節能設計理念在機械制造與自動化中的運用

張海順

摘要：隨著科學發展觀的不斷深入，國內經濟當前正在以一個平穩的速度向前發展，機械制造業屬于推動國內經濟迅速發展的產業，機械制造行業在市場化的背景下得到了飛速發展，但是機械制造屬于消耗資源較多的產業，在綠色理念不斷推廣的當前，機械制造行業需要引入節能理念。

關鍵詞：節能設計理念;機械制造;自動化運用

自工業革命之后，憑借先進的科學技術，人們對于資源的利用效率得到了極大提高，群眾的生活水平也在不斷改善。但究其根本，人們生活的便捷，是建立在大量自然資源耗費上的，特別是在機械制造與自動化取得突破性進展之后，對于自然資源的索取更加劇烈，如果不加以遏制，采取可持續發展戰略，勢必會造成能源枯竭問題。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。

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 機械制造與自動化的發展現狀

隨著工業的大力發展，機械制造行業達到了前所未有發展高潮，推動了工業的進步。在信息技術的不斷普及下，機械制造走上了自動化的進程，提高了工作效率。機械制造與自動化的有效結合對各行各業的發展有重大意義，然而，機械制造與自動化在我國出現的時間較晚，因此，與國外一些國家的技術相比還存在著一定的差異，管理制度也不夠完善，進而造成產品質量不過關、生產速率較低等。

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。

3.5 優化綠色節能設計方案

機械設計方案時機械制造的基礎，也是機械制造的前提，在機械設計方案中加入綠色設計理念，可以從源頭上降低機械產品的成本，最大限度減少能源的浪費，相關設計人員要立足于“從搖籃到墳墓”的制造方式，立體全面的衡量經濟性和環保性，提高社會資源的轉換效率，降低生產廢棄物的影響。為降低二氧化碳對全球氣候造成的影響，中國碳排放結構中，近90%來自電力、工業、交通運輸三個部門。為實現碳中和目標，一方面能源結構勢必進行優化，風電、光伏、核電等可再生新能源的供電占比將大幅提高，另一方面，工業領域的節能減排改造將加快，低排放工程機械也將迎來快速發展，系列相關設備制造企業具備長期投資價值。

3.6 優選綠色節能環保材料

機械設施的配備保證著產品的順利制造以及加工等程序的順利進行，在綠色設計的理念之下，機械設備應該具有無毒無害生產、耐高溫、抗腐蝕、方便回收處理等基本性能，以迎合當下綠色環保機械新潮流。

3.7 可拆卸性設計

當機械設備損壞至不能使用時，由于無法拆卸被迫丟棄造成資源浪費和環境污染的現象比比皆是。隨著綠色設計理念在加工機械中的運用，使長期被忽視的機械拆卸問題得到高度重視，也就是說，在產品加工的進程中，如果機械設備的零件發生故障或是損壞，就可以及時對其進行拆卸操作，將破損的零件修復或是替換，有效提高資源的利用率，同時整機按照統一設計標準，應用模具化制作工藝，提高各個零部件的互換性，可實現不同需要的部件替換，增強實用性。

4 機械制造與自動化的發展方向

將計算機技術與機械制造的有效結合提高了機械的工作效率。但是目前計算機的發展制約了機械制造與自動化的發展。機械制造與自動化技術的發展逐漸國際化和規范化，與此同時，計算機技術的發展與網絡技術的進步為機械制造與自動化提供了良好的基礎，進而提高市場競爭率，實現資源的可持續利用，促進社會經濟的發展。

結語

我國目前正處于社會主義現代化初級階段，還是一個發展中國家，更加需要機械制造與自動化行業的助力與支持，同時，也要意識到能源問題和環境問題刻不容緩，必須要引起足夠的重視，既要兼顧物質文明建設，又要保障自然生態平衡，要構建發展與自然和諧共存的全新態勢，堅持可持續發展戰略，深入貫徹節能設計理念，才能夠取得機械制造與自動化行業的新突破。科學技術是第一生產力，也是節能設計理念能夠切實應用的核心保障，只有加大科技研發投入，才能夠提高對資源的利用效率，用最少的資源，完成最多的事情，從而實現節約能源的目的。

參考文獻：

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