關于機械設計制造及其自動化節能設計理念

王傳印 王滿滿 宋勝鵬

（新疆輕工職業技術學院， 新疆 烏魯木齊 830021）

0 前言

面對各個行業對能源消耗需求不斷增多的情況，我國下發了一系列舉措來進行節能減排，以此來促進工業長遠發展。對于機械設計制造及其自動化產業而言，通過積極應用節能設計理念，可獲得諸多的經濟效益和社會效益，主要包括：（1）節約資源，提高資源的回收利用率；（2）降低工業投資，對資源配置進行不斷優化；（3）實現人與自然和諧發展，為人們提供更加健康的生活環境。可以說，正是由于節能設計理念的應用，才促使機械設計制造及其自動化產業的綠色可持續發展。

1 關于機械設計制造及其自動化節能設計理念的意義

機械設計制造及其自動化產業是一個應用十分廣泛，但能耗又比較高的產業，為能夠順應現階段社會發展的需求，該產業必須積極應用節能設計理念。首先，國家社會的發展不應犧牲環境為代價，綠水青山就是金山銀山，做好環境保護工作，減少對環境的污染，為大眾提供更加健康安全的生活環境。由于該產業的發展過程中，需要花費大量的人力、物力及財力，所以通過充分融入節能設計理念，可以進一步完善產業結構，減少對環境的破壞。其次，節能設計理念可以在極大程度上提高整個產業的質量，還能夠減少資金的投入，為自身帶來更好的經濟效應。隨著機械設計制造及其自動化產業的快速發展，相關企業的發展模式逐漸朝著國際化的方向發展，有的企業還實現了跨區域及跨國界的發展，而要實現這一點，要求這些企業必須具備較強的市場競爭力。這些企業還應樹立起良好的環保理念，通過對相應技術進行恰當改變，盡可能減少機械設計制造及其自動化產品的消耗，從而促使整個產業的蓬勃發展[1]。最后，節能設計理念也是我國由制造大國到制造強國轉變的基石。

2 機械設計制造及其自動化節能設計要求

2.1 選擇綠色環保材料

在機械設計制造及其自動化產業中，導致資源消耗的關鍵因素在于：應用于機械制造中的各種材料。由此，相關企業在融入節能設計理論的過程中，必須科學開展機械產品節能設計工作，并有效降低自然資源的損耗。具體做到以下幾點：（1）針對材料的選擇，應能夠方便資源進行回收再利用，盡量不要使用不可降解的材料，這種材料不利于資源回收再利用，應盡量選擇可回收、可再生及易降解等能夠回收再利用的材料，從而有效減少對自然環境的污染；（2）針對易損害的零件加工處理，可選擇環保型材料或是非金屬性材料，盡量不用昂貴稀有金屬，從而在極大程度上減少資金的投入，也能夠避免部分稀有資源不必要的浪費，同時，企業必須做好機械設備的檢查與維護工作，及時更換其中容易損害的零件，然后在這些更換下的零件進行再次加工，并投入到接下來的使用之中，這樣能夠對資源進行再次利用；此外，對于一些不能夠再次利用的零件，需放置到固定回收點，然后對其進行集中分解，從而在一定程度上避免對資源環境的影響[2]。

2.2 應用先進制作工藝

在機械設計制造及其自動化產業中應用節能設計理念時，相關企業必須遵循以下原則：（1）質量輕，也就是在符合質量規范的基礎上，所選機械設備不僅具備較高的質量，且其使用的材料比較少；在當今社會中評判機械制造是否優良的關鍵依據在于——輕質高強，只有質量越輕，那么在具體運行過程中才能夠更加簡單方便，也可以在極大程度上降低機械制造過程中的超重負荷與磨損情況；同時，所用材料較少，才能夠更加有效較少能源的使用，不僅方便設備的運輸和應用，還能夠有效節省資源；（2）壽命長，也就是要求設備擁有較長的使用壽命，立足于高質量和低成本的設計原則，在機械設計制造及其自動化的過程中，應保證機械能夠長時間使用，這樣能夠減少機械設備的投資，在極大程度上減少經濟成本。同時，壽命較長的機械設備，可以在一定時間內減少產品需求量與產量，從而極大程度上減少機械產品報廢數量，最終有效節省資源；（3）通用性強，也就是對于機械設備中所用零件，設計人員在設計過程中需盡量選擇市面上作為多見及普及的零件，這樣能夠確保零件出現損壞或是丟失情況時，能夠在短時間內采購到相應零件；同時，只有適用性較為廣泛的零件才能夠具備較高的重復利用率[3]。

