節能設計理念在機械制造與自動化中的應用

潘紅軍

（山東省德州市樂陵市鄭店鎮人民政府，山東 德州 253618）

0 引言

在機械制造環節上，自動化生產所包含的范圍十分廣泛，其中包含：加工流程自動化、物料儲存自動化、物料傳輸自動化、產品安裝自動化、質量檢驗自動化、產品安裝自動化以及產品設計自動化等相關方面。隨著我國經濟不斷發展，工業生產以及機械制造行業得到了技術提升，但是由于機械制造的特殊性，想要在自動化生產過程中展現出其節能性與環保性，則需要企業以機械制造與自動化生產流程作為基礎條件，結合現代化節能設計理念，才能從根本上保證機械制造水平[1]。

1 節能設計理念作用

從產品生產現狀來說，使用現代化機械生產模式可以顯著提高產品生產質量水平。由于機械生產和制造水平的主要影響因素包含自動化技術的穩定性與可靠性，因此當設備自身出現安全性問題時，會直接造成能源使用過程中經濟成本的不斷提高和增加，最終導致能源實際使用質量與效率明顯減少與降低[2]。第二，科學、合理地選擇機械制造與自動化技術可以有效提高企業核心競爭力量，企業作為產品生產的基礎條件，想要有效提高自身核心競爭能力，就需要在經濟可持續發展過程中盡可能減少操作失誤，只有積極落實和貫徹環保理念，才能從根本上延長設備以及生產壽命，更好地適應時代發展。

2 機械制造與自動化發展現狀

我國計算機系統以及互聯網平臺隨著社會進步得到了廣泛應用，致使人們生活得到了根本上的轉變，進而為各個行業的發展和進步提供全新發展方向和目標，而在此種發展條件和基礎環境下，機械制造以及自動化同樣需要轉變傳統生產模式和生產理念，將計算機運轉模式和自動化生產技術充分結合，才能增強自動化生產管理的優化水平[3]。

機械生產與自動化制造核心技術不斷提高，雖然能夠實現機械制造水平，但是同樣增加傳統生產經濟成本，而在現代化機械制造以及自動化生產技術水平環境下，只有將產品自身參數進行精準控制才能有效提升基礎生產力水平。加上我國傳統機械生產和制造行業運行過程中，會受到基礎生產模式的作用和影響，導致能源浪費和產品消耗問題十分嚴重，無法及時、有效的滿足現代化社會節能減排的基礎需求，對行業可持續發展造成了嚴重的影響和約束。雖然目前在自動化生產環節上引進節能設計理念，能源浪費問題已經得到了有效環節，但是仍然存在著多種問題和不足，比如：現階段由于機械制造和自動化生產對于節能設計思維的應用效率相對較低，極易造成整個產品資源的過度消耗和浪費，對企業自身的生產水平和質量受到了阻礙和約束，其中企業自身經營經濟收益同樣無法獲得更高的經濟[4]。

傳統機械生產和自動化制造工程中，大多數企業以及生產區域的管理人員始終堅持傳統工作模式，實際開展方案設計和管理時以生產產品作為先約條件進行方案設計規劃和生產模式調整，此種生產技術模式同樣造成了資源浪費問題。與此同時，傳統設計理念和思維實施過程中，為了進一步提升生產效果和質量，通常會消耗大量的資源用于產品機械制造和自動化生產維護，最終造成電能和水能的大量浪費和消耗[5]。

在時代不斷發展和進步大環境下，可持續發展政策的落實讓社會大眾對于節能設計理念的關注程度不斷提高，節能思維和理念逐漸滲透至社會生產的各個行業和方面。為了進一步提高節能設計理念應用水平，設計人員將節能理念積極落實在機械制造和自動化生產環節中，并且通過節能理念和意識的全面滲透，保證產品在生產環節上的節能質量和層次，而此種理念的發展不僅在生產環節對于電力能量和水資源等方面具備一定優化和完善，在后續生產和技術加工過程中，同樣有效將其融合進系統結構中[6]。現階段雖然我國機械生產和自動化制造仍然存在著問題和不足，但是隨著我國節能理念的全面貫徹和積極落實，其節能性已經全面滲透至機械制造環節中，讓我國的機械制造與自動化發展有了新的優化目標。

3 節能設計理念應用策略

3.1 設備選擇

第一，想要有效提高節能意識和思維，應該科學、合理地選擇發動機型號，對于機械制造和自動化生產來說，發動機設備是保證系統正常運轉的核心環節，對整個機械制造系統正常運行起到了決定性作用和現實意義。所以實際開展方案設計實施過程中應該選擇基礎排量較小、油耗低、環境噪聲較小的環保發動設備，才能有效解決能源浪費等相關問題，從而提升機械制造和自動化生產效率和質量[7]。

第二，應該做好液態壓力運行系統的方案設計和項目規劃，由于液態壓力系統所產生的故障問題會造成整個機械設備癱瘓，此種安全風險不僅造成設備生產質量明顯下降，同樣會產生安全問題和不足。所以實際進行方案設計時，需要充分認識到安全設計以及可持續化設計的重要意義。

第三，實際進行液態壓力油料控制過程中，需要進一步明確不同類型油液雜質物質對整個液態壓力設備的直接影響和作用，為此技術人員應該全方位、多角度提高方案設計標準，進一步維持整個液態壓力管道的基礎密封性和穩定性，對整個液態壓力系統開展定期維護。在未來運轉過程中，想要確保整個機械系統的安全運轉，需要針對該系統開展針對性的保養和維護，并且在機械制造和自動化生產設備保養實施過程中同樣需要使用環保材料，有效減少資源的基礎損耗和浪費，從而確保整個機械液態壓力環境安全性和穩定性。

