基于節能設計理念的機械自動制造系統的設計與應用

郭望淵　黃旭東

摘要：改革開放以來，國家的機械工程取得了快速的發展，社會對這一領域的機械產品需求量大大增加。但在這一快速發展的背后，資源的消耗與環境的代價成為襯托其發展的墊腳石，這一方面目前極大的影響著我國的經濟發展，資源的儲存量與環境保護目前也進入了一個發展的艱難時期。文中將從節能減排的理念出發進行分析，設計一種廣泛應用于機械自動制造系統的裝置，通過實現二次利用來實現機械工程中的節能減排，論述其原理后分析在今后的發展應用。

關鍵詞：節能減排;溫度補償;自動化設備;循環利用

中圖分類號：TH16

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）02-0020-02

0引言

隨著社會的不斷發展，在生產力逐漸提高的背景下，能源的利用與環境成為新時代發展的兩大熱點話題。尤其是能源結構方面，我國有著儲存量極高的一次能源，但缺少充分的應用，尤其是煤炭的使用，燃燒不充分造成的利用率低，而且在廢氣污染物排放方面遠遠超出了全世界的平均水平。據有關數據統計：我國工程機械柴油消耗比國際先進水平高5%，而排放水平比國際水平低1-2個檔次。利用率低，污染代價高不僅僅制約著我國的經濟持續發展，同時對企業的可持續化發展存在諸多不利因素。在這樣的現實環境中，我國的工程機械產業及其附屬的能源產業均開始進行轉型發展，將會把企業的生產過程想著節能減排的方向中發展。這一轉變理：念基礎是在工程機械周期性的生產過程中牢牢樹立科學發展、節能減排的理念。

1機械工程在生產過程中的發展現狀

1.1機械制造節能的重要意義

習近平總書記在工作總結大會中提到：“我們不要金山銀山也要綠水青山，因為綠水青山就是金山銀山”這就要求我們在整個的機械工程領域中要充分考慮環保的因素，在保證生產質量與效率的同時，最大限度的實現節能減排在這一領域的應用。既要考慮到設備的實際生產需求，還要盡可能的減少機械損壞導致的質量下降和產生的能量損耗導致的資源浪費，實現其真正的可持續化發展”。

1.2目前在機械工程中存在的問題

我們現在最多采用的是一次能源作為動力驅動設備的運行，但在該過程中一次能源的燃燒不充分，或燃燒后的污染性氣體無法得到有效的處理;另一方面，燃燒過程產生大量的熱無法被設備充分利用，而設備在使用過程中會產生大量的熱量停留在柜體內，不進行排出，易于對電力自動化設備造成損壞。另一種經常出現的情況是某一設備需要降溫則通過外界空氣制冷，待需要升溫時重新燃燒能源，這樣的生產過程導致產生的熱量未進行二次利用，浪費部分資源，從而資源利用率較低。整體的生產環節屬于一個線性環節，各部分之間是相互獨立的。傳統的生產結構如圖1所示。

2節能減排理念在機械工程中的設計應用

2.1節能降溫裝置的設計理念

在進行節能減排過程中的設計，為保證機械設備運轉的可靠性與持續性，對其生產過程進行改進。將生產的設備劃分為四大部分，使用大數據云計算技術進行計算機控制，監測四個部分每一時刻的溫度變化，若第一部分需要降溫處理，則將第一部分存儲下來的熱量吸出供給其余三部分中需要進行升溫處理的部分，反之亦然，將其余部分儲存起來的熱量吸出后供給需要升溫的第一部分設備。通過這一技術可以使熱空氣再次利用，并且無需安裝空調設備，避免了空調對環境以及設備造成的不良影響，從而使得機械制造流程更加節能、環保。也大大降低了對能源的消耗，符合可持續發展的節能設計理念。具體設計方案見圖2所示。

該設計理念是從TRIZ理論中的快速原理和重量補償原理中進行應用的。對于可能會造成設備破壞或資源浪費現象的過程讓其快速進行，縮短這一時間段運行的時間;同時利用物質本身具有的特性，去抵消相反的特性，（用熱量去抵消降溫的性質）實現“重量”的補償。

2.2實證研究

在對企業生產進行循環處理后，采取了幾家企業進行樣本處理研究，與以前傳統的生產流程相比，在進行上述方案的設計后，完成同等工作量下需要的資源量與成本對比分析。其中以1，3，5三個等級為劃分依據，1等級表示少，3等級表示一般，5等級表示相當多。

（其中1，3，5等級為相對設置，無具體的計算指標）

（生產效率為完成相同工作量前提下所耗費時間的比值）

由表1中的數據結論可知，在進行節能減排處理后，不僅生產的社會價值增多，對環境保護的貢獻也超出了傳統模式。同時，降低了生產成本，使用同樣的成本量可為企業造就更大的價值，符合機械工程基礎企業的可持續化發展的理念。

3結束語

隨著我國科學技術的發展，我國工業的生產模式在不斷發生改變，最直接的體現就是自動化控制技術、信息等技術的出現與應用。另一方面就是社會，我國的能源結構體系也在不斷發生變化，即可供使用的能源不斷減少，合理的在各個行業推廣節能的設計理念，不僅能夠使當前能源消耗的形勢危機得以緩解，更是今后很長一段時間內世界各國的發展要求。通過對企業進行節能減排式的管理，采用合適的設計理念，促使企業早日實現可持續化發展，淘汰不符合發展要求的企業，為今后綠色產能的發展打下堅實的基礎。

參考文獻

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