機械設計制造及自動化技術中節能理念的滲透

姚森 劉崯博 翟亞雙

摘 要：隨著人們環保意識的不斷增強，社會各領域都更加重視節能減排以及環境保護問題，節能理念逐漸滲透到各行業的發展中。機械制造產業是我國制造業的重要組成部分，隨著我國對各行業節能減排及環保標準的不斷提高，節能設計理念逐漸被應用到機械設計制造及自動化技術中去，并取得了一定的應用效果。本文從機械設計制造及自動化技術與節能理念的概念出發，分析了節能設計在機械設計制造及自動化中應用的現實意義及應用局限性，然后提出了機械制造自動化技術中滲透節能理念的措施。

關鍵詞：機械設計制造；自動化技術；節能理念

引言

機械設計制造及自動化技術是機械制造業中比較常用的技術之一，其科學應用能夠有效提高機械設計制造產業的生產效率及發展水平。但在機械制造產業的各環節中，尤其是在進行機械產品的生產時，會伴隨著大量能源消耗或者一些有損環境健康的污染物質出現，破壞生態環境。在環保節能備受重視的現代社會背景下，將機械設計制造及自動化技術中融入節能設計理念可以從源頭上緩解機械制造業帶來的能耗大、污染重的問題，從而有利于促進機械產業的長足發展。

一、機械設計制造及自動化技術與節能理念概述

（1）機械設計制造及自動化技術

機械設計制造及自動化是最近幾年新發展起來的一門新興學科，它的研究內容包括自動化技術、相關理論以及制造技術等多種，并隨著研究的不斷深入，其研究內容逐漸豐富起來。機械制造是我國工業生產中的重要組成部分，因此，機械設計制造及自動化的應用十分廣泛。機械設計制造可以幫助工業生產實現產品設計、組織管理以及產品生產等多種功能，提高企業的生產效率，保證產品的質量。而自動化技術則是指以網絡、信息等與計算機系統的相關技術為基礎，以實現工業生產的自動化為目的的一種先進技術。自動化技術的科學應用可以在提高企業生產效率的同時，實現對生產資料的全方位控制，有利于最大程度的節約資源，減少生產成本。所以，自動化已經成為現代制造業發展的主流方向。

（2）節能理念

能源短缺問題是當今世界共同面臨的難題，隨著人們對節能環保重視程度的逐漸提升，“綠色節能”理念應運而生，且受到越來越多人的關注。節能理念就是指在社會進行各項經濟活動的過程中，要將節能意識時刻融入到各工作環節中，并通過應用一些節能設計或技術來盡量減少經濟活動中的資源消耗，從而緩解當前能源短缺的問題。目前，節能理念逐漸向社會各領域滲透，在建筑、農業等多個領域都取得了較顯著的節能成果，促進了社會的綠色化發展。

二、機械設計制造及自動化技術節能設計的主要內容

（1）節能設計理念應用的現實意義

能源利用效率低下是當前威脅著能源短缺、阻礙各行業實現可持續性發展的重要原因。對機械制造業來說，也是如此。目前，機械制造還不能完全實現接卸的自動化，這雖然對機械產業的整體發展影響不大，但卻給該產業造成了巨大的資源浪費。類似這種問題在機械制造產業中是普遍存在的，嚴重影響了該產業的健康持續性發展。因此，只有在機械設計制造及其自動化技術中科學地融入節能設計理念才能有效改善目前這種不良現狀。在機械設計制造及自動化中合理的進行節能化設計，一方面可以盡可能的減少機械制造產業生產過程中造成的不必要的資源浪費，而且還能夠有效降低生產過程帶來的環境污染，這對我國的機械制造產業的持續性發展來說具有重要的現實意義。

（2）節能設計理念應用的局限性

目前，節能設計理念在機械設計制造及自動化技術中的應用還不夠成熟，其具體應用也存在很多局限性，主要表現為以下兩個方面：一方面，由于機械制造的相關工作人員對節能理念的重視程度不夠，導致一些機械節能設計成果在實踐中的具體應用效果沒有得到充分發揮，這在很大程度上阻礙了節能設計理念向機械設計制造及自動化技術的滲透，使機械產業的節能設計得不到應該有的反響，從而影響機械節能設計的積極性。另一方面，盡管有些節能設計產品在機械設計制造中發揮了一定的節能效果，但對大多數生產企業來說，這種設計只被應用到生產的部分環節中，這也造成了其應用效果發揮的局限性，從而不利于機械產業的節能化發展。

三、機械制造自動化技術中滲透節能理念的策略

（1）機械結構改造設計

從優化和改良機械設備的關鍵結構是節能設計在機械設計制造自動化中應用的常見方式。通常情況下，機械設備的發動機和液壓系統是關系著能源消耗及能源利用效率的關鍵部位，對這兩個部位進行科學的結構改造設計能夠有效的提高設備的能源利用率，減少資源消耗。傳統的機械發動機的能源利用效率較低，這種能源的未完全使用還會造成大量污染性氣體的排放。通過對發動機其進行合理的節能設計將其改造為環保型發動機則可以同時解決污染氣體排放及能源消耗大的問題，達到節能減排的目的。

（2）節能環保材料的選擇

在機械設計制造中合理地選擇和使用節能環保材料也是實現機械制造產業節能減排的重要措施。通常情況下，節能環保型材料在使用的整個過程中對環境造成的污染要比普通材料小的多，而普通的機械制造設備在進行報廢處理之后，其殘骸往往會對環境造成很大的污染。而如果在機械制造業生產中，選用一些能夠被二次利用的節能環保型材料不僅可以在后期對這些材料進行回收再利用，大大節約了資源消耗，而且還能有效地降低因材料問題而導致環境污染問題。

（3）生產工藝的優化

通過優化生產工藝是在機械設計制造中滲透節能理念的又一有效途徑。對機械設計制造生產工藝的優化可以從以下兩個方面入手：首先，從產品的結構出發，具體來說，就是可以對構成機械產品的各種配件進行優化配置，使機械產品的結構在確保其功能完整的情況下，盡可能的減少零部件的使用數量。另外，也可以根據需要，合理的改變某些配件的形狀，以確保機械產品的結構能夠達到最優，使其具有節約資源消耗的效果。其次，可以從生產工藝的工序方面入手，通過對生產工序的合理安排來避免因待機時間過長而造成的能源空耗問題，保證生產設備能夠持續性工作，從而有效解決因工序不合理而造成的能源浪費問題。

四、結語

為了緩解環境污染及能源短缺的局面，我國針對機械行業制定了更為嚴格的減排標準，這就意味著機械設計制造及其自動化技術的開發與創新必須要與節能設計的理念結合起來，從源頭上降低機械制造業的能源消耗及污染物的排放，只有這樣，才能滿足機械制造產業的高節能減排標準。為此，在將節能設計理念運用到機械制造自動化技術中時，要注意從機械結構改造、節能環保材料選擇以及制作工藝優化等多個方面進行，并注意在實踐中總結經驗，不斷改進節能設計，使其更加合理和高效。

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