3.2 優化生產工藝

現代化機械制造和自動化生產需要解決的首要難題，則是在生產過程中如何盡可能降低能源消耗，并且避免出現污染環境等相關問題，所以系統和設備具體優化和完善實施環節上，設計人員首先需要優先選擇能量消耗較低、環境污染程度較低的生產工藝模式，進一步滿足節能可持續化發展理念[8]。針對此種生產現狀，方案設計人員應該適當將整個節能重點放在工藝參數的設計方面，有效解決設備加工過程中所產生基礎能量消耗問題，保證整個機械生產質量水平和效率的不斷提升，由于設備生產方案設計對機械制造與自動化生產影響相對較大，所以在生產環節上需要明確生產實際情況，針對較短生產線路，則需要選擇更加簡潔的生產系統，從根本上降低能量浪費[9]。除此之外，不嚴謹的設計思維和理念，同樣是造成整個生產環節資源損耗首要原因，為此設計人員需要充分考慮機械制造以及自動化生產實際工作需求，在初始設計方案和預期目標中根據工作模式進行詳細調整與分析，進而將自動化的生產思維與生產方案相互結合，積極轉變傳統、落后的生產模式，有效推動節能優化，保證在未來機械制造和自動化生產環境中實現高效、安全。

產品機械加工和自動化生產想要有效將節能設計理念相結合，進而滿足現代化工作要求，就需要在產品生產和技術加工過程中充分結合制造實際情況，選擇具有針對性和目的性的計劃方案進行技術加工，同時系統加工工作實施過程中還應該選擇相配套的零部件和配對性設備，保證各個環節的匹配程度。而產品生產環節上，零部件鍛造時，主要通過三種操作模式進行結構鍛造，比如：冷鍛壓方法、溫鍛壓方法和熱鍛壓方法。而不同類型的生產模式對設備生產需求、材料加工以及技術模式都存在著不同類型的要求，所以為了進一步提高系統節能性，應該盡可能結合實際情況，針對節能效果、經濟成本分析以及加工技巧等多個方面進行充分分析，充分認識到不同操作方式最終產生不同效果[10]。

3.3 使用節能材料

在機械生產和制造環節上的材料應用方面來說，需要盡可能選擇無毒性、無污染以及循環使用的材料，進而能夠滿足環保可持續發展的基礎思維和理念，同時對現階段材料應用現狀進行綜合分析，企業仍然使用傳統材料，并且在材料回收再利用方面同樣存在著明顯的不足，不能達到預期的發展需求和收益水平[11]。針對此種現狀，應該技術人員應該始終堅持節能設計方案和理念，優先選擇節能材料機械制造模式，并且結合當下能源需求工作條件，詳細分析不同材料最終使用效果，全面提升生產質量水平，減少資源在生產環節上的浪費[12]。

除此之外，完成制造以及自動化設計后，設計人員應該深入分析現代化設計需要根據需求成本情況，并且通過對零件處理等多個方面開展參數計算，確保機械制造和自動化環節上的多種問題和不足能夠有效得到解決，在保證質量和效率的基礎上，有效地節約處理成本，實現節能目的。

3.4 零件加工

機械零部件加工過程中包含坯料生產、特種加工以及熱量處理等相關方面，但是在機械零部件生產時，極少零件能夠使用精密制造以及無屑加工方法，為此現階段產品加工過程中通常使用技術方式包括鑄造、鍛造、焊接等。

由于機械加工方式中常見技術方法相對比較復雜，比如：車削加工、鉆削加工、刨削加工、銑削加工、鏜削加工、磨削加工、數控機床加工、拉削加工、研磨加工、珩磨加工等，而常見的熱量處理方式則包含：正火、退火、回火、時效、調質、淬火等相關技術，為此在實際加工流程上，必須根據零部件使用材料、內部結構、外部形態、數據尺寸以及使用性能等，并且選擇適合的加工技術方式，才能確保產品生產質量水平，

3.5 性能檢驗

機械性能檢驗技術主要作用于專業數據測量設備，并且針對機械設備中零件、成品、原材料等方面進行精準尺寸把控，同時通過目視檢驗技術、無損探傷技術以及金相檢驗技術等相關方式針對產品質量進行全面判定。

除此之外，機械生產和自動化制造環節所使用的測量設備主要包含：量具和量儀。現階段常見的測量設備主要包含：卷尺、角度尺等，該技術主要作用在零部件長度、結構厚度、測量角度、孔洞直徑等方面。除此之外，在機械性能檢驗方面上，節能設計理念除了用作監測零部件的長度數據、厚度數據、孔洞直徑尺寸以外，還能夠針對零部件形態誤差以及位置誤差等方面進行全面測量。特殊檢驗主要是指檢測零件內部及外表的缺陷。其中無損探傷是在不損害被檢對象的前提下，檢測零件內部及外表缺陷的現代檢驗技術。

4 結語

由此可見，在工業發展過程中，想要有效落實機械制造以及自動化發展水平，就需要積極引進全新生產技術，但是在實際運轉過程中，開展機械制造及自動化的生產和制造往往會產生一定的能源損耗和資源浪費問題，為此需要優化自動化技術，全面貫徹可持續發展。