探究機械設計制造及其自動化節能設計理念

葛琳

摘要：隨著工業化進程的快速發展，機械制造行業的能源耗費量逐年增多，我國能源開發的壓力也隨之增大。在我國社會主義生態文明建設的背景下，節能減排成為企業生產的目標之一，本文簡要概述了節能設計理念在機械制造與自動化中融入的優勢，并提出了該理念在工業生產中的具體體現，僅供參考。

關鍵詞：節能設計理念;機械制造;自動化;產品性能

引言

機械在我國國民經濟的發展中占有重要地位，因此在對其進行設計的過程中，應注重節能減排工作，提高工程機械的自動化和智能化程度，降低工程機械制造自動化能耗，從而達到降低企業施工成本的目的。而做好工程機械自動化節能工作的首要工作就是將節能設計理念運用到工程機械自動化設計中。

一、節能設計理念在機械制造與自動化中融入的優勢

（一）減少環境污染

近年來，我國政府對機械制造行業的管控逐漸增強，鼓勵相關企業進行產業升級，促進工業生產對自然資源的開發與自然環境的破壞降到最低，因此在當前形勢下，節能環保已然成為我國各大產業發展過程中的重要準則和共同追求，也是順應社會發展趨勢的必經之路。在機械制造生產中融入節能設計理念，可幫助企業樹立環保意識，促使生產過程達到節約能源的要求，同時降低有害物質的排放。

（二）促進新能源的開發和使用

在機械制造及其自動化生產中融入節能設計理念，可拓寬企業對生產材料以及能源的選擇途徑。近年來新能源與環保材料的開發與使用，緩解了我國自然資源的挖掘壓力，為我國能源技術的研究提供了新的思路，促使機械設備生產選擇質量更好且節能程度更高的材料，我國能源結構得到優化升級，自然資源的開發進程得到了緩沖。

（三）產品性能升級

隨著全球氣候變暖的趨勢越發嚴重，世界各國紛紛采取管控措施，嚴控工業生產所造成的資源浪費和環境污染，在這一背景下，各國工業生產紛紛由能源驅動型轉向技術驅動型，促進工業產品的性能得到提升，并向著低排放、低能耗、可回收的方向發展，從而將節能設計理念更加深入的融入機械制造及自動化生產中來，有效降低了能源消耗率。

二、機械結構設計中滲透節能意識

（一）機械材料設計時滲透節能意識

機械自動化過程材料的應用占企業成本比例也很大，且使用材料的性能會對機械設備構件功能產生很大影響。因此在機械資料設計環節要注重節能意識的滲透作用。在選用材料時，首先要保證材料的自身性能，例如：保證材料無毒、無污染、可回收、可拆卸等，避免對環境產生不利影響，同樣提高材料回收利用率，減少機械材料的浪費，節約資源。其次，要考慮選用材料的質量、壽命、規格問題，在保證材料性能符合機械自動化要求的前提下，盡量使用壽命長、規格通用、質量好的材料，增加材料使用周期，減少材料浪費。

（二）制作工藝設計中滲透節能意識

為了達到設計階段全過程的節能目標，還應該在制作工藝上引入節能設計理念，對產品設計進行優化改進，降低產品制造過程中的能源消耗，提高企業效率。機械自動化生產制作技術決定著機械自動化生產制作工藝的結構，所以要組織對制作技術進行優化設計，在產品加工過程中對加工順序進行調整，盡可能減少加工載荷。盡量使設備處于滿負荷運行狀態，提高設備的使用效率，減少不必要工序造成的能源浪費。同時盡可能減少不必要的環節，減少能源的使用。或通過改變工藝參數設置，對工藝中涉及的形狀、大小、輕重、樣式和數量等進行研究，減少材料或者能源用量，提高企業效益。

三、節能設計理念在機械制造與自動化中融入的體現

（一）節能設計理念融入機械設備結構設計

第一，在機械設備及自動化生產系統中，發動機是最關鍵的耗能部件，進行設備結構設計時，在發動機處融入節能設計理念，提高其在生產運行時的運行效率、降低不必要的油耗，不僅能夠節約能源也可降低有害物質的排放，促進企業增強其社會效益。

第二，液壓系統在機械制造過程中，也是耗能的重要環節。液壓系統支撐著生產的穩定性，在此環節融入節能設計理念，提升液壓油液的純凈程度，避免出現其他雜質導致油壓設備出現故障，從而提高液壓系統的工作負荷。改進液壓管的設計，升級其密封性和抗腐蝕性。

第三，機械設備故障會造成不必要的能源浪費，因此將節能設計理念融入操作平臺和設備的構成上，降低機械制造及自動化系統運行時的震感和噪聲，并設置合理的安全操作范圍，確保系統裝置安全穩定運行。除此之外，應定期對設備進行保養維護與檢測，及時為相關零部件注入潤滑油，一般可添置自動注油裝置提高自動化能力，避免設備運行時出現故障和不必要的資源浪費。

（二）節能設計理念融入設備制造原材料和能源的選擇

在機械設備及自動化生產中，材料的使用是影響能源消耗的直接因素，在原材料選擇的環節融入節能設計理念，是促使企業生產節能減排最直接的途徑。在進行材料選擇時，應避免選擇含有害物質和污染物質較多的材料和零部件，多考慮對綠色材料的選擇，使生產材料加工成產品后能夠最大限度地可回收利用、易降解、低污染、低能耗。企業應將其生產效益與材料使用密切結合，由于生產系統運行時間較長能源消耗較大，因此應選擇低耗、使用壽命較長的能源燃料，以支撐大規模的機械生產，從而既可達到節能環保的需求，也避免了資源的浪費。

（三）節能設計理念融入生產工藝設計

在生產工藝中融入節能設計理念，需要設計人員根據生產的現實環境，因地制宜選擇加工工藝。在進行單個鍛壓零件加工工藝設計時，可選用溫鍛壓的方式，此種方式是危險程度最低且能源利用率最高的工藝手段。合理安排工藝流程，根據節能標準調整加工工序和操作方式，在2019年全國冷軋板帶生產技術交流會上，國內多家企業對冷軋生產工藝的節能設計進行了技術和理念的探討，為冷軋工業生產的節能減排提供了工藝優化的動力。

結束語

隨著社會的發展進步，人類節能環保意識的增強，機械自動化能源消耗也成了制約其發展的一個關鍵因素。為了提升企業的市場競爭力，滿足人們對機械制造企業要求，使企業在市場中得到進一步發展，機械制造企業必須引入節能減理念，從機械制造的各個方面進行研究，降低機械自動化環節的能耗。

參考文獻：

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