下幾個方面入手，進行產品設計。

3.1 分析設計成本

產品設計初期，首先要分享產品的具體參考數據，確定產品從投入生產到最后的回收利用的所有環節，在可能產生污染、浪費的環節調整設計理念，在控制成本的同時，盡最大的肯能考慮到材料、回收、污染等所有因素，保證在設計的過程中，涵蓋所有這些內容，保障產品能夠最大程度地適應生產需要且成本最低，對環境的污染最小。

3.2 探究機械設計產品的靈活性

產品的設計，如果只考慮生產的需要而忽略運輸、安裝成本，也會造成極大的浪費，在設計的過程中，如果可以考慮到產品設計的可拆裝的靈活性，就會節省運輸及安裝成本，這也是產品節能設計一個不可忽略的環節。

3.3 機械設計參考數據庫的不斷充實完善

在機械設計的過程中，不斷積累經驗，形成可供參考的數據，這些數據不斷積累、匯聚，最終形成充實的數據庫，在以后的設計中，這些數據都成為可供參考的依據。有完善的數據庫，可以使設計環節少走彎路、節約成本，也可以有效管理設計環節，達到節能的目的。

4 完善加工工藝，節約成本

4.1 規范產品結構

產品在設計的過程中，越是結構簡單，成本就越低。這就要求在產品設計的過程中，實現同樣的設計功能前提下，產品盡量簡單。這是對產品結構的不斷優化。

4.2 結合環境選擇加工工藝

產品生產的過程中，如果加工環境與采用的加工工藝不相匹配，則會對零件的質量造成影響，以零件的鍛壓為例，鍛壓環節可供選擇的方式方法有很多，包括冷、熱、溫不同的鍛壓方式。熱鍛壓對能源的利用率低，冷鍛壓對環境的污染重，在生產的過程中，充分分析不同工藝的綜合情況，選用不同的方法，也是節能的一種方法。

4.3 合理安排流程

進行節能設計，需要充分考慮整體生產流程，在以往經驗的基礎上，適當調整流程，優化工藝生產過程。以冷軋薄板為例，生產的過程中包括塑形過程，這個過程是為實現薄板的有效變形，為達到形變的目的，在這之前安排退火過程，就可以順利進行后續繁雜的加工。不單單是這一個環節，所有的工藝流程都能達到優化，才能實現能源的最大化利用。

5 正確選擇材料

5.1 充分考慮材料的可回收、可再生性

在機械制造和自動化生產過程中，選擇材料的原則本著可回收、可再生、對環境污染小等原則。這類材料可以降低對環境的污染，也可以實現可持續發展。有毒、不可回收利用、不易于分解等材料不予考慮，充分實現材料的可控性。

5.2 對處理污染成本的思考

從已經掌握的技術分析，含有氟利昂、氟橡膠、樹脂等成分的材料，對環境的影響較大，為降低節能成本，應盡量避免減小此類材料的選用，多考慮環保成本，綜合選用環保材料。

綜上所述，我國的機械制造與自動化的發展，正在向著先進行列邁進，在發展的過程中，結合計算機技術實現自動化生產，可達到高效的目的；結合以往的經驗不斷探索，進行節能減排操作也同樣重要。為實現全面發展、與國際環境相適應，就需要我們進一步努力，強化技術、控制成本。我們在機械制造過程中引入先進的設計理念，提升產品質量的同時節能減排，這是實現可持續發展的必然要求。能夠達到以上兩個方面的要求，也就實現了經濟效益增長、產業鏈條可以持續發展的最終目的。