機械制造與自動化中節能設計理念的應用研究

汪炎昌

【摘 ?要】由于自然資源的有限性，在發展工業過程中對能源的消耗十分巨大，環境的日益惡化，環保節能理念也逐漸被運用在人們生活的各個領域，包括對機械的制造與自動化。為了減少能源的消耗，提高生產速率，節能性機械制造與自動化在不斷更新優化，進而促進了社會的進步以及環境的保護，其有效地運用對人類的發展有著巨大的意義。本文主要針對機械制造與自動化中節能設計理念的應用進行簡要分析。

【關鍵詞】機械制造;自動化;節能設計;應用

1節能設計在機械制造與自動化中的優勢

節能理念在機械制造和自動化的有效運用從不同程度上減少了能源的消耗，節能設計包含多個方面，其主要功能是在機械運作時提高各個環節資源的利用率，包括廢物利用以及多次利用等。節能設計的基本要求是設計出的機械產品要達到可回收、可拆裝的要求。然而，傳統的機械產品制造時主要考慮的是機械的使用周期、機械的基本性能等。通過對市場的調研和分析后，再進行產品的具體設計以及方案的具體構建。除此之外，在進行產品的生產之前要通過設計理念和實行方案的最終優化和審核。因此，傳統的機械產品設計周期較長，且由于無法回收利用，導致了能源的嚴重浪費。近年來，隨著相關部門的大力支持與宣傳，節能設計理念在機械制造和自動化的有效結合，通過對原料和自然環境等因素的參考，使得產品既能夠充分發揮產品優勢，又能達到節能減耗的效果，進而促進企業經濟的發展，實現壞境的有效保護。

2.生產中經常遇到的明顯影響能源降耗的情況

2.1設備的不同造成能耗的差異

一般來說，如果工件和工藝是一致的，那么不同的設備可以獲得更滿意的結果，但是它們的能耗有很大差距。例如，一個工廠對一個設備有一套統一的標準化生產標準，與新工藝相比，之前的工藝不僅在動力上沒有優勢，在能耗上也有巨大的漏洞。可以看出，通過設備的更新調整，能源消耗問題得到了有效的改善。同時，該工藝的精度水平仍處于高端標準，因此，這種設備的更新顯然是可行的。

2.2同類設備，型號不同能耗不同

傳統機械制造產業能耗依舊偏高，根本原因在于生產工藝系統不平衡，不能真正實現系統的優化，節能環保一直是建材行業的重要關注點之一，建材行業相關環保裝備的進步也與行業發展息息相關。產品升級換代是企業取得健康有序發展的保障。從材料選擇到技術與裝備及智能化運維，機械制造行業一直在積極推動技術創新和戰略轉型。我國機械制造領域相關的環保裝備制造業規模近年來迅速擴大，發展模式不斷創新，服務領域不斷拓寬，技術水平大幅提升，主要裝備基本實現國產化，部分裝備達到國際領先水平，并通過工業互聯網開展環保運維服務，先進裝備和優勢企業“走出去”的步伐進一步加快，行業整體水平得到了快速發展。機械制造產業要從關注末端治理向源頭控制轉變，從單一因素控制向協同控制轉變，從常規污染物控制向特殊污染物控制轉變，在原有裝備的基礎上多元發展，優化產品結構，創新開拓領域。

3.機械加工工藝的節能降耗的措施

3.1使用合適的工裝可以起到節能降耗的作用

許多機械工作人員在實際的機械加工過程中，積極發揮自己的思想主動性，對傳統機械制造工藝的缺陷進行改進，探索全新的生產工藝，比如說選擇有利于降低能耗的道具，進而達到提高機械制造生產效率的目的。在機械加工的生產過程中，往往存在一些產品，既可以選擇這種加工方式，也可以選擇那種加工方式。多種加工方式的選擇，可以最大限度降低機械產品加工的能源消耗，比如說在工廠加工鋼梁時，需要在鋼梁上制造一個長條狀的孔，之后再在制造的孔下面做一個平整度較低的平面，如果采取傳統機械加工工藝需要在使用銑床，之后借助銑床將平面刨出，工匠改變了傳統的加工工藝，用夾具在沒有刨床的情況下加工工件。在銑床上完成銑孔和面。

3.2合理調整工藝路線可使能耗降低

許多機械加工企業在加工機械產品時都按照當前國家的技術標準進行加工，但是隨著機械加工設備的不斷更新，傳統的技術標準也要注意不斷與時俱進，這樣才能與機械設備更新的步伐一致。加入其中的一個零部件采取傳統制造技術，其他的采取先進的制造技術，那么就需要使用多臺機械設備，而現代社會發明的功能綜合的機械設備可以根據要求設置相應的程序即可，可完成整個加工過程，直接降低能耗。

3.3批量加工生產

對于一些規模相對較小的機械加工企業來說，單一零部件的生產需要更多的能源消耗。在這種規模較小的生產中，單一零部件的生產需要工作人員逐一進行加工處理，無法實施流水線生產。這種逐一生產的模式必然需要更多能源，如果企業采用批量加工的方式生產單個產品，不僅會降低能耗，而且會大大提高生產效率。

3.4材料定額節能降耗

能源儲存和能源消耗過程中材料要控制好量，如果切割較粗的材料，可以選擇一個能耗消耗比較低的模式，如降低切削速度，如果切割較精細的材料，切割速度要注意減緩，此外，材料在制作過程中要注意控制好加工時間，比如說對于硬度高、形狀復雜的材料，切割機要選擇較低的切削量，以保證能達到節能降耗的目的。電在材料加工過程中，大量的金屬材料、產品模型是按照標準供應的平均長度（7.5米）要求開展工作，但在實際的處理過程中，可能需要的能源消耗要大于計劃的能源消耗量，因此，在實際生產中，為了減少這些問題的出現，我們需要對原材料和輔助材料進行控制，通過合理控制材料使用，確保材料加工過程中最大限度降低成本，同時，在產品制造過程中要增加材料的計算力度，需要改善傳統的生產方法，為了避免操作困難，材料要緩慢放入。

4結束語

綜上所述，當前我國機械制造與自動化的不斷發展，促進了工業的進步，提升了人類的生活質量，與此同時，在機械制造與自動化的設計過程中要逐漸貫穿節能減排的理念，進而減少污染物的產生，通過對機械產品的材料選擇，工藝選擇以及數據分析等實現產品的優化，實現其可拆卸性能以及可回收性，減少了對環境的污染。目前我國節能性機械制造與自動化技術仍不夠成熟，需要相關技術人員不斷的開發與探索。

參考文獻：

[1]王灝元.節能設計理念在機械制造與自動化中的運用[J].黑龍江科學，2020，11（12）：112～113.

[2]武玉軍.節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透研究[J].科學與信息化，2020，（11）：54+56.

[3]魯璐.節能設計理念在機械制造及自動化應用中的滲透研究[J].中國設備工程，2020，（9）：165～166.

（作者單位：湖州泰倫電力設備有限公司）