3 機械設計制造及其自動化節能設計理念的具體應用

3.1 結構設計全面優化

對于機械設計制造及其自動化企業而言，在融入節能設計理念時必須全方位的考慮優化結構設計。具體做到以下幾點：（1）發動機的優化，該部件作為機械設計制造及其自動化中消耗資源最大的部件，企業必須應用功率比較低的發動機，若選擇功率效果較高的發動機，勢必會阻礙到節能設計利用的有效融入，加上在機械系統的具體運行效率中發動機產生的影響相對比較小，所以可以選擇具有一定環保性能的發動機，如水冷增壓柴油發電機等，這類發動機具備能耗低、效率高與低排放的優勢，既能夠在極大程度上減少污染的問題，降低空氣中污染氣體的排放量，還能夠減小能耗，在一定程度上提高加工的效率及質量；（2）液壓系統的優化，針對液壓系統的設計，為確保系統的安全穩定運行，設計人員必須確保系統自身清潔性，必須定期清理液壓系統中存在的微塵及一些磨損物；同時，需延長換油的周期，這樣能夠盡量避免液壓系統發生故障情況。由于傳統的機械制造設備極易發生因液壓油滲漏而導致資源浪費及環境污染的問題，針對這一情況，設計人員必須重視液壓系統的防漏環節設計，需在確保液壓油量與液壓元件質量的基礎上，進行科學合理地密閉式設計，盡量杜絕外界環境灰塵進入系統內部，這樣能夠確保系統的正常運轉。此外，設計人員應對其他的優化裝置進行設計，如：設計自動加工裝置，來減少人工操作中造成的人力、物力及財力方面的消耗，實現加工成本的節約[4]。

3.2 機械設計全面優化

對于機械設計制造及其自動化企業而言，在融入節能設計理念時必須全方位的優化機械設計。具體做到：在不影響產品功能基礎上，在極大程度上簡化零件結構設計，減少設備的能源消耗，有效提升設備的生產效率。同時，隨著科學技術的快速發展，以往的機械設計工藝已難以符合當下時代發展需求，所以設計人員必須合理的調整及改變機械工程設計，使之能夠更好地滿足當下設備發展的需求[5]。

3.3 恰當的加工方式

為更好地實現節能減排的目標，在機械設計制造及其自動化中融入節能設計理念時，需做到以下幾點：（1）在確保機械設備功能正常實現的前提條件下，對加工方式進行不斷優化，如：機械生產制造過程中應用最為廣泛的鍛壓技術——冷鍛壓加工方式、熱鍛壓加工方式等，相關調查顯示，這些加工方式的能源利用率過于低，并不適用；（2）選擇溫鍛壓方式來開展材料的生產與加工工作，這樣能夠有效降低資源的消耗。

3.4 高效的時間安排

在機械設備生產過程中，往往需要大量的人員，并需要這些人員的彼此配合與長時間交流，這就還會導致大量人力、物力與財力的消耗。在機械設計制造及其自動化生產過程中，企業若沒有合理安排工作時間，勢必會導致人力與物力的浪費，并嚴重影響到工作效率與工作質量，延長機械的生產時間，嚴重情況下導致機械制造產品質量大大降低。針對這樣情況。因此，企業必須對各個工作人員的時間進行恰當安排與調整，結合自身實際情緒、人員需求來加以切實可行地、系統地時間規劃；同時，作為設計人員，應立足于階段性發展的具體狀況，有效進行自我統籌規劃，對切實有效的工作計劃進行制定，在確保功能穩定的前提條件下，盡可能減少機械制造工作時長，使得工作效率進一步提升，并有效保護環境[6]。

4 結語

綜上所述，針對機械設計制造及其自動化產業而言，為能夠符合當下社會發展的需求，必須在其機械制造中有效融入節能設計理念，而在節能設計過程中，應嚴格遵循選擇綠色環保材料、應用高質量制作工藝的要求，并對全方位優化結構設計、機械設計，選擇合理的加工方式，對員工的時間進行恰當安排及調整，從而有效提高生產效率及質量，實現節能減排、保護環境的目